KR20090067336A - 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법 - Google Patents

싸이리스터 정류기 열화 예측 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20090067336A
KR20090067336A KR1020070134958A KR20070134958A KR20090067336A KR 20090067336 A KR20090067336 A KR 20090067336A KR 1020070134958 A KR1020070134958 A KR 1020070134958A KR 20070134958 A KR20070134958 A KR 20070134958A KR 20090067336 A KR20090067336 A KR 20090067336A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thyristor
deterioration
calculating
rectifier
rms
Prior art date
Application number
KR1020070134958A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100956502B1 (ko
Inventor
박태준
이성희
이진희
Original Assignee
주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
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 주식회사 포스코, 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020070134958A priority Critical patent/KR100956502B1/ko
Publication of KR20090067336A publication Critical patent/KR20090067336A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100956502B1 publication Critical patent/KR100956502B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • 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
    • G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • 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
    • G01R19/02—Measuring effective values, i.e. root-mean-square values
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)

Abstract

본 발명은 싸이리스터 정류기 열화를 분석하는 방법으로서, 대용량 싸이리스터 정류기에서 항상 측정이 가능한 게이트 전류만을 분석하여 정류기 소자의 열화 정도를 예측하는 싸이리스터 정류기 열화 예측방법에 관한 것이다.
본 발명의 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법에 있어서, (a) 병렬로 연결된 싸이리스터 소자의 턴-온(turn-on) 되는 시점을 측정하는 단계; (b) 각 파형의 실효치(RMS) 값을 계산(Ri)하는 단계; (c) 각각의 파형의 실효치에 대한 실효치(RMS)평균을 산출하는 단계; 및 (d) 상기 동일 그룹 내의 소자들의 평균 실효치를 이용하여 편차로써 열화 정도를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
싸이리스터, 정류기, 열화진단

Description

싸이리스터 정류기 열화 예측 방법{Prediction Method on Deterioration of Thyristor Rectifier}
본 발명은 싸이리스터 정류기 열화를 분석하는 방법으로서, 대용량 싸이리스터 정류기에서 항상 측정이 가능한 게이트 전류만을 분석하여 정류기 소자의 열화 정도를 예측하는 싸이리스터 정류기 열화 예측방법에 관한 것이다.
종래의 기술상 직접적으로 통전중인 싸이리스터의 전압 또는 전류를 측정하여 열화 정도를 분석하는 기술은 나와있지 않다.
간접적으로 측정하는 방식 중 잘 알려진 것은 분석하고자 하는 싸이리스터 소자를 Off 라는 상태에서 고전압을 인가하여 누설전류를 측정하고 이를 통하여 열화 정도를 유추하는 방식이다.
이 방식의 경우 운전중에 싸이리스터의 열화 상태를 알 수가 없으므로 정수시에 싸이리스터를 정류기로부터 분해하여 개별적으로 측정에 의해 분석해야만 하는 문제점이 발생하였다.
실제 싸이리스터에 흐르는 전류는 싸이리스터와 통전 부스바와의 압력이 상당히 중요한 요인이 되므로 정수시마다 분해와 조립을 반복하는 것은 정류기 시스템 자체의 특성을 대단히 불안하게 만들 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 본 발명의 목적은 대용량 싸이리스터 정류기에서 항상 측정이 가능한 게이트 전류만을 분석하여 정류기 소자의 열화 정도를 예측하는 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 발명은, 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법에 있어서, (a) 병렬로 연결된 싸이리스터 소자의 턴-온(turn-on) 되는 시점을 측정하는 단계; (b) 각 파형의 실효치(RMS) 값을 계산(Ri)하는 단계; (c) 각각의 파형의 실효치에 대한 실효치(RMS)평균을 산출하는 단계; 및 (d) 상기 동일 그룹 내의 소자들의 평균 실효치를 이용하여 편차로써 열화 정도를 계산하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 각 싸이리스터의 실효치(RMS)의 상대차가 Del(%) = (Ri-M)/M*100 를 통해 계산되도록 하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 싸이리스터 정류기가 현장에서 운전중에도 싸이리스터 정류기에 on/off 를 제어하는 게이트 드라이브의 전류만을 측정하여 정류기 소자의 열화 정도를 분석하게 되는 경우, 실제 대부분의 현장에서는 싸이리스터 자체의 전압 또는 전류를 측정할 수 없는 경우가 많으므로 게이트 드라이브의 신호 분석을 통하여 간접적으로 평가할 수 있는 방법이 필요하며, 실시간으로 싸이리스터 소자들의 열화 정도를 계산하여 대형 사고를 미연에 방지하고, 정류기의 유지, 보수에도 기여하도록 하는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명인 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 병렬 싸이리스터 소자들의 turn-on 시점을 나타내는 도면이다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이, 병렬로 연결된 각 조의 싸이리스터의 turn-on 되는 시점을 모두 측정하여 각 싸이리스터의 도통 시점의 시간을 계산한다.
이론적으로 같은 조에 속한 싸이리스터들은 모두 동일 시점에 turn-on 되어야 하지만 실질적으로 소자의 불균일, 설치시의 압력 차이 등에 의하여 서서히 turn-on 특성이 변하게 되며 결과적으로 가장 먼저 turn-on 되는 싸이리스터 소자 부터 큰 전류가 흐르게 된다.
이런 현상이 오래 반복되다 보면 해당되는 소자가 먼저 스트레스를 받아 고장을 일으키게 되는 원인이 된다.
따라서, 병렬로 연결된 싸이리스터 소자의 turn-on 되는 시점을 측정하는 열화의 판단은 같은 조의 모든 싸이리스터들의 도통 되는 시점을 가지고 열화 순서를 예측하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 게이트 드라이브 전류 실효치로써 분석하는 방식을 나타내는 흐름도이다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 병렬로 연결된 싸이리스터 소자의 turn-on 되는 시점을 측정하는 단계를 수행한다.(S10)
상기 S10 단계는, 병렬로 연결된 싸이리스터 소자의 turn-on 되는 시점을 측정하는 열화를 판단하여 같은 조의 모든 싸이리스터들의 도통되는 시점을 가지고 열화 순서를 예측한다.
다음으로, 각 파형의 실효치(RMS) 값을 계산(Ri)하는 단계를 수행한다. (S20)
상기 S20 단계는, 상기 병렬로 연결된 싸이리스터 소자의 turn-on 되는 시점을 측정하여 각 파형의 실효치(RMS) 값을 계산하도록 하는 Ri 값을 계산한다.
다음으로, 그룹 내 실효치(RMS)평균을 산출하는 단계를 수행한다.(S30)
상기 S30 단계는, 실제 싸이리스터에 흐르는 전류는 게이트 드라이브 전류 의 양과 상관이 있으므로 게이트 드라이브 전류가 많은 소자가, 많은 전류를 흘리게 되고, 먼저 열화 될 수 있는 가능성이 커지게 된다.
다음으로, 같은 조 소자들의 평균 실효치를 이용하여 편차로써 열화 정도를 계산하는 단계를 수행한다.(S40)
상기 S40 단계는, 각 싸이리스터의 실효치(RMS)의 상대차를 % 로 계산하도록 아래와 같은 수학식을 사용한다.
[수학식]
Del(%) = (Ri-M)/M*100
실제 싸이리스터에 흐르는 전류는 게이트 드라이브 전류의 양과 상관이 있으므로, 게이트 드라이브 전류 실효치 크기를 서로 비교함으로써 열화의 정도를 분석하도록 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 병렬 싸이리스터 소자들의 turn-on 시점을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 게이트 드라이브 전류 실효치로써 분석하는 방식을 나타내는 흐름도.

Claims (2)

  1. 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법에 있어서,
    (a) 병렬로 연결된 싸이리스터 소자의 턴-온(turn-on) 되는 시점을 측정하는 단계(S10);
    (b) 각 파형의 실효치(RMS) 값을 계산(Ri)하는 단계(S20);
    (c) 각각의 파형의 실효치에 대한 실효치(RMS)평균을 산출하는 단계(S30); 및
    (d) 상기 동일 그룹 내의 소자들의 평균 실효치를 이용하여 편차로써 열화 정도를 계산하는 단계(S40);를 포함하는 것을 특징으로 하는 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    각 싸이리스터의 실효치(RMS)의 상대차가
    Del(%) = (Ri-M)/M*100
    를 통해 계산되도록 하는 것을 포함하는 싸이리스터 정류기 열화 예측방법.
KR1020070134958A 2007-12-21 2007-12-21 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법 KR100956502B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070134958A KR100956502B1 (ko) 2007-12-21 2007-12-21 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070134958A KR100956502B1 (ko) 2007-12-21 2007-12-21 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090067336A true KR20090067336A (ko) 2009-06-25
KR100956502B1 KR100956502B1 (ko) 2010-05-07

Family

ID=40995068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070134958A KR100956502B1 (ko) 2007-12-21 2007-12-21 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100956502B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101374504B1 (ko) * 2013-03-29 2014-03-14 엘에스산전 주식회사 직류 송전 장치의 구동방법
CN109901039A (zh) * 2019-03-29 2019-06-18 国网上海市电力公司 一种换流阀晶闸管均压元件测试装置及方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101750285B1 (ko) 2016-05-31 2017-06-26 산일전기 주식회사 온도 센서를 이용하여 scr의 온도를 감시하기 위한 소프트 스타터 시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100321060B1 (ko) 1997-12-05 2002-03-08 이구택 싸이리스터 열화진단장치
KR100481228B1 (ko) * 2003-08-08 2005-04-07 한국전기연구원 직류/교류 인버터 및 교류/직류 정류기의 열화진단 방법
KR100852919B1 (ko) * 2005-11-17 2008-08-22 정재호 반도체 소자 진단을 위한 전압-전류 측정 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101374504B1 (ko) * 2013-03-29 2014-03-14 엘에스산전 주식회사 직류 송전 장치의 구동방법
CN109901039A (zh) * 2019-03-29 2019-06-18 国网上海市电力公司 一种换流阀晶闸管均压元件测试装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100956502B1 (ko) 2010-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Choi et al. Power cycling test and failure analysis of molded Intelligent Power IGBT Module under different temperature swing durations
KR100956502B1 (ko) 싸이리스터 정류기 열화 예측 방법
JP5444339B2 (ja) Ｐｗｍ負荷機器の駆動電流検出装置、駆動電流検出方法、故障検知装置及び故障検知方法
CN103185850B (zh) 用于检测逆变器中切换设备故障的装置和方法
EP2682769A1 (en) Apparatus for diagnosing DC link capacitor of inverter
RU2014119873A (ru) Способ предупредительного обнаружения отказа в устройстве, компьютерная программа, система и модуль для предупредительного обнаружения отказа в устройстве
WO2016042970A1 (ja) 電力変換装置
KR101681922B1 (ko) 모터의 수명 및 고장예측 분석장치 및 그 방법
Kremp et al. Humidity robustness for high voltage power modules: Limiting mechanisms and improvement of lifetime
RU164503U1 (ru) Устройство непрерывной диагностики и прогнозирования повреждений в силовых кабельных линиях в реальном времени
CN114076882B (zh) 一种基于模型预测的mmc子模块igbt开路故障诊断方法
JP2020507296A (ja) Ｌｌｃコンバータのための一次側バーストモードコントローラ
US20080012584A1 (en) Real-time load current detecting circuit for CPU
JP5707579B2 (ja) パワー半導体用試験装置
JP6207265B2 (ja) 半導体試験装置
JP6348755B2 (ja) 半導体トランジスタのテスト方法
US10001522B2 (en) Method for predicting failure of a light-emitting diode
JP2014235060A (ja) 故障検出装置
KR101351325B1 (ko) 병렬 전력 소자의 이상 진단 방법
JP7295519B2 (ja) 電力変換装置の劣化推定装置および劣化推定プログラム
US20150009715A1 (en) Power saving current measuring apparatus and power converter using same
JP2016118399A (ja) 試験装置
US20180019692A1 (en) Method and device for detecting a control method of an inverter
KR100989033B1 (ko) 병렬 전력변환소자의 이상 진단방법
KR101628654B1 (ko) 병렬연결된 전력소자의 이상유무 판단방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130424

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140418

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160426

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170420

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180405

Year of fee payment: 9