Brevet FR2125124A1 — publié le 19720929

L'invention concerne les dispositifs pour la protection des convertisseurs de courant commandés, contre le surintensités inadmissibles, et elle peut être utilisée dans les puissantes installations à convertisseurs commandés fonetionnant avec des courtscircuits fréquents du caté du courant redressé, par exemple dans les groupes de traction automatisés d thyristors On connaît des dispositifs pour la protection des convertisseurs commandés contre les surintensités, dans lesquels le convertisseur à protéger est raccordé à un disjoncteur commandé du réseau d'alimentation par l'interniédiaire dtun capteur de courant. Le capteur de courant de ces dispositifs est raccordé à un bloc de suppression des impulsions de commande par l'intermédiaire d'un bloc de limitation du courant de consigne en série avec un élément commutateur tandis que ie bloc de suppression des impulsions de commande est branché à l'entrée du systyle de commande du convertisseur commandé L'élément commut & eur est également raccordé au circuit de commande du disjoncteur de réseau Lors du passage d'un courant d'avarie par le convertisseur le capteur de courant débite un signal au bloc de limitation du courant de consigne qui, lorsque ' reçoit du capteur de courant un signal correspondant à la valeur de l'intensite d'avarie, ou supérieure à celle-ci, fonctionne et débite une impuls-.on à l'élément commutateur L'élément commutateur délivre le signal au bloc de suppression des impulsions de commande qui bloque le convertisseur commandé en s opposant ainsi au passage du courant davarie à travers ce dernier . Simultanément, l'élément commutateur délivre un signal pour ia coupure du disjoncteur du réseau d'alimentation. Un tel dispositif n'assure pas une protection suffisamment fiable du convertisseur commandé, dont la mise hors circuit s'opère seulement si des conditions obligatoires déterminées sont réalisées à savoir , quand la suppression des impulsions de commande et la réduction du courant du convertisseur commandé, dont le fonctionnement se termine, ont lieu jusqu a une valeur inférieure au courant de maintien, c'est-à-dire, pour des convertisseurs de grande puissance, pratiquement jusqu'au zéro .Si le courant du redresseur commandé, tombant suivant une courbe exponentielle par suite de l'effet d'induction du transformateur et de la charge, pendant un intervalle de temps déterminé au bout duquel sur l'anode apparaît à nouveau une tension directe, ne descend pas jusqu'à zéro ou ntest pas absorbé par un dispositif spécial , alors ce redresseur commandé laisse à nouveau passer une surintensité et le processus se reproduira, c'est-à-dire que le convertisseur n'est pas mis hors circuit malgré la suppression des impulsions de commande. Le but de l'invention est de mettre au point un dispositif fiable, pour la protection des convertisseurs commandés, qui serait exempt des inconvénients mentionnés ci-dessus L'invention vise à mettre au point un dispositif pour la protection d'un convertisseur commandé, qui permettrait d'éliminer toute possibilité de passage des surintensités inadmissibles par le convertisseur, dans les cas d'une défaillance du bloc de suppression des impulsions de commande, ou même dans le cas d'une commutation prolongée du courant par le redresseur commandé jusqu au moment où se forme une tension positive sur ce dernier Le problème posé est résolu par le fait, que dans le dispositif pour la protection d'un convertisseur commandé, contre les surintensitCs inadmissibles comportant un disjoncteur commandé, de raccordet au secteur d'alimentation en courant alternatif relié electriquement à l'entrée de puissance du convertisseur commandé par llintermédiaire d'un capteur de courant dont la sortie est branchée, à l'aide d'un bloc de limitation du courant de consigne, à un élément commutateur dont une sortie est raccordée à l'entrée du convertisseur commandé par un bloc de suppression des impulsions de commande, conformément à l'invention, une deuxième sortie de l'élément commutateur est raccordée à un bloc de coInci- dence par l'intermédiaire d'un bloc de temporisation du signal ,et une troisième sortie de l'élément commutateur est directement branchée au bloc de coincidence dont la sortie est à son tour connectée au circuit de commande