CN106526523A - 一种晶闸管级测试设备的校验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种晶闸管级测试设备的校验装置，包括可控晶闸管、可调阻尼电阻、可调阻尼电容、可调均压电阻、阻尼开关和均压开关，可控晶闸管的两极均连接晶闸管级测试设备的测试回路输入端子；可调阻尼电阻与可调阻尼电容串联构成可调阻尼电路，可控晶闸管、可调阻尼电路和可调均压电阻三者并联连接；可控晶闸管的阳极分别连接可调阻尼电阻的一端和可调均压电阻的一端，可控晶闸管的阴极分别连接可调阻尼电容的一端和可调均压电阻的另一端；阻尼开关设置在可调阻尼电路上，均压开关设置在可调均压电阻所在并联支路上。该校验装置结构简单、操控方便、电气状态易改变，对指导晶闸管级试验仪器的校验和研发方面有重要的支撑作用。
Description
技术领域
本发明涉及晶闸管级技术领域，尤其涉及一种晶闸管级测试设备的校验装置。
背景技术
随着高压直流输电在全国的大力发展，基于晶闸管级换流阀的高压直流输电技术在我国得到大规模应用。而晶闸管级作为高压换流阀的基本结构单元，其可靠性直接决定了直流输电系统的运行可靠性。为适应高电压系统的需要通常采用晶闸管级串联的方式，该晶闸管级串联结构示意图如图1所示，为了保证晶闸管级的均压精度，在每级晶闸管上均配置晶闸管级阻尼电路(包含串联的阻尼电阻和阻尼电容)。由于电力电子器件自身的脆弱性，为保证高压换流阀的安全稳定运行，晶闸管级测试设备需要对晶闸管级的阻尼电阻、阻尼电容以及晶闸管触发功能进行测试。
目前国内还没有针对高压换流阀用晶闸管级的综合测试系统，因此，在实际生产运用中仍然采用分离测试的方式，即使用晶闸管级测试设备对每一个晶闸管级单元进行测试。晶闸管级测试设备的具体检测步骤如下：首先计算出电路总阻抗；然后计算出阻尼电阻值和阻尼电容值，若阻尼电阻值和阻尼电容值均正常，则说明晶闸管级不短路；最后可通过测试晶闸管导通压降来对晶闸管的触发功能进行测试。
由于直流输电系统中晶闸管级数量庞大，导致晶闸管级测试设备采用分离测试方式进行晶闸管级测试时工作量巨大，这就要求晶闸管级测试设备在检测过程中保持稳定良好的测试性能。假如晶闸管级测试设备本身出现偏差或故障，而当测试人员并未及时发现，会导致直流输电系统存在严重的安全隐患；而当测试人员检测中途发现晶闸管级测试设备本身出现偏差或故障，则需要更换晶闸管级测试设备，重新对晶闸管级进行测试。因此，准确对晶闸管级测试设备进行校验对于提高晶闸管级测试的测试效率和保证直流输电系统安全稳定运行都具有重要意义。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种晶闸管级测试设备的校验装置。
根据本发明实施例提供的晶闸管级测试设备的校验装置一种晶闸管级测试设备的校验装置，其特征在于，包括可控晶闸管、可调阻尼电阻、可调阻尼电容、可调均压电阻、阻尼开关和均压开关，其中，可控晶闸管的两极均连接晶闸管级测试设备的测试回路输入端子；可调阻尼电阻与可调阻尼电容串联构成可调阻尼电路，可控晶闸管、可调阻尼电路和可调均压电阻三者并联连接；可控晶闸管的阳极分别连接可调阻尼电阻的一端和可调均压电阻的一端，可控晶闸管的阴极分别连接可调阻尼电容的一端和可调均压电阻的另一端；阻尼开关设置在可调阻尼电路上，均压开关设置在可调均压电阻所在并联支路上。
优选地，所述校验装置还包括绝缘箱，所述可控晶闸管、可调阻尼电阻、可调阻尼电容、可调均压电阻、阻尼开关和均压开关均设置于所述绝缘箱的底板上、且均位于所述绝缘箱内。
优选地，所述绝缘箱活动设置有顶板，所述顶板上设置有晶闸管触发控制旋钮、阻尼电阻调节旋钮、阻尼电容调节旋钮、均压电阻调节旋钮、阻尼开关旋钮和均压开关旋钮，其中，所述晶闸管触发控制旋钮连接所述可控晶闸管的触发极；所述阻尼电阻调节旋钮、阻尼电容调节旋钮和均压电阻调节旋钮分别与所述可调阻尼电阻、可调阻尼电容和可调均压电阻的调节端子连接；所述阻尼开关旋钮和均压开关旋钮分别与所述阻尼开关和均压开关连接。
