CN107102246A - 用于反并联晶闸管的故障检测器 - Google Patents

用于反并联晶闸管的故障检测器 Download PDF

Info

Publication number
CN107102246A
CN107102246A CN201610954344.5A CN201610954344A CN107102246A CN 107102246 A CN107102246 A CN 107102246A CN 201610954344 A CN201610954344 A CN 201610954344A CN 107102246 A CN107102246 A CN 107102246A
Authority
CN
China
Prior art keywords
igct
signal
current
fault
comparator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610954344.5A
Other languages
English (en)
Inventor
金荣佑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LS Electric Co Ltd
Original Assignee
LSIS Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LSIS Co Ltd filed Critical LSIS Co Ltd
Publication of CN107102246A publication Critical patent/CN107102246A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/0814—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
    • H03K17/08144—Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in thyristor switches
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16566—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533
    • G01R19/16571—Circuits and arrangements for comparing voltage or current with one or several thresholds and for indicating the result not covered by subgroups G01R19/16504, G01R19/16528, G01R19/16533 comparing AC or DC current with one threshold, e.g. load current, over-current, surge current or fault current
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16504—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the components employed
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2607—Circuits therefor
    • G01R31/263—Circuits therefor for testing thyristors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G01R31/333—Testing of the switching capacity of high-voltage circuit-breakers ; Testing of breaking capacity or related variables, e.g. post arc current or transient recovery voltage
    • G01R31/3333—Apparatus, systems or circuits therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/265—Contactless testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

一种用于反并联晶闸管的故障检测器包括：功率供应单元，其被配置为将功率供应到第一晶闸管和第二晶闸管；第一电流传感器，其被配置为输出流过第一晶闸管的第一电流测量值；第二电流传感器，其被配置为输出流过第二晶闸管的第二电流测量值；以及检测器，其当第一电流测量值和第二电流测量值满足设定故障条件时通知晶闸管的故障。

Description

用于反并联晶闸管的故障检测器
技术领域
本发明涉及用于反并联晶闸管的故障检测器
具体地，本发明涉及用于检测连接到静止无功补偿器(SVC)的晶闸管级的故障的故障检测器。在SVC中使用的晶闸管阀可以被反并联连接。额外地，SVC可以被应用到高压直流(HVDC)系统。
背景技术
HVDC是电力传输方法之一。HVDC系统通过使用功率转换器将由电力发电机产生的高压AC功率转换成高效的高压DC功率并传输DC功率。其后，在期望的区域中通过使用功率转换器将DC功率转换成AC功率。当与高压交流(HVAC)相比较时，HVDC系统可能由于低功率消耗而对于长距离功率传输是有利的。
在HVDC系统中使用的功率转换器的阀类型可以被分类成基于晶闸管的电流源方案和基于绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的电压源方案。电流源方案在1980年初开始被采用于HVDC系统中并且至今被广泛用于商业用途。另一方面，电压源方案在2000年初开始被商业采用于HVDC系统中并且其容量趋于增加。然而，与电流源方案相比，电压源方案的容量很小并且因此，电压源方案大多被用于将大规模海上风力电厂连接到AC功率网络。
