CN208999541U - 一种电力电子器件测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力电子器件测试装置，包括电源模块、系统控制单元、阻抗测试单元、低压测试单元、触发回报单元、输出控制单元、采样单元和外设。电源模块与外部交流电连接为装置提供电源，系统控制单元与阻抗测试单元、电压测试单元、触发回报单元、输出控制单元及采样单元连接，控制其他单元的输出，并对采样单元返回的数据进行处理判断试验结果是否满足要求。系统控制单元与外设连接，接受外设的输入，并将试验结果显示在外设上。

Description

一种电力电子器件测试装置

技术领域

本实用新型属于电力系统柔性交流输电领域，具体涉及一种电力电子器件测试装置。

背景技术

晶闸管旁路开关(Thyristor Bypass Switch，TBS)跨接在统一潮流控制器串联变压器阀侧绕组的两端，由反并联的晶闸管组成，是统一潮流控制器非常重要的保护设备。TBS的主要作用是，在线路故障、变压器故障或者换流器故障时，迅速导通将串联侧设备(包括换流器、串联变压器等)旁路，使其与交流线路隔离，避免交流系统和变压器及换流器故障的相互影响，提高系统的可靠性；而在系统正常运行时，TBS必须断开，使串联侧换流器产生的电压能通过串联变压器耦合到线路中进行潮流优化控制。

目前，其它柔性输电技术如直流输电、静态无功补偿、可控高抗、可控串补等所使用的晶闸管均为正常运行时导通、停运时关断，只需要在投运前对晶闸管阀组进行测试即可，投运后晶闸管阀是否正常的状态可以实时监测。而由于TBS的晶闸管在正常运行时为关断状态，无法实时判断晶闸管是否正常，因此TBS无法像其它设备一样利用在线检测手段可靠判断晶闸管及触发、均压回路的好坏，只能在维护检修时对TBS做全面的检测。

TBS设备的离线检测包含：外观检查、例行试验和结构强度的检查；均压回路检查；阀组触发试验。其中，均压回路的检查需要用欧姆表分别测量静态电阻、阻尼电阻，测量阻尼电容器的电容；触发试验需要现场有电源和调压器，直接在晶闸管上施加电压，试验晶闸管的导通。目前还没有一种有效的装置对TBS的晶闸管及触发、均压回路进行测试。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电力电子器件测试装置，实现晶闸管旁路开关的集成化快速检测，缩短维护检修时间，提高统一潮流控制系统的安全性。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电力电子器件测试装置，包括电源模块、系统控制单元、阻抗测试单元、低压测试单元、触发回报单元、输出控制单元、采样单元和外设，所述电源模块与外部交流电连接为所述电力电子器件测试装置提供电源；

所述系统控制单元与所述阻抗测试单元、低压测试单元、触发回报单元、输出控制单元及采样单元连接，系统控制单元输出控制指令至阻抗测试单元、低压测试单元、触发回报单元，接收采样单元和触发回报单元的输入，判断试验结果是否满足要求；系统控制单元还与所述外设连接，接收外设的输入，并输出试验结果在外设上显示；

所述阻抗测试单元与所述电源模块、系统控制单元、输出控制单元连接，由电源模块提供交流电输入，接收系统控制单元输入控制指令，输出所需电压至输出控制单元；

所述低压测试单元与所述电源模块、系统控制单元、输出控制单元连接，由电源模块提供交流电输入，接收系统控制单元输入的控制指令，输出所需电压至输出控制单元；

所述输出控制单元与所述系统控制单元、阻抗测试单元、低压测试单元、电力电子器件连接，接收系统控制单元的控制指令，接收阻抗测试单元和低压测试单元的电压输出,根据控制指令选择阻抗测试单元或低压测试单元的输出电压并输出至电力电子器件上；

所述采样单元与所述系统控制单元和电力电子器件连接，采集电力电子器件上流过的电流及两端电压，将采集的电压和电流模拟量转换成数字量发送给系统控制单元；

所述触发回报单元与所述系统控制单元和电力电子器件连接，接收系统控制单元的电信号控制指令并转换为光信号发送给电力电子器件内的触发控制单元，并将电力电子器件内触发控制单元的反馈信号发送至系统控制单元。

进一步的，所述阻抗测试单元用于电力电子器件的阻抗试验，所述阻抗试验包括均压电阻、阻尼电容和阻尼电阻的阻抗测试。

进一步的，所述低压测试单元用于电力电子器件的短路试验、触发试验。

进一步的，所述电力电子器件包括反并联的晶闸管、与每个晶闸管配套的触发控制单元、与晶闸管并联的阻容回路、与晶闸管并联的均压回路。

进一步的，所述阻抗测试单元包括交流-直流变换器和交流-交流变频器，所述交流-直流变换器输出电流电压，交流-交流变频器输出50—150kHz交流电压，为电力电子器件的阻抗试验提供电源。