优选地，所述绝缘箱还包括绝缘支架，所述绝缘支架设置于所述底板上、并支撑所述绝缘箱。
优选地，所述绝缘箱中两块相对的侧板各设置有一个观察散热孔，设置有所述观察散热孔的其中一个侧板铰接于所述底板。
优选地，所述可调阻尼电阻的调值范围为0-99Ω；所述可调阻尼电容的调值范围为2.0-2.4μF；所述可调均压电阻的调值范围为0-200kΩ。
优选地，所述绝缘箱的顶板、底板、侧板和绝缘支架满足10kV绝缘强度。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明实施例提供的晶闸管级测试设备的校验装置，包括可控晶闸管、可调阻尼电阻、可调阻尼电容、可调均压电阻、阻尼开关和均压开关，可控晶闸管的两极均连接晶闸管级测试设备的测试回路输入端子；可调阻尼电阻与可调阻尼电容串联构成可调阻尼电路，可控晶闸管、可调阻尼电路和可调均压电阻三者并联连接；可控晶闸管的阳极分别连接可调阻尼电阻的一端和可调均压电阻的一端，可控晶闸管的阴极分别连接可调阻尼电容的一端和可调均压电阻的另一端；阻尼开关设置在可调阻尼电路上，均压开关设置在可调均压电阻所在并联支路上。上述校验装置通过调控可控晶闸管、可调阻尼电阻、可调阻尼电容、可调均压电阻、阻尼开关和均压开关，改变校验装置电路总阻抗和可控晶闸管触发状态，模拟出不同状态下的晶闸管级电气性能参数，实现以晶闸管级电路反向对晶闸管级测试设备的测试功能进行校验。上述校验装置具备结构简单、操控方便以及电气状态易改变等优点，对指导晶闸管级试验仪器的校验和研发方面有重要的支撑作用。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中晶闸管级串联结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种晶闸管级测试设备的校验装置的电路图；
图3为本发明实施例提供的一种晶闸管级测试设备的校验装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种晶闸管级测试设备的校验装置的内部结构示意图。
图示如下：1-可控晶闸管、2-可调阻尼电阻、3-可调阻尼电容、4-可调均压电阻、5-阻尼开关、6-均压开关、7-绝缘箱、8-晶闸管触发控制旋钮、9-阻尼电阻调节旋钮、10-阻尼电容调节旋钮、11-均压电阻调节旋钮、12-阻尼开关旋钮、13-均压开关旋钮、14-绝缘支架、15-观察散热孔。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
参见图2、图3和图4，图2为本发明实施例提供的一种晶闸管级测试设备的校验装置的电路图，图3为本发明实施例提供的一种晶闸管级测试设备的校验装置的结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种晶闸管级测试设备的校验装置的内部结构示意图。
如图2所示，本发明提供的晶闸管级测试设备的校验装置，一种晶闸管级测试设备的校验装置，其特征在于，包括可控晶闸管1、可调阻尼电阻2、可调阻尼电容3、可调均压电阻4、阻尼开关5和均压开关6，其中，所述可控晶闸管1的两极均连接晶闸管级测试设备的测试回路输入端子；所述可调阻尼电阻2与所述可调阻尼电容3串联构成可调阻尼电路，所述可控晶闸管1、可调阻尼电路和可调均压电阻4三者并联连接；所述可控晶闸管1的阳极分别连接所述可调阻尼电阻2的一端和所述可调均压电阻4的一端，所述可控晶闸管1的阴极分别连接所述可调阻尼电容3的一端和所述可调均压电阻4的另一端；所述阻尼开关5设置在所述可调阻尼电路上，所述均压开关6设置在所述可调均压电阻4所在并联支路上。