du disJoncteur du secteur d'alimentation. L'application de la présente invention permet d'améliorer considérablement la fiabilité de la protection des groupes convertisseurs commandés, surtout de ceux qui fonctionnent en régime à courtcircuits fréquents du côté du courant redressé, conditionnés par des particularités de charge , ce qui concerne en premier lieu les groupes convertisseurs des sous-stations de traction dans les mines. D'autres caractéristiques de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la Fig. unique représente le schéma fonctionnel du dispositif pour la protection d'un convertisseur commandé suivant l'invention. Le capteur de courant 1 est raccordé à un convertisseur commandé 2 constitué par des redresseurs commandés qui convertissent le courant électrique et qui fonctionnent comme interrupteurs sans contact en garantissant simultanément une protection rapide par la "grille" Le capteur de courant 1 est également raccordé à un bloc de limitation du courant de consigne 3 délivrant un signal lorsque le niveau de l'intensité est supérieur à la valeur du courant de consigne de la protection Le bloc de limitation 3 du courant de consigne est raccordé à un élément commutateur 4.Les sorties de l'élément commutateur 4 sont reliées à un bloc 5 de suppression des impulsions de commande, à un bloc 6 de temporisation du signal et ce dernier à son tour est branché à un bloc de coincidence 7 dont une deuxième entrée est directement reliée à l'élément commutateur 4.La sortie du bloc 5 de suppression des impulsions de commande est raccordée au système de commande du convertisseur commandé 2, et la sortie du bloc de coIncidence 7 est connectée au circuit 9 de commande d'un disjoncteur 8 du secteur d'alimentation Le dispositif fonctionne de la façon suivante Lors du passage d'une surintensité inadmissible à travers le convertisseur 2 et le capteur de courant 1 , le signal prélevé sur ce dernier est délivré au bloc de limitation du courant de consigne 3 connecté avec lui en série, qui délivre un signal à l'élément commutateur 4 . Le signal de l'élément commutateur 4 est délivré au bloc 5 de suppression des impulsions de commande qui supprime les impulsions de commande des redresseurs commandés du convertisseur 2, en interdisant le passage des surintensités à travers ce dernier. Le signal de l'élément commutateur 4 est simultanément délivré au bloc de temporisation 6 du signal et au bloc de coïncidence 7 Si, après l'écoulement de l'intervalle de temps prévu pour le blocage de la surintensité passant à travers le convertisseur 2 ce dernier ne se trouve pas hors circuit soit par suite d'une défaillance du bloc de suppression des impulsions de commande, soit(par suite d'un prolongement inadmissible de l'intensité du redresseur commandé en fin de fonctionnement ) et si par le convertisseur il passe une intensité dont la valeur est supérieure à l'intensité de consigne et dont la durée est supérieure à la temporisation du signal du bloc 6, le bloc de coincidence 7 reçoit simultanément deux signaux: un signal issu de l'élément commutateur 4 et l'autre, du bloc de temporisation 6. En présence de l'application simultanée des deux signaux au bloc de coTncidence 7, ce dernier est actionné et délivre un signal de coupure au circuit de commande du disjoncteur 8 du secteur d'alimentation R E V E N D I C A T I G N Dispositif pour la protection d'un convertisseur de courant commandé contre les surintensités ínadmissiblesn comportant un disjoncteur commandé pour le raceordement au moteur d'alimentation en courant alternatif, électriquement rié à l'entrée de puissance du convertisseur commandé par l'intermédaire d'un capteur de courant dont la sortie est branchée par un bloc de limitation de courant de consigne à un élément commutateur, une sortie de l'élément commutateur etant raccordée à l'entrée du convertisseur commandé par l'intermédiaire d'un bloc de suppression des impulsions de commande, caractérisé en ce qu'une deuxième sortie de l'élément commutateur est raccordée à un bloc de coïncidence par l'intermédiaire d'un bloc de temporisation du signal > une trosieme sortie de l'élément commutateur étant directement connectée au bloc de coïncidence dont la sortie est à son tour branche au circuit de commande du disjoncteur du secteur d'alimentation