进一步的，所述低压测试单元包括升压回路，为所述电力电子器件的短路试验、触发试验提供电源。

进一步的，所述输出控制单元根据所述系统控制单元设置的试验项目选择所述阻抗测试单元或低压测试单元的输出。

进一步的，所述触发回报单元经光纤与电力电子器件中的触发控制单元连接，每个触发控制单元两根光纤，一根光纤发送由触发回报单元输出的触发命令给电力电子器件内触发控制单元，一根光纤接收电力电子器件内触发控制单元的反馈信号。

进一步的，所述外设包括液晶显示器和参数输入整定模块，实时显示电力电子器件的测试参数、输入试验参数。

系统控制单元接收外设输入的试验项目、试验参数信息，发送控制指令至相应的测试单元，如需进行均压电阻、阻尼电阻和阻尼电容阻抗的测试，则选择阻抗测试单元；如需进行短路试验、触发试验，则选择低压测试单元；进行触发试验时还需选择触发回报单元，发送触发指令；将控制指令同时发送给输出控制单元，选择所需试验相应的输出施加在电力电子器件上；接收采样单元采集的电力电子器件上电流、两端的电压，进行计算比较，最终将试验结果在外设上显示。

本实用新型的有益效果是：

1.实现阻容回路、短路试验、触发试验等试验项目的集成化；

2.简化晶闸管旁路开关的测试操作、测试流程，缩短维护检修时间；

3.测试结果实时读取。

附图说明

图1是电力电子器件的测试回路；

图2是本实用新型公开的电力电子器件测试装置的结构示意图。

其中：1电源模块、2外设、3系统控制单元、4阻抗测试单元、5低压测试单元、6触发回报单元、7输出控制单元、8采样单元、9电力电子器件；11正向晶闸管、12反向晶闸管、13正向晶闸管的控制单元、14反向晶闸管的控制单元、15阻尼电阻、16阻尼电容、17均压电阻、18均压电阻、19电力电子器件测试装置、21触发光纤、22回报光纤。

具体实施方式

以下将结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细说明。

如图1，电力电子器件为反并联的晶闸管及其阻容、均压回路、晶闸管触发控制单元，11为正向晶闸管、12为反向晶闸管，两个晶闸管反并联连接；13为正向晶闸管的触发控制单元，14为反向晶闸管的触发控制单元，触发控制单元的T与晶闸管的门极连接，提供晶闸管触发需要的脉冲电流，触发控制单元的N与相应晶闸管的负极连接，触发控制单元的D和N经二极管连接；正向晶闸管的触发控制单元的D与反向晶闸管的触发控制单元D经阻尼电阻15、阻尼电容16串联连接；正向晶闸管的触发控制单元的Y与反向晶闸管的触发控制单元Y经均压电阻17和均压电阻18连接。电力电子测试装置的输出分别与电力电子器件的两端连接。电力电子测试装置有两组光纤分别于正向晶闸管的触发控制单元13、反向晶闸管的触发控制单元14连接，每组光纤包含两根光纤，其中21为触发光纤，将电力电子器件测试装置的触发信号发送给晶闸管触发控制单元；22为回报光纤，将晶闸管触发控制单元监视的是否具备触发条件的反馈信号发送给电力电子器件测试装置。

如图2，电力电子器件测试装置包括电源模块1、外设2、系统控制单元3、阻抗测试单元4、低压测试单元5、触发回报单元6、输出控制单元7、采样单元8。

电源模块与外部交流电连接为电力电子器件测试装置提供电源；

系统控制单元与阻抗测试单元、低压测试单元、触发回报单元、输出控制单元、采样单元、外设连接。系统控制单元接收外设输入的试验项目、试验参数等信息，发送控制指令至相应的测试单元，如需进行均压电阻、阻尼电阻和阻尼电容阻抗的测试，则选择阻抗测试单元；如需进行短路试验、触发试验，则选择低压测试单元；进行触发试验时还需选择触发回报单元，发送触发指令；将控制指令同时发送给输出控制单元，选择所需试验相应的输出施加在电力电子器件上；接收采样单元采集的电力电子器件上电流、两端的电压，进行计算比较，最终将试验结果在外设上显示。

阻抗测试单元包括交流-直流变换器和交流-交流变频器，交流-直流变换器输出直流电压，为均压电阻阻抗的测试提供电源；交流-交流变频器输出50-150kHz交流电压，为阻尼电阻、阻尼电容的阻抗测试提供电源，阻尼电阻阻抗测试采用高频电压、阻尼电容阻抗测试采用低频电压。阻抗测试单元与电源模块、系统控制单元、输出控制单元连接，由电源模块提供交流电输入，接受系统控制单元输入的电压大小和频率的控制指令，输出电压至输出控制单元。

低压测试单元包括升压回路，为电力电子器件的短路试验、触发试验提供相应的电压。低压测试单元与电源模块、系统控制单元、输出控制单元连接，由电源模块提供交流电输入，输出电压至输出控制单元。

输出控制单元与系统控制单元、阻抗测试单元、低压测试单元、电力电子器件连接，接收系统控制单元的控制指令，选择阻抗测试单元或低压测试单元的输出电压，并输出至电力电子器件上。

采样单元与系统控制单元、采样单元、电力电子器件连接，采集电力电子器件上流过的电流及两端电压，将采样的电压和电流模拟量转换成数字量发送给系统控制单元。

触发回报单元经光纤与电力电子器件中的每个触发控制单元13、14连接，每个触发控制单元两根光纤，21触发光纤，将电力电子器件测试装置的触发信号发送给晶闸管触发控制单元；22回报光纤，将晶闸管触发控制单元监视的是否具备触发条件的反馈信号发送给电力电子器件测试装置。触发回报单元与系统控制单元连接，接收系统控制单元的电信号控制指令并转换为光信号经光纤发送给电力电子器件的触发控制单元，并将电力电子器件的触发控制单元返回的回报信号反馈至系统控制单元。

外设包括液晶显示器、键盘、按钮、网络接口、串口接口，与系统控制单元连接，用于实时显示电力电子器件的测试参数、输入相关试验参数。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种电力电子器件测试装置，其特征在于：包括电源模块、系统控制单元、阻抗测试单元、低压测试单元、触发回报单元、输出控制单元、采样单元和外设；

所述电源模块与外部交流电连接为所述电力电子器件测试装置提供电源；

所述系统控制单元与所述阻抗测试单元、低压测试单元、触发回报单元、输出控制单元及采样单元连接，系统控制单元输出控制指令至阻抗测试单元、低压测试单元、触发回报单元，接收采样单元和触发回报单元的输入，判断试验结果是否满足要求；系统控制单元还与所述外设连接，接收外设的输入，并输出试验结果在外设上显示；

所述阻抗测试单元与所述电源模块、系统控制单元、输出控制单元连接，由电源模块提供交流电输入，接收系统控制单元输入控制指令，输出所需电压至输出控制单元；

所述低压测试单元与所述电源模块、系统控制单元、输出控制单元连接，由电源模块提供交流电输入，接收系统控制单元输入的控制指令，输出所需电压至输出控制单元；

所述输出控制单元与所述系统控制单元、阻抗测试单元、低压测试单元、电力电子器件连接，接收系统控制单元的控制指令，接收阻抗测试单元和低压测试单元的电压输出，根据控制指令选择阻抗测试单元或低压测试单元的输出电压并输出至电力电子器件上；

所述采样单元与所述系统控制单元和电力电子器件连接，采集电力电子器件上流过的电流及两端电压，将采集的电压和电流模拟量转换成数字量发送给系统控制单元；

所述触发回报单元与所述系统控制单元和电力电子器件连接，接收系统控制单元的电信号控制指令并转换为光信号发送给电力电子器件内的触发控制单元，并将电力电子器件内触发控制单元的反馈信号发送至系统控制单元。

2.根据权利要求1所述的电力电子器件测试装置，其特征在于：所述阻抗测试单元用于电力电子器件的阻抗试验，所述阻抗试验包括均压电阻、阻尼电容和阻尼电阻的阻抗测试。

3.根据权利要求1所述的电力电子器件测试装置，其特征在于：所述低压测试单元用于电力电子器件的短路试验、触发试验。

4.根据权利要求1所述的电力电子器件测试装置，其特征在于：

所述电力电子器件包括反并联的晶闸管、与每个晶闸管配套的触发控制单元、与晶闸管并联的阻容回路、与晶闸管并联的均压回路。

5.根据权利要求1所述的电力电子器件测试装置，其特征在于：

所述阻抗测试单元包括交流-直流变换器和交流-交流变频器，所述交流-直流变换器输出电流电压，交流-交流变频器输出50—150kHz交流电压，为电力电子器件的阻抗试验提供电源。

6.根据权利要求1所述的电力电子器件测试装置，其特征在于：

所述低压测试单元包括升压回路，为所述电力电子器件的短路试验、触发试验提供电源。

7.根据权利要求1所述的电力电子器件测试装置，其特征在于：

所述输出控制单元根据所述系统控制单元设置的试验项目选择所述阻抗测试单元或低压测试单元的输出。

8.根据权利要求1所述的电力电子器件测试装置，其特征在于：

所述触发回报单元经光纤与电力电子器件中的触发控制单元连接，每个触发控制单元两根光纤，一根光纤发送由触发回报单元输出的触发命令给电力电子器件内触发控制单元，一根光纤接收电力电子器件内触发控制单元的反馈信号。

9.根据权利要求1所述的电力电子器件测试装置，其特征在于：

所述外设包括液晶显示器和参数输入整定模块，实时显示电力电子器件的测试参数、输入试验参数。