为更好地模拟晶闸管级的电气参数变化，按照晶闸管级常使用的阻尼电阻、阻尼电容和均压电阻范围，所述可调阻尼电阻2的调值范围为0-99Ω；所述可调阻尼电容3的调值范围为2.0-2.4μF；所述可调均压电阻4的调值范围为0-200kΩ。
为保护和方便本实施例提供的操控晶闸管级测试设备的校验装置，如图3和图4所所示，所述校验装置还包括绝缘箱7，所述可控晶闸管1、可调阻尼电阻2、可调阻尼电容3、可调均压电阻4、阻尼开关5和均压开关6均设置于所述绝缘箱7的底板上、且均位于所述绝缘箱7内。
所述绝缘箱7活动设置有顶板，所述顶板上设置有晶闸管触发控制旋钮8、阻尼电阻调节旋钮9、阻尼电容调节旋钮10、均压电阻调节旋钮11、阻尼开关旋钮12和均压开关旋钮13，其中，所述晶闸管触发控制旋钮8连接所述可控晶闸管1的触发极；所述阻尼电阻调节旋钮9、阻尼电容调节旋钮10和均压电阻调节旋钮11分别与所述可调阻尼电阻2、可调阻尼电容3和可调均压电阻4的调节端子连接；所述阻尼开关旋钮12和均压开关旋钮13分别与所述阻尼开关5和均压开关6连接，所述绝缘箱7还包括绝缘支架14，所述绝缘支架14设置于所述底板上、并支撑所述绝缘箱7。所述绝缘箱7的顶板、底板、侧板和绝缘支架14满足10kV绝缘强度。
为保证本实施例提供的晶闸管级测试设备的校验装置的性能良好，所述绝缘箱7中两块相对的侧板各设置有一个观察散热孔15，设置有所述观察散热孔15的其中一个侧板铰接于所述底板。
使用时，R1表示可调阻尼电阻2，C表示可调阻尼电容3，R0表示可调均压电阻4，U表示加在校验装置回路上的交流电压，U的频率为ω；可调均压电路由可调均压电阻4和均压开关6串联形成，可调阻尼电路由可调阻尼电阻2、可调阻尼电容3和阻尼开关5串联形成。
本实施例提供的晶闸管级测试设备的校验装置即为一个晶闸管级，在正常的工作状态下，与晶闸管级测试设备形成两个稳定的状态：
(1)保持加在校验装置回路上的交流电压U不变，U的频率为ω，均压开关6打开，可调均压电路断路，可控晶闸管1不触发的情况下。
测试设备测得校验装置电路总阻抗为：
假设流过校验装置电路的电流为I1，则：
(2)保持加在校验装置回路上的交流电压U不变，U的频率为ω，均压开关6闭合的情况。
测试设备测得校验装置电路总阻抗为：
假设流过校验装置电路的电流为I2，则：
根据(1)和(2)，可求出R1和C：
因此，测试设备的测试过程如下：
测试第一步，检测校验装置是否短路。首先将可调均压电路断开，测出I1的值；然后根据I1的值的大小判断校验装置是否存在短路，具体过程中，判断I1的值是否接近I0＝U/R0,若I1的值等于或接近于I0的值，则说明校验装置短路，测试就不再往下执行，若I1的值小于I0的值，说明不存在短路，测试设备执行测试第二步。
测试第二步，检测出校验装置的R1的值和C的值。接入可调均压电路，测出I2的值，进而检测出R1的值和C的值。
测试第三步，检测校验装置的可控晶闸管是否触发。
以上是从测试设备的角度讲解工作过程，而对于测试设备的校验，则需要调控校验装置来实现，具体操作如下：
校验第一步，校验测试设备是否能够执行测试第一步。首先调节均压电阻调节旋钮11至可调均压电阻4即R0的值为0Ω，此时，校验装置处于短路状态，I1的值应该等于或接近于I0的值。因此，若测试设备可检测出校验装置的短路状态，则证明测试设备能够执行测试第一步。
校验第二步，校验测试设备测试的R1的值和C的值是否准确。若测试设备可检测出校验装置的短路状态，调节阻尼电阻调节旋钮9、阻尼电容调节旋钮10和均压电阻调节旋钮11以分别控制可调阻尼电阻2即R1的实际值、可调阻尼电容3即C的实际值和可调均压电阻4即R0的实际值变化，这个过程中，也可以控制均压开关旋钮13的开闭，控制可调阻尼电路的断开接入。判断检测设备测试的R1的值和C的值是否分别对应与R1的实际值、C的实际值和R0的实际值一致或接近，进而校验测试设备测试的R1的值和C的值的准确性。
