CN109581112B - 一种换流阀tcu单元测试平台及tcu供能回路故障测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种换流阀TCU单元测试平台及TCU供能回路故障测量方法，该TCU供能回路包括第六稳压二极管、第七稳压二极管、功率三极管以及触发控制器，当TCU供能回路接入电源后，第六稳压二极管、第七稳压二极管将分别建立有第一储能电压和第二储能电压并通过功率三极管将该第一储能电压和第二储能电压作为触发芯片的供能电压，以使得触发控制器周期性地输出脉冲波信号来触发晶闸管导通，包括示波器，所述示波器分别和TCU供能回路的电压输入端，第六稳压二极管、第七稳压二极管、功率三极管的管脚，以及触发控制器的脉冲波信号输出点相连接，从而可以对外部输入电压、供能回路电压、触发脉冲信号波形规律及相关性进行分析，判断TCU供能回路是否完好。
Description
技术领域
本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种换流阀TCU单元测试平台及TCU供能回路故障测量方法。
背景技术
目前基于TCU结构的晶闸管换流阀在高压直流输电工程中已得到了大规模应用。换流阀是高压直流输电系统的核心设备，而TCU作为晶闸管的基本控制单元，其可靠性直接决定了直流输电系统的运行可靠性。由于电力电子器件属于弱电器件，其耐压能力和长期高负载运行的性能相对较差，考虑到换流阀回检信号丢失数目大于7或者保护性触发信号数目大于8，则会造成直流闭锁，换流阀TCU供能回路一旦出现IP丢失、IP震荡、保护性触发等异常现象，电网设备运维单位有必要对换流阀晶闸管级TCU供能回路进行专项测试，找出异常现象发生的根源。目前国内还没有专门针对TCU供能回路的测试系统，设计并实现一种可用于高压直流输电工程换流阀晶闸管级TCU控制单元的测试平台，并进行工程应用显得十分迫切
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种换流阀TCU单元测试平台，以用于对TCU供能回路进行测试，判断其是否工作正常。。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种换流阀TCU单元测试平台，用于判断TCU供能回路是否完好，所述TCU供能回路包括第六稳压二极管、第七稳压二极管、功率三极管以及触发控制器，当TCU供能回路接入电源后，第六稳压二极管、第七稳压二极管将分别建立有第一储能电压和第二储能电压并通过功率三极管将该第一储能电压和第二储能电压作为触发芯片的供能电压，以使得触发控制器周期性地输出脉冲波信号来触发晶闸管导通，包括示波器，所述示波器分别和TCU供能回路的电压输入端，第六稳压二极管、第七稳压二极管、功率三极管的管脚，以及触发控制器的脉冲波信号输出点相连接。
所述的换流阀TCU单元测试平台还包括测温仪，所述测温仪用于测量第六稳压二极管、第七稳压二极管以及功率三极管的温度。
所述电源的输出电压为2kV。
所述测温仪为红外测温仪。
一种TCU供能回路故障测量方法，所述TCU供能回路包括第六稳压二极管、第七稳压二极管、功率三极管以及触发控制器，当TCU供能回路接入电源后，第六稳压二极管、第七稳压二极管将分别建立有第一储能电压和第二储能电压并通过功率三极管将该第一储能电压和第二储能电压作为触发芯片的供能电压，以使得触发控制器周期性地输出脉冲波信号来触发晶闸管导通，所述方法包括：
S1、通过变压器将220V电源升压至预设电压,以对TCU供能回路进行充电；
S2、使用示波器对TCU供能回路的电压输入端，第六稳压二极管、第七稳压二极管、功率三极管的管脚，以及触发控制器的脉冲波信号输出点进行电压测量，以对外部输入电压、供能回路电压、触发脉冲信号波形规律及相关性进行分析，判断TCU供能回路是否完好。
所述判断TCU供能回路是否完好具体为：若第六稳压二极管、第七稳压二极管所建立的第一储能电压、第二储能电压周期性地建立22V、11V电压并能稳定作用于触发控制器供能，使触发控制器输出占空比稳定的触发脉冲，则表示TCU供能回路完成；若第六稳压二极管、第七稳压二极管所建立的第一储能电压、第二储能电压难以达到22V和11V或电压维持时间不足影响触发控制器正常工作，导致不能输出触发脉冲或输出触发脉冲紊乱错误触发晶闸管，则表示TCU供能回路故障。
所述的TCU供能回路故障测量方法还包括：
S3、对TCU供能回路进行充电到预定的时间后，使用测温仪来测量第六稳压二极管、第七稳压二极管以及功率三极管的温度，以判断第六稳压二极管、第七稳压二极管以及功率三极管的工作情况。
所述测温仪为红外测温仪。
所述预设电压为2kV。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本换流阀TCU单元测试平台通过使用多通道高精度示波器通过同时接入TCU供能回路的电压输入端，第六稳压二极管V6、第七稳压二极管V7、功率三极管V8，以及触发控制器的脉冲波信号输出点，以获得相应的电压波形，从而可以对外部输入电压、供能回路电压、触发脉冲信号波形规律及相关性进行分析，判断TCU供能回路是否完好。
附图说明
图1为本发明实施例提供的换流阀TCU单元测试平台的电路原理图；
图2为TCU供能回路的电路原理简图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例：
本实施例提供的换流阀TCU单元测试平台用于判断TCU供能回路是否完好，参阅图1所示，图中虚线框起来部分为TCU供能电路100原理图或者是如图2所示，该TCU供能回路100主要包括第六稳压二极管V6、第七稳压二极管V7、功率三极管V8以及触发控制器，当TCU供能回路接入电源10后，第六稳压二极管V6、第七稳压二极管V7将分别建立有第一储能电压(22V)和第二储能电压(11V)并通过功率三极管V8将该第一储能电压和第二储能电压作为触发芯片的供能电压，以使得触发控制器周期性地输出脉冲波信号来触发晶闸管导通。
当稳压二极管V6、V7和功率三极管V8正常工作时，U4、U5点电压随着工频电源输入电压，周期性地建立22V、11V电压并能稳定作用于触发控制器供能，使触发控制器输出占空比稳定的触发脉冲。
当稳压二极管V6、V7和功率三极管出现故障时，U4、U5点电压难以达到22V和11V或电压维持时间不足影响触发控制器正常工作，导致不能输出触发脉冲或输出触发脉冲紊乱错误触发晶闸管。
本换流阀TCU单元测试平台通过使用多通道高精度示波器1通过同时接入TCU供能回路的电压输入端，第六稳压二极管V6、第七稳压二极管V7、功率三极管V8，以及触发控制器的脉冲波信号输出点，以获得相应的电压波形，从而可以对外部输入电压、供能回路电压、触发脉冲信号波形规律及相关性进行分析，判断TCU供能回路是否完好。
优选地，换流阀TCU单元测试平台还设置有红外温度测量仪，以测量第六稳压二极管V6、第七稳压二极管V7以及功率三极管V8的温度，以检查各供能元件有无异常温升，提高TCU供能回路异常检测的准确性。
相应地，本实施例还提供了TCU供能回路故障测量方法，该方法还包括如下步骤：
S1、通过变压器将220V电源升压至2kV,以对TCU供能回路进行充电；
S2、使用示波器对TCU供能回路的电压输入端，第六稳压二极管、第七稳压二极管、功率三极管的管脚，以及触发控制器的脉冲波信号输出点进行电压测量，以对外部输入电压、供能回路电压、触发脉冲信号波形规律及相关性进行分析，判断TCU供能回路是否完好。
具体地，判断TCU供能回路是否完好的方法为：若第六稳压二极管、第七稳压二极管所建立的第一储能电压、第二储能电压周期性地建立22V、11V电压并能稳定作用于触发控制器供能，使触发控制器输出占空比稳定的触发脉冲，则表示TCU供能回路完成；若第六稳压二极管、第七稳压二极管所建立的第一储能电压、第二储能电压难以达到22V和11V或电压维持时间不足影响触发控制器正常工作，导致不能输出触发脉冲或输出触发脉冲紊乱错误触发晶闸管，则表示TCU供能回路故障。
作为本TCU供能回路故障测量方法的一种优选，该方法还包括：
S3、对TCU供能回路进行充电5分钟，待TCU供能回路各元件温度稳定后，使用红外测温仪来测量第六稳压二极管、第七稳压二极管以及功率三极管的温度，室温25摄氏度情况下正常TCU的第六稳压二极管V6、第七稳压二极管V7温度不应超过40摄氏度，功率三极管V8温度应在30-50摄氏度范围内，功率三极管V8在TCU供能回路中起着稳定储能回路电压的作用。当功率三极管V8故障时，无法支撑功率三极管V8的CE两端22V储能电压，使该电压直接由第六、第七稳压二极管V6、V7承载。致使V6、V7流过过负荷电流，产生异常温升，长期高温工况下损坏。最终导致储能回路电压不稳定影响脉冲信号的正常输出。如此，通过对供能回路稳压二极管V6、V7和功率三极管V8进行红外测温，检查各供能元件有无异常温升，提高了TCU供能回路异常检测的准确性。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种TCU供能回路故障测量方法，所述TCU供能回路包括第六稳压二极管、第七稳压二极管、功率三极管以及触发控制器；所述第六稳压二极管的负极分别和功率三极管的集电极以及触发控制器相连接，功率三极管的发射极通过电阻和第七稳压二极管的正极相连接，第七稳压二极管的负极和第六稳压二极管的正极相连接，功率三极管的基极连接在第七稳压二极管的负极和第六稳压二极管的正极之间；当TCU供能回路接入电源后，第六稳压二极管、第七稳压二极管将分别建立有第一储能电压和第二储能电压并通过功率三极管将该第一储能电压和第二储能电压作为触发控制器的供能电压，以使得触发控制器周期性地输出脉冲波信号来触发晶闸管导通，其特征在于，所述方法包括：
S1、通过变压器将220V电源升压至预设电压,以对TCU供能回路进行充电；
S2、使用示波器对TCU供能回路的电压输入端，第六稳压二极管、第七稳压二极管、功率三极管的管脚，以及触发控制器的脉冲波信号输出点进行电压测量，以对外部输入电压、供能回路电压、触发脉冲信号波形规律及相关性进行分析，判断TCU供能回路是否完好；
所述判断TCU供能回路是否完好具体为：若第六稳压二极管、第七稳压二极管所建立的第一储能电压、第二储能电压周期性地建立22V、11V电压并能稳定作用于触发控制器供能，使触发控制器输出占空比稳定的触发脉冲，则表示TCU供能回路完成；若第六稳压二极管、第七稳压二极管所建立的第一储能电压、第二储能电压难以达到22V和11V或电压维持时间不足影响触发控制器正常工作，导致不能输出触发脉冲或输出触发脉冲紊乱错误触发晶闸管，则表示TCU供能回路故障。
2.如权利要求1所述的TCU供能回路故障测量方法，其特征在于，所述方法还包括：
S3、对TCU供能回路进行充电到预定的时间后，使用测温仪来测量第六稳压二极管、第七稳压二极管以及功率三极管的温度，以判断第六稳压二极管、第七稳压二极管以及功率三极管的工作情况。
3.如权利要求2所述的TCU供能回路故障测量方法，其特征在于，所述测温仪为红外测温仪。
4.如权利要求1所述的TCU供能回路故障测量方法，其特征在于，所述预设电压为2kV。
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