在HVDC系统中包含的多个部件中，最重要的部件是将DC转换成AC并将AC转换成DC的功率转换器。由于功率转换器具有非常高的工作电压，所以多个晶闸管被串联连接以构成一个阀。在功率转换器被安装之前，有必要用在操作期间要施加的电压和功率检查这些阀的操作。然而，用在操作期间要施加的电压和功率检查该操作消耗相当大的功率并且可能引起安全问题。
同时，SVC通过使用晶闸管阀来实施静态类型的同步调相器(其是转子)的无功功率控制功能。SVC是一种灵活AC传输系统(FACTS)并且可以是实现对传输系统的电压调节、暂态稳定性改进等的设备。
SVC可以是被并联连接到功率系统并且通过无功功率的吸收或供应恒定地维持电压或执行期望的控制操作的设备。
SVC可以通过根据预期用途将通过使用晶闸管来控制电抗器的相位的晶闸管控制电抗器(TCR)、投切电容器的晶闸管投切电容器(TSC)和固定电容器组进行组合来实施。
在TCR和TSC中使用的晶闸管阀可以被反并联连接。
晶闸管可能由于意料不到的过电压、冲动过电流等而变得有缺陷。一般地，有缺陷的晶闸管的电阻可以为0Ω，并且有缺陷的晶闸管可以容易地通过万用表来检测。
然而，当反并联晶闸管中的一个被称为第一晶闸管，另一个被称为第二晶闸管，并且第一晶闸管和第二晶闸管的内部电阻分别为R1和R2时，组合电阻(R)为R1*R2/(R1+R2)。因此，如果R1和R2中的一个为0Ω，则组合电阻(R)为0Ω。由此，有缺陷的晶闸管可能由第一晶闸管和第二晶闸管确定。
即，由于反并联晶闸管的结构，为了确定有缺陷的晶闸管的故障，可能存在必须将反并联晶闸管分离并通过使用万用表来确定各自的晶闸管的不便。
发明内容
实施例提供了一种用于反并联晶闸管的故障检测器，其能够容易地确定晶闸管的故障，由此改进用户方便性并减少维护时间。
在一个实施例中，一种用于反并联晶闸管的故障检测器，其检测被反并联连接到彼此的第一晶闸管和第二晶闸管的故障，该故障检测器包括：功率供应单元，其被配置为将功率供应到第一晶闸管和第二晶闸管；第一电流传感器，其被配置为输出流过第一晶闸管的第一电流测量值；第二电流传感器，其被配置为输出流过第二晶闸管的第二电流测量值；以及检测器，其当第一电流测量值和第二电流测量值满足设定故障条件时通知晶闸管的故障，其中故障条件是当第一晶闸管和第二晶闸管中的至少一个有缺陷时的电流的测量范围超过当第一晶闸管和第二晶闸管正常工作时的电流的测量范围。
检测器可以包括：比较器，其被连接到第一电流传感器和第二电流传感器；检测逻辑装置，其被连接到比较器；以及第一输出单元和第二输出单元，其被连接到检测逻辑装置。
比较器可以将用于确定的正常范围设定为正常并且将用于确定的故障范围设定为有缺陷。
故障范围可以大于正常范围。
比较器可以将第一电流测量值或第二电流测量值与正常范围进行比较，并且可以当第一电流测量值或第二电流测量值处于正常范围时不输出任何信号。
比较器可以将第一电流测量值或第二电流测量值与故障范围进行比较，并且可以当第一电流测量值或第二电流测量值处于故障范围时输出离散信号。
离散信号可以包括具有关于第一晶闸管和第二晶闸管的不同电平的第一信号和第二信号。
检测逻辑装置可以基于第一信号来生成故障信号并将故障信号发送到第一输出单元。
检测逻辑装置可以基于第二信号来生成故障信号并将故障信号发送到第二输出单元。
第一输出单元或第二输出单元可以输出与故障信号相对应的故障通知信号。
第一电流传感器和第二电流传感器中的每个可以是罗柯夫斯基线圈电流传感器。
第一电流传感器可以在不与第一晶闸管接触的状态下测量流过第一晶闸管的电流，并且第二电流传感器可以在不与第二晶闸管接触的状态下测量流过第二晶闸管的电流。
功率供应单元可以从检测器以及第一晶闸管和第二晶闸管的外部接收功率并将功率供应到检测器以及第一晶闸管和第二晶闸管的内部。
被反并联连接到彼此的第一晶闸管和第二晶闸管还可以包括RC缓冲电路，并且RC缓冲电路可以包括被串联连接到彼此的电阻器和电容器。
在附图和下面的描述中阐述一个或多个实施例的细节。其他特征将从说明书和附图并且从权利要求书中变得显而易见。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施例的用于反并联晶闸管的故障检测器的视图。
图2是示出了图1的阀的详细配置的视图。
图3是示出了图1的检测器的详细配置的视图。
图4示出了根据本发明的实施例的用于反并联晶闸管的故障检测器到晶体管阀之中的有缺陷的阀的连接的视图。
图5示出了根据本发明的实施例的根据用于反并联晶闸管的故障检测器中的周期的正常晶体管的电流的状态的视图。
图6示出了根据本发明的实施例的根据用于反并联晶闸管的故障检测器中的周期的有缺陷的晶体管的电流的状态的视图。
图7是示出了当由用于反并联晶闸管的故障检测器的电流传感器检测到的电流由比较器进行比较并且当从比较结果确定反并联晶闸管中的一个有缺陷时输出故障通知信号时获得的波形的视图。
图8是示出了当由用于反并联晶闸管的故障检测器的电流传感器检测到的电流由比较器进行比较并且当从比较结果确定反并联晶闸管中的另一个有缺陷时输出故障通知信号时获得的波形的视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细描述本公开内容的实施例。
图1是示出了根据本发明的实施例的用于反并联晶闸管的故障检测器的视图。
参考图1，根据本发明的实施例的用于反并联晶闸管的故障检测器1可以包括阀2、检测器200和功率供应单元100。
功率供应单元100可以被包含于检测器200中，但是不限于此。功率供应单元100可以将功率供应到检测器(200)以及第一晶闸管10和第二晶闸管20的内部。
阀2可以包括被反并联连接到彼此的第一晶闸管10和第二晶闸管20。
第一电流传感器40可以被安装在第一晶闸管10的一侧上以测量关于被供应到第一晶闸管10的电流的第一测量值。
第二电流传感器50可以被安装在第二晶闸管20的一侧上以测量关于被供应到第二晶闸管20的电流的第二测量值。
第一电流传感器40和第二电流传感器50可以被包含于检测器200中，但是不限于此。
第一电流传感器40和第二电流传感器50中的每个可以是罗柯夫斯基线圈电流传感器。罗柯夫斯基线圈电流传感器可以与电流变压器(CT)类似，但是罗柯夫斯基线圈电流传感器没有金属芯，能够容易地测量高电流，并且廉价。额外地，罗柯夫斯基线圈电流传感器可以输出电压信号。
罗柯夫斯基线圈可以是用于通过使用由电流转换产生的磁通量的变化来测量电流的线圈，并且电线可以以圆环形状被缠绕在罗柯夫斯基线圈周围。
检测器200可以将分别从第一电流传感器40和第二电流传感器50接收到的第一测量值和第二测量值进行比较并检查第一测量值和第二测量值的比较结果是否满足设定故障条件。额外地，当比较结果满足故障条件时，检测器200可以输出关于第一晶闸管10和第二晶闸管20中的至少一个的故障通知信号。
故障条件是第二范围超过第一范围。第一范围是当第一晶闸管10和第二晶闸管20正常工作时的电流的测量范围，并且第二范围是当第一晶闸管10和第二晶闸管20中的至少一个有缺陷时的电流的测量范围。
检测器200可以包括：比较器60，其被连接到第一电流传感器40和第二电流传感器50；检测逻辑装置70，其被连接到比较器60；以及第一输出单元80和第二输出单元90，其被连接到检测逻辑装置70。
比较器60可以将分别从第一电流传感器40和第二电流传感器50接收到的第一测量值和第二测量值进行比较并基于比较来输出指示第一晶闸管10或第二晶闸管20的状态的离散信号。
离散信号可以是第一信号或第二信号。例如，可以当第一晶闸管10有缺陷时输出第一信号，并且可以当第二晶闸管20有缺陷时输出第二信号。例如，第一信号可以当第一晶闸管10有缺陷时具有高电平，并且第二信号可以当第二晶闸管10有缺陷时具有低电平，并且本发明不限于此。
检测逻辑装置70可以接收第一信号或第二信号，确定来自第一晶闸管10和第二晶闸管20的有缺陷的晶闸管，并且当有缺陷的晶闸管有缺陷时生成关于有缺陷的晶闸管的故障信号。
第一输出单元80或第二输出单元90可以输出故障信号。
当检测逻辑装置70接收到第一信号时，检测逻辑装置70可以响应于第一信号而生成指示第一晶闸管10的故障的故障信号，并将故障信号发送到第一输出单元80。当检测逻辑装置70接收到第二信号时，检测逻辑装置70可以响应于第二信号而生成指示第二晶闸管20的故障的故障信号，并将故障信号发送到第二输出单元90。接收到故障信号的第一输出单元80或第二输出单元90可以输出故障通知信号。
第一输出单元80和第二输出单元90中的每个可以是发光二极管(LED)，但不限于此。
作为另一示例，代替第一输出单元80和第二输出单元90，显示单元可以被用于显示第一晶闸管10或第二晶闸管20的故障，但是本发明不限于此。
比较器60的第一输入端子61可以被连接到第一电流传感器40和第二电流传感器50中的一个，并且比较器60的第二输入端子62可以被连接到第一电流传感器40和第二电流传感器50中的另一个。
功率供应单元100可以从检测器200以及第一晶闸管10和第二晶闸管20的外部接收功率并将功率供应到检测器200以及第一晶闸管10和第二晶闸管20的内部。
被反并联连接到彼此的第一晶闸管10和第二晶闸管20还可以包括RC缓冲电路32和34。RC缓冲电路32和34可以包括被串联连接到彼此的电阻器34和电容器32。RC缓冲电路32和34还被称为RC低通滤波器。
功率供应单元100可以被连接到负载102。功率供应单元100和负载102可以被串联连接到彼此。
负载102可以是消耗电气或机械能量发生器的输出能量的装置，或者可以是功率消耗的幅值。
图2是示出了图1的阀的详细配置的视图。
参考图2，阀2可以包括反并联晶闸管10和20以及RC缓冲电路32和34。
具体地，反并联晶闸管10和20可以包括被反并联连接到彼此的第一晶闸管10和第二晶闸管20。
RC缓冲电路32和34可以被并联连接在被反并联连接到彼此的第一晶闸管10和第二晶闸管20之间。
包含于RC缓冲电路32和34中的电容器32和电阻器34可以被串联连接到彼此。
RC缓冲电路32和34可以被并联连接到反并联晶闸管10和20。
具体地，第一晶闸管10的阴极端子11可以被连接到第二晶闸管20的阳极端子22，并且第二晶闸管20的阴极端子21可以被连接到第一晶闸管10的阳极端子12。
额外地，RC缓冲电路32和34的一个端子可以被连接到第一节点，第一晶闸管10的阴极端子11在第一节点处被连接到第二晶闸管20的阳极端子22，并且RC缓冲电路32和34的另一端子可以被连接到第二节点，第二晶闸管20的阴极端子21在第二节点处被连接到第一晶闸管10的阳极端子12。
RC缓冲电路32和34可以当输入纹波电压被提升到特定输出电压时减少开关损耗。
图3是示出了图1的检测器的详细配置的视图。
参考图3，检测器200可以包括比较器60、检测逻辑装置70以及第一输出单元80和第二输出单元90。
尽管未示出，但是第一电流传感器40和第二电流传感器50还可以被包含于检测器200中，而且本发明不限于此。
检测器200可以由从功率供应单元100供应的功率操作并检测第一晶闸管10和第二晶闸管20的故障。
比较器60可以被连接到第一电流传感器40和第二电流传感器50以及检测逻辑装置70，并且检测逻辑装置70可以被连接到第一输出单元80和第二输出单元90。
具体地，第一电流传感器40和第二电流传感器50可以分别被连接到比较器60的第一输入端子61和第二输入端子62。
第一电流传感器40和第二电流传感器50可以分别被连接到第一晶闸管10和第二晶闸管20以测量流过第一晶闸管10的电流和流过第二晶闸管20的电流。
第一电流传感器40和第二电流传感器50可以是罗柯夫斯基线圈电流传感器。例如，在罗柯夫斯基线圈电流传感器中的一个中，线圈可以被缠绕在反并联晶闸管的正向晶闸管(例如第一晶闸管10)周围。在罗柯夫斯基线圈电流传感器中的另一个中，线圈可以被缠绕在反并联晶闸管的反向晶闸管(例如第二晶闸管20)周围。
线圈被缠绕可以意味着第一电流传感器40和第二电流传感器50在非接触状态中(即在不直接接触反并联晶闸管10和20的状态中)测量电流。
即使当反并联晶闸管(即第一晶闸管10和第二晶闸管20)未被分离时，第一电流传感器40和第二电流传感器50可以在非接触状态中被缠绕在反并联晶闸管10和20周围并且测量电流。以这种方式，能够在不将反并联晶闸管10和20分离的情况下检测反并联晶闸管10和20中的每个的故障，由此改进用户方便性。
比较器60可以从第一电流传感器40和第二电流传感器50接收第一测量值和第二测量值并且基于第一测量值和第二测量值来输出具有逻辑1(高)和逻辑0(低)的离散信号。例如，逻辑1可以是第一信号，并且逻辑0可以是第二信号，但是本发明不限于此。
检测逻辑装置70可以基于从比较器60接收到的离散信号来确定来自被反并联连接到彼此的第一晶闸管10和第二晶闸管20的有缺陷的晶闸管。
检测逻辑装置70可以是简单逻辑电路或各种类型的处理器。额外地，当比较器60的离散信号是逻辑1(高)时，检测逻辑装置70可以将第一晶闸管10确定为有缺陷，并且当离散信号是逻辑0(低)时，检测逻辑装置70可以将第二晶闸管20确定为有缺陷。
与此不同，当离散信号是逻辑1(高)时，检测逻辑装置70可以将第二晶闸管20确定为有缺陷，并且当离散信号是逻辑0(低)时，检测逻辑装置70可以将第一晶闸管10确定为有缺陷。
第一输出单元80和第二输出单元90可以输出故障通知信号。
第一输出单元80和第二输出单元90可以是扬声器、CCFL(冷阴极荧光灯)、EEFL(外部电极荧光灯)灯、灯泡、LED(发光二极管)或监视器。具体地，第一输出单元80和第二输出单元90可以是输出光信号的LED灯。
比较器60可以包括第一输入端子61、第二输入端子62和离散信号输出端子63。
比较器60的第一输入端子61可以被连接到第一电流传感器40和第二电流传感器50中的一个，优选地被连接到第一电流传感器40，并且比较器60的第二输入端子62可以被连接到第一电流传感器40和第二电流传感器50中的另一个，优选地被连接到第二电流传感器50。在下面的描述中，假设第一电流传感器40被连接到比较器60的第一输入端子61，并且第二电流传感器50被连接到比较器60的第二输入端子62，但是本发明不限于此。
比较器60可以将分别包含于第一测量值和第二测量值中的电流值的幅值进行比较。具体地，可以将包含于第一测量值或第二测量值中的电流值的幅值与第一范围或第二范围进行比较。
第一范围可以是用于确定为正常的正常范围，并且第二范围可以是用于确定为有缺陷的故障范围。第二范围可以大于第一范围。
通过这种比较，具有逻辑1(高)或逻辑0(低)的离散信号可以被输出为比较器60的输出值。具有逻辑1(高)的离散信号可以是第一晶闸管10的故障信号，并且具有逻辑0(低)的离散信号可以是第二晶闸管20的故障信号。
具体地，当由第一电流传感器40测量的第一晶闸管10的电流的第一测量值处于故障范围(其大于用于确定为正常的正常范围)时，比较器60可以输出具有逻辑1(高)的离散信号，并且当第一测量值处于正常范围时，比较器60可以不输出离散信号。
额外地，当由第二电流传感器50测量的第二晶闸管20的电流的第二测量值处于故障范围(大于用于确定为正常的正常范围)时，比较器60可以输出具有逻辑0(低)的离散信号，并且当第二测量值处于正常范围时，比较器60可以不输出离散信号。
相反地，当由第一电流传感器40测量的第一晶闸管10的电流的第一测量值处于故障范围(大于用于确定为正常的正常范围)时，比较器60可以输出具有逻辑0(低)的离散信号，并且当第一测量值处于正常范围时，比较器60可以不输出离散信号。
额外地，当由第二电流传感器50测量的第二晶闸管20的电流的第二测量值处于故障范围(大于用于确定为正常的正常范围)时，比较器60可以输出具有逻辑1(高)的离散信号，并且当第二测量值处于正常范围时，比较器60可以不输出离散信号。
检测逻辑装置70可以被连接到比较器60的离散信号输出端子63。
检测逻辑装置70可以基于从比较器60接收到的离散信号来确定构成反并联晶闸管的第一晶闸管10和第二晶闸管20中的哪个是有缺陷的。检测逻辑装置70可以基于确定结果来生成故障信号并将故障信号输出到第一输出单元80和/或第二输出单元90。
检测逻辑装置70可以包括通过其输入离散信号的离散信号输入端子71以及通过其输出故障信号的第一故障信号输出端子72和第二故障信号输出端子73。
检测逻辑装置70的离散信号输入端子71可以被连接到比较器60的离散信号输出端子63。
输出单元80和90可以包括第一输出单元80和第二输出单元90。第一输出单元80和第二输出单元90可以是扬声器、灯、电灯或监视器。具体地，第一输出单元80和第二输出单元90可以是输出光信号的LED灯。
第一输出单元80可以被连接到检测逻辑装置70的第一故障信号输出端子72，并且第二输出单元90可以被连接到检测逻辑装置70的第二故障信号输出端子73。与此不同，第一输出单元80可以被连接到检测逻辑装置70的第二故障信号输出端子73，并且第二输出单元90可以被连接到检测逻辑装置70的第一故障信号输出端子72。
为便于下面的描述，可以假设第一输出单元80被连接到检测逻辑装置70的第一故障信号输出端子72，并且第二输出单元90被连接到检测逻辑装置70的第二故障信号输出端子73。
第一输出单元80和第二输出单元90中的每个可以输出光信号、声音信号、等等作为故障信号。
图4是示出了根据本发明的实施例的用于反并联晶闸管的故障检测器1到包括晶闸管阀中的有缺陷的一个的阀的连接的视图。
参考图1到图4，第一电流传感器40可以在不与第一晶闸管10接触的状态下测量第一晶闸管10的电流，并且第二电流传感器50可以在不与第二晶闸管20接触的状态下测量第二晶闸管20的电流。
第一晶闸管10和第一电流传感器40的连接以及第二晶闸管20和第二电流传感器50的连接可以是以非接触状态在晶闸管周围的罗柯夫斯基线圈的线圈的绕组。
包含于检测器200中的功率供应单元100可以被连接到RC缓冲电路32和34，并且RC缓冲电路32和34可以被并联连接到反并联晶闸管10和20。
具体地，功率供应单元100的一个端子可以被连接到RC缓冲电路32和34的电容器32的一个端子，并且电容器32的另一端子可以被连接到RC缓冲电路32和34的电阻器34的一个端子。电阻器34的另一端子可以被连接到功率供应单元100的另一端子。
当包含于晶闸管阀2中的第一晶闸管10和第二晶闸管20中的至少一个有缺陷时，检测器200的功率供应单元100可以将功率供应到晶闸管阀2，并且检测器200的第一电流传感器40和第二电流传感器50可以被连接到晶闸管阀2，使得有缺陷的晶闸管的电流和正常晶闸管的电流两者都被测量。
由于有缺陷的晶闸管的内部电阻接近于0Ω，所以与正常晶闸管相比，较大的电流可以流过有缺陷的晶闸管。第一电流传感器40和第二电流传感器50将从有缺陷的晶闸管测量的电流测量值或从正常晶闸管测量的电流测量值发送到比较器60。通过使用有缺陷的晶闸管的内部电阻接近于0Ω的事实，比较器60可以比较是否有较大的电流流动(如与正常晶闸管进行比较)并输出离散信号。此时，可以设定用于确定为正常的第一范围和用于确定为有缺陷的第二范围。第二范围可以大于第一范围。
例如，在构成反并联晶闸管的第一晶闸管10和第二晶闸管20中，第一晶闸管10可以具有第一内部电阻R1，并且第二晶闸管20可以具有第二内部电阻R2。
当被施加到第一晶闸管10和第二晶闸管20的电压(V)为100V时，第一晶闸管10正常，并且R1为10Ω，可以输出10A的电流(I1)。
然而，当被施加到第一晶闸管10和第二晶闸管20的电压(V)为100V时，第二晶闸管20有缺陷，并且R2接近于0Ω，电流(I2)可以大于10A。
由于阀2包括被并联连接到彼此的第一晶闸管10和第二晶闸管20，所以阀2的电阻可以是第一晶闸管10和第二晶闸管20的组合电阻。组合电阻可以利用R来表示。
由于组合电阻R为R1*R2/(R1+R2)，所以如果R1和R2之一为0Ω，则组合电阻R为0Ω。因此，不能够得知有缺陷的晶闸管。如果第一电流传感器40和第二电流传感器50中的每个的电流被测量，则从有缺陷的晶闸管测量的电流值大于从正常晶闸管测量的电流值。因此，可以更容易地确定有缺陷的晶闸管。
额外地，比较器60可以接收分别从第一晶闸管10和第二晶闸管20测量的第一测量值和第二测量值并当晶闸管有缺陷时输出具有逻辑1(高)和逻辑0(低)的离散信号。检测逻辑装置70可以接收离散信号并基于离散信号来确定有缺陷的晶闸管。当晶闸管没有缺陷时，比较器60可以不输出离散信号，但是本发明不限于此。
检测逻辑装置70可以被连接到第一输出单元80和第二输出单元90。例如，第一晶闸管10的故障或无故障可以通过第一输出单元80来通知，并且第二晶闸管20的故障或无故障可以通过第二输出单元90来通知。即，由于故障通知信号通过被设定为与有缺陷的晶闸管相对应的输出单元被输出，所以可以更容易地确认和识别有缺陷的晶闸管。
图5是示出了根据本发明的实施例的根据用于反并联晶闸管的故障检测器中的周期的正常晶闸管的电流的状态，并且图6是示出了根据本发明的实施例的根据用于反并联晶闸管的故障检测器中的周期的有缺陷的晶闸管的电流的状态。
图5可以是在第一晶闸管10和第二晶闸管20的正常操作期间关于根据周期T的流过晶闸管的电流I的第一测量值和第二测量值，并且图6可以示出当第一晶闸管10和第二晶闸管20之一有缺陷时关于根据周期T的电流I的第一测量值和第二测量值。
为便于描述，图5和6可以仅仅示出正交坐标系的第一象限。水平轴可以表示第一晶闸管10和第二晶闸管20的工作周期T，并且垂直轴可以表示关于流过第一晶闸管10和第二晶闸管20的电流I的第一测量值和第二测量值。
图5A可以是示出了当功率供应单元100将AC功率供应到第一晶闸管10和第二晶闸管20时根据周期T的流过第一晶闸管10的电流I的视图。在这种情况下，第一晶闸管10可以在奇数周期T1、T3等中输出特定电流值Ia。
特定电流值Ia可以例如为10A，并且故障电流值Ib和Ic可以例如为20A。
特定电流值Ia可以处于第一范围，并且故障电流值Ib和Ic可以处于超过第一范围的第二范围。
图5B可以是示出了当功率供应单元100将AC功率供应到第一晶闸管10和第二晶闸管20时根据周期T的流过第二晶闸管20的电流I的视图。在这种情况下，第二晶闸管20可以在偶数周期T2、T4等中输出特定电流值Ia。
图5C可以是示出了当功率供应单元100将AC功率供应到第一晶闸管10和第二晶闸管20时根据周期T的流过第一晶闸管10和第二晶闸管20的电流I的视图。在这种情况下，第一晶闸管10和第二晶闸管20可以在所有周期T1、T2、T3、T4等中输出特定电流值Ia。
即，比较器60接收特定电流值Ia并且不输出任何离散信号，并且检测逻辑装置70可以基于没有从比较器60输入任何离散信号的情形来将第一晶闸管10和第二晶闸管20确定为正常工作。
图6A可以示出第一晶闸管10的故障。图6A可以是示出了当功率供应单元100将AC功率供应到第一晶闸管10和第二晶闸管20时根据周期T的流过第一晶闸管10的电流I的视图。在这种情况下，由于第一晶闸管10有缺陷，所以第一晶闸管10的内部电阻接近于0Ω。因此，故障电流值Ib和Ic可以在第一晶闸管10的所有周期T1、T2、T3、T4等中被输出。
图6B可以是示出了当功率供应单元100将AC功率供应到第一晶闸管10和第二晶闸管20时根据周期T的流过第二晶闸管20的电流I的视图。在这种情况下，当第二晶闸管20正常时，第二晶闸管20可以在偶数周期T2、T4等中输出特定电流值Ia。
图6C可以是示出了当功率供应单元100将AC功率供应到第一晶闸管10和第二晶闸管20时根据周期T的流过第一晶闸管10和第二晶闸管20的电流I的视图。当第一晶闸管10有缺陷并且第二晶闸管20正常时，第一晶闸管10和第二晶闸管20可以在奇数周期T1、T3等中输出10A的正常电流值，但是可以在偶数周期T2、T4等中输出20A的故障电流值Ib和Ic。
即，比较器60可以接收特定电流值Ia以及故障电流值Ib和Ic并且可以不输出关于特定电流值Ia的任何离散信号并输出关于故障电流值Ib和Ic的具有逻辑0(低)的离散信号。检测逻辑装置70可以基于没有从比较器60输出任何离散信号的情形来将第一晶闸管10确定为正常，并且可以基于从比较器60输出具有逻辑0(低)的离散信号的情形来将第二晶闸管20确定为有缺陷。
反并联晶闸管10和20中的有缺陷的晶闸管变成短路状态并且因此可以是具有接近于0Ω的内部电阻的电路。
由于有缺陷的晶闸管处于短路状态中，所以电流可以一直流动而不管反并联晶闸管10和20的开关操作。由于有缺陷的晶闸管的内部电阻接近于0Ω，所以比正常电流更大的电流可以流动。
比较器60同时检测在正常晶闸管中测量的电流和在有缺陷的晶闸管中测量的电流。可以接收到比当反并联晶闸管10和20中的晶闸管有缺陷时的电流更大的电流，并且具有逻辑1(高)或逻辑0(低)的离散信号可以作为输出值被生成。
图7和图8是示出了根据本发明的实施例的用于反并联晶闸管的故障检测器中的流过第一晶闸管10和第二晶闸管20的电流、被输入到比较器60的电流、从比较器60输出的电流和从第一输出单元80和第二输出单元90输出的信号的视图。
为便于描述，图7和图8可以仅仅示出正交坐标系的第一象限。水平轴可以是时间(t)轴，并且垂直轴可以是电流(I)值。
图7A是示出了根据时间t的流过第一晶闸管10和第二晶闸管20的电流I的视图，其中电流I由第一电流传感器40和第二电流传感器50测量。
图7A的实线k1可以指示由第一电流传感器40测量的流过第一晶闸管10的电流，并且图7A的虚线k2可以指示由第二电流传感器50测量的流过第二晶闸管20的电流。
可以从图7A中获知流过第一晶闸管10的电流的幅值与流过第二晶闸管20的电流的幅值之间的差异。
图7B的实线k1指示根据时间t的被输入到比较器60的流过第一晶闸管10的电流I的波形，并且图7C的虚线k2指示根据时间t的被输入到比较器60的流过第二晶闸管20的电流I的波形。
即，图7B可以是示出了第一晶闸管10的电流通过第一电流传感器40到比较器60的第一输入端子的输入的视图，并且图7C可以是示出了第二晶闸管的电流通过第二电流传感器50到比较器60的第二输入端子的输入的视图。
可以从图7A到7C看出，流过第一晶闸管10的电流的幅值与流过第二晶闸管20的电流的幅值不同。
例如，当第一电流传感器40和第二电流传感器50是罗柯夫斯基线圈电流传感器时，第一电流传感器40和第二电流传感器50可以通过由第一晶闸管10和第二晶闸管20中的变化生成的磁通量的变化来测量电流。第一电流传感器40和第二电流传感器50可以将电流测量值输出到比较器60，并且比较器60可以将电流的幅值进行比较。
根据实施例，电流被测量并且电流被输出，但是电流传感器可以是测量电流并输出电压的传感器。
图7D示出了由比较器60输出的离散信号。在图7D中，垂直轴H可以是离散信号的高信号或低信号，并且水平轴可以表示时间t的流逝。即，图7D可以示出高信号的输出。
图7E示出了由第一输出单元80输出的故障通知信号。
图7F示出了其中第二输出单元90不输出信号的状态。
在图7E和图7F中，垂直轴F可以表示故障，并且水平轴t可以表示时间的流逝。
即，比较器60可以将流过第一晶闸管10的电流与流过第二晶闸管20的电流进行比较，基于比较来检测到第一晶闸管10的电流更高，并且输出离散信号。
检测逻辑装置70可以将第一晶闸管10确定为有缺陷，并且第一输出单元80可以输出故障通知信号。
图8A是示出了根据时间t的流过第一晶闸管10和第二晶闸管20的电流I的视图，其中电流I由第一电流传感器40和第二电流传感器50测量。
在图8A中，实线k1可以指示流过第二晶闸管20的电流，并且虚线k2可以指示流过第一晶闸管10的电流。
图8B的虚线k2指示被输入到比较器60的第一输入端子的流过第一晶闸管10的电流I的波形，并且图8C的实线k1指示被输入到比较器60的第二输入端子的流过第二晶闸管20的电流I的波形。
图8D示出了由比较器60输出的离散信号。在图8D中，垂直轴H可以是离散信号的高信号或低信号，并且水平轴可以表示时间t的流逝。即，图8D可以示出高信号的输出。
图8E示出了其中第一输出单元80不输出信号的状态。
图8F示出了由第二输出单元90输出的故障通知信号。
在图8E和图8F中，垂直轴F可以表示故障，并且水平轴t可以表示时间的流逝。
即，比较器60可以将流过第一晶闸管10的电流与流过第二晶闸管20的电流进行比较，基于比较来检测到第二晶闸管20的电流更高，并且输出离散信号。
检测逻辑装置70可以将第二晶闸管20确定为有缺陷，并且第二输出单元90可以输出故障通知信号。
根据本发明的实施例的用于反并联晶闸管的故障检测器可以通过电流传感器测量反并联晶闸管的电流并将测量值进行比较，由此容易地确定反并联晶闸管的故障。
额外地，第一电流传感器和第二电流传感器可以是罗柯夫斯基线圈电流传感器并且可以在不与反并联晶闸管接触的状态下检测反并联晶闸管的电流，由此促进反并联晶闸管的故障检测。
另外，用于反并联晶闸管的故障检测器可以基于来自第一输出单元和第二输出单元的测量值来接收故障通知信号并且容易地检测有缺陷的反并联晶闸管。
此外，比较器可以通过分别由第一电流传感器和第二电流传感器测量的第一测量值和第二测量值的比较来准确地检测来自反并联晶闸管的有缺陷的晶闸管。
尽管已经参考其许多说明性实施例描述了实施例，但是应当理解将落入本公开内容的原理的精神和范围内的许多其他修改和实施例可以由本领域技术人员设计。更具体地，在本公开内容、附图和随附权利要求的范围内的组成部分和/或布置中可以进行各种变型和修改。除了组成部分和/或布置中的变型和修改，备选的使用对于本领域技术人员而言也将是显而易见的。

Claims (10)

1.一种用于反并联晶闸管的故障检测器，其检测被反并联连接到彼此的第一晶闸管和第二晶闸管的故障，所述故障检测器包括：
功率供应单元，其被配置为将功率供应到所述第一晶闸管和所述第二晶闸管；
第一电流传感器，其被配置为输出流过所述第一晶闸管的第一电流测量值；
第二电流传感器，其被配置为输出流过所述第二晶闸管的第二电流测量值；以及
检测器，其当所述第一电流测量值和所述第二电流测量值满足设定故障条件时通知晶闸管的故障，
其中，所述故障条件是当所述第一晶闸管和所述第二晶闸管中的至少一个有缺陷时的电流的测量范围超过当所述第一晶闸管和所述第二晶闸管正常工作时的电流的测量范围。
2.根据权利要求1所述的故障检测器，其中，所述检测器包括：
比较器，其被连接到所述第一电流传感器和所述第二电流传感器；
检测逻辑装置，其被连接到所述比较器；以及
第一输出单元和第二输出单元，其被连接到所述检测逻辑装置。
3.根据权利要求2所述的故障检测器，其中，所述比较器将用于确定的正常范围设定为正常并且将用于确定的故障范围设定为有缺陷。
4.根据权利要求3所述的故障检测器，其中，所述故障范围大于所述正常范围。
5.根据权利要求2所述的故障检测器，其中，所述比较器将所述第一电流测量值或所述第二电流测量值与所述正常范围进行比较，并且当所述第一电流测量值或所述第二电流测量值处于所述正常范围时不输出任何信号。
6.根据权利要求5所述的故障检测器，其中，所述比较器将所述第一电流测量值或所述第二电流测量值与所述故障范围进行比较，并且当所述第一电流测量值或所述第二电流测量值处于所述故障范围时输出离散信号。
7.根据权利要求6所述的故障检测器，其中，所述离散信号包括具有关于所述第一晶闸管和所述第二晶闸管的不同电平的第一信号和第二信号。
8.根据权利要求7所述的故障检测器，其中，所述检测逻辑装置基于所述第一信号来生成故障信号并将所述故障信号发送到所述第一输出单元。
9.根据权利要求8所述的故障检测器，其中，所述检测逻辑装置基于所述第二信号来生成故障信号并将所述故障信号发送到所述第二输出单元。
10.根据权利要求9所述的故障检测器，其中，所述第一输出单元或所述第二输出单元输出与所述故障信号相对应的故障通知信号。
CN201610954344.5A 2016-02-19 2016-11-03 用于反并联晶闸管的故障检测器 Pending CN107102246A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0019962 2016-02-19
KR1020160019962A KR20170098062A (ko) 2016-02-19 2016-02-19 역병렬 사이리스터의 고장 검출기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107102246A true CN107102246A (zh) 2017-08-29

Family

ID=57018064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610954344.5A Pending CN107102246A (zh) 2016-02-19 2016-11-03 用于反并联晶闸管的故障检测器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10256804B2 (zh)
EP (1) EP3208624A1 (zh)
JP (1) JP6282712B2 (zh)
KR (1) KR20170098062A (zh)
CN (1) CN107102246A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113812090A (zh) * 2019-05-10 2021-12-17 Abb瑞士股份有限公司 晶闸管电路及晶闸管保护方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110676808B (zh) * 2019-09-17 2021-12-03 深圳市晶扬电子有限公司 可控硅故障自测试方法、电路、连接器及电器设备
KR102420213B1 (ko) * 2020-12-17 2022-07-14 주식회사 원익피앤이 정류 회로에 포함된 사이리스터의 고장을 판단하기 위한 장치 및 그 방법
JP2023048702A (ja) 2021-09-28 2023-04-07 東京エレクトロン株式会社 逆並列サイリスタの故障検出方法及び電力制御装置
CN113960440B (zh) * 2021-12-21 2022-08-12 成都麦隆电气有限公司 一种反并联晶闸管的故障检测及保护方法
DE102022210181A1 (de) 2022-09-27 2024-03-28 Siemens Mobility GmbH Selbsttestende Messeinrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102253331A (zh) * 2011-04-19 2011-11-23 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种基于并联晶闸管的光电触发检测方法及检测板
CN102279335A (zh) * 2010-06-11 2011-12-14 山特电子（深圳）有限公司 晶闸管短路故障在线检测装置与方法
US20140002117A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-02 Kaijam M. Woodley System for measuring soft starter current and method of making same
CN203433084U (zh) * 2013-09-03 2014-02-12 北京三得普华科技有限责任公司 一种晶闸管电子开关在线监测装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54166530U (zh) * 1978-05-15 1979-11-22
JPS59142771A (ja) 1983-02-02 1984-08-16 Secoh Giken Inc 磁気記録再生機のリ−ル高速送り装置
JPS59142771U (ja) * 1983-03-16 1984-09-25 株式会社日立製作所 サイリスタの故障検出装置
JPS59220018A (ja) * 1983-05-25 1984-12-11 富士電機株式会社 サイリスタスイツチの故障検出回路
JPS634183U (zh) * 1986-06-25 1988-01-12
JPH0625506B2 (ja) 1986-06-25 1994-04-06 株式会社大井製作所 車両用フ−ドロツク装置
JPH05260645A (ja) 1992-03-10 1993-10-08 Meidensha Corp 半導体交流スイッチ破損検出装置
JPH0746067A (ja) 1993-08-03 1995-02-14 Tamagawa Seiki Co Ltd 電圧／周波数変換方法
FR2756095B1 (fr) * 1996-11-15 1998-12-24 Schneider Electric Sa Disjoncteur avec un bloc disjoncteur et des modules de traitement, de calibrage et de communication
JPH10337029A (ja) * 1997-05-27 1998-12-18 Toshiba Corp サイリスタ変換器
US6211792B1 (en) * 1999-08-13 2001-04-03 JADRIć IVAN Method and apparatus detecting a failed thyristor
KR100882727B1 (ko) 2006-10-17 2009-02-06 엘에스산전 주식회사 로고스키 센서를 이용한 전류 측정장치
KR20150118730A (ko) 2014-04-15 2015-10-23 엘에스산전 주식회사 인버터 고장검출회로
JP6344106B2 (ja) * 2014-07-17 2018-06-20 富士電機株式会社 半導体交流スイッチ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102279335A (zh) * 2010-06-11 2011-12-14 山特电子（深圳）有限公司 晶闸管短路故障在线检测装置与方法
CN102253331A (zh) * 2011-04-19 2011-11-23 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种基于并联晶闸管的光电触发检测方法及检测板
US20140002117A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-02 Kaijam M. Woodley System for measuring soft starter current and method of making same
CN203433084U (zh) * 2013-09-03 2014-02-12 北京三得普华科技有限责任公司 一种晶闸管电子开关在线监测装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113812090A (zh) * 2019-05-10 2021-12-17 Abb瑞士股份有限公司 晶闸管电路及晶闸管保护方法
CN113812090B (zh) * 2019-05-10 2024-04-26 Abb瑞士股份有限公司 晶闸管电路及晶闸管保护方法
US11984881B2 (en) 2019-05-10 2024-05-14 Abb Schweiz Ag Thyristor circuit and thyristor protection method

Also Published As

Publication number Publication date
US20170244404A1 (en) 2017-08-24
JP2017147924A (ja) 2017-08-24
US10256804B2 (en) 2019-04-09
EP3208624A1 (en) 2017-08-23
JP6282712B2 (ja) 2018-02-21
KR20170098062A (ko) 2017-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107102246A (zh) 用于反并联晶闸管的故障检测器
US7557517B2 (en) Primary side current balancing scheme for multiple CCF lamp operation
US10761148B2 (en) Indicating circuit for switching power supply and use method thereof
WO2022037618A1 (zh) 交流检测电路
JP2019017216A (ja) ワイヤレス受電装置、ワイヤレス電力伝送システム、及び短絡監視装置
CN109188278B (zh) 三相不平衡检测电路以及系统
CN102426302A (zh) 一种三相电源输入缺相检测电路
KR20090123981A (ko) 네트워크 영점 교차를 식별하기 위한 회로 어레인지먼트
JP2003050637A (ja) 電源装置
CN201063055Y (zh) 三相四线制电源故障监测电路
CN101614777A (zh) 一种用于ups的输出接地故障检测方法及装置
CN110244257A (zh) 电能表的漏电检测装置和方法
CN104603894B (zh) 零相序变流器、接地故障电流检测装置、电力调节器及用于检测零相序变流器的故障的方法
CN104901574A (zh) 桥式电路及其短路保护方法
CN206673559U (zh) 一种缺相监测保护电路
CN104682354B (zh) 检测短接二极管
WO2018024035A1 (zh) 一种开关电源用指示电路及其使用方法
CN102882402B (zh) 逆变器和不间断电源
TWI580144B (zh) 電能質量補償系統
CN111965588A (zh) 掉零线检测装置及电能表
CN110488137A (zh) 一种检测ct二次回路完整性的装置与方法
CN204832315U (zh) 双向电流检测电路
CN213843480U (zh) 5g直流窜入检测装置
CN108572334A (zh) 一种变压器异常漏磁监测系统
CN217879480U (zh) 一种三相交流电输入缺相警报硬件线路

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170829