校验第三步，校验测试设备测试的可控晶闸管触发功能。控制晶闸管触发控制旋钮8以控制可控晶闸管1的触发状态，判断检测设备测试的可控晶闸管的触发状态是否与实际情况一致，进而实现测试设备测试的可控晶闸管触发功能的校验。
上述校验装置通过调控可控晶闸管、可调阻尼电阻、可调阻尼电容、可调均压电阻、阻尼开关和均压开关，改变校验装置电路总阻抗和可控晶闸管触发状态，模拟出不同状态下的晶闸管级电气性能参数，实现以晶闸管级电路反向对晶闸管级测试设备的测试功能进行校验。上述校验装置具备结构简单、操控方便以及电气状态易改变等优点，对指导晶闸管级试验仪器的校验和研发方面有重要的支撑作用。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (7)
1.一种晶闸管级测试设备的校验装置，其特征在于，包括可控晶闸管(1)、可调阻尼电阻(2)、可调阻尼电容(3)、可调均压电阻(4)、阻尼开关(5)和均压开关(6)，其中，
所述可控晶闸管(1)的两极均连接晶闸管级测试设备的测试回路输入端子；
所述可调阻尼电阻(2)与所述可调阻尼电容(3)串联构成可调阻尼电路，所述可控晶闸管(1)、可调阻尼电路和可调均压电阻(4)三者并联连接；所述可控晶闸管(1)的阳极分别连接所述可调阻尼电阻(2)的一端和所述可调均压电阻(4)的一端，所述可控晶闸管(1)的阴极分别连接所述可调阻尼电容(3)的一端和所述可调均压电阻(4)的另一端；
所述阻尼开关(5)设置在所述可调阻尼电路上，所述均压开关(6)设置在所述可调均压电阻(4)所在并联支路上。
2.根据权利要求1所述的晶闸管级测试设备的校验装置，其特征在于，所述校验装置还包括绝缘箱(7)，
所述可控晶闸管(1)、可调阻尼电阻(2)、可调阻尼电容(3)、可调均压电阻(4)、阻尼开关(5)和均压开关(6)均设置于所述绝缘箱(7)的底板上、且均位于所述绝缘箱(7)内。
3.根据权利要求2所述的晶闸管级测试设备的校验装置，其特征在于，所述绝缘箱(7)活动设置有顶板，所述顶板上设置有晶闸管触发控制旋钮(8)、阻尼电阻调节旋钮(9)、阻尼电容调节旋钮(10)、均压电阻调节旋钮(11)、阻尼开关旋钮(12)和均压开关旋钮(13)，其中，
所述晶闸管触发控制旋钮(8)连接所述可控晶闸管(1)的触发极；
所述阻尼电阻调节旋钮(9)、阻尼电容调节旋钮(10)和均压电阻调节旋钮(11)分别与所述可调阻尼电阻(2)、可调阻尼电容(3)和可调均压电阻(4)的调节端子连接；
所述阻尼开关旋钮(12)和均压开关旋钮(13)分别与所述阻尼开关(5)和均压开关(6)连接。
4.根据权利要求2所述的晶闸管级测试设备的校验装置，其特征在于，所述绝缘箱(7)还包括绝缘支架(14)，所述绝缘支架(14)设置于所述底板上、并支撑所述绝缘箱(7)。
5.根据权利要求2所述的晶闸管级测试设备的校验装置，其特征在于，所述绝缘箱(7)中两块相对的侧板各设置有一个观察散热孔(15)，设置有所述观察散热孔(15)的其中一个侧板铰接于所述底板。
6.根据权利要求1至5任一项所述的晶闸管级测试设备的校验装置，其特征在于，所述可调阻尼电阻(2)的调值范围为0-99Ω；所述可调阻尼电容(3)的调值范围为2.0-2.4μF；所述可调均压电阻(4)的调值范围为0-200kΩ。
7.根据权利要求1至5任一项所述的晶闸管级测试设备的校验装置，其特征在于，所述绝缘箱(7)的顶板、底板、侧板和绝缘支架(14)满足10kV绝缘强度。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170322 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |