WO2013113188A1 - 一种用于检测可控硅阀组的实验站 - Google Patents

一种用于检测可控硅阀组的实验站 Download PDF

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WO2013113188A1
WO2013113188A1 PCT/CN2012/073599 CN2012073599W WO2013113188A1 WO 2013113188 A1 WO2013113188 A1 WO 2013113188A1 CN 2012073599 W CN2012073599 W CN 2012073599W WO 2013113188 A1 WO2013113188 A1 WO 2013113188A1
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WO
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thyristor
thyristor valve
valve group
voltage
reactor
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PCT/CN2012/073599
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English (en)
French (fr)
Inventor
施多夫⋅亚利山大
许蓓蓓
张晓辉
司明起
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荣信电力电子股份有限公司
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    • 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
    • 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
    • G01R31/3336—Synthetic testing, i.e. with separate current and voltage generators simulating distance fault conditions

Definitions

  • the invention relates to an experimental station which can be used as an equivalent current source and a voltage source of a positive and negative parallel thyristor valve group TCR, TSC, asynchronous motor soft start and other equipment.
  • the second group of capacitors Cs on the voltage oscillation circuit must have a capacity of more than four times that of the TSC, and at this time, the reactor L1 must have the capacity at the time of impact.
  • the test bench cannot be overloaded.
  • TCR for example: Half of the short circuit of the compensating reactor.
  • gp in sine Experiment with high voltage under curve characteristics.
  • the present invention provides an experimental station for detecting a thyristor valve group, which can perform experiments on a unidirectional asymmetric thyristor valve group and a bidirectional symmetrical thyristor valve group. And can test the TCR type valve group under the condition of accident overload, and carry out the experiment of the full range of the full power of the drive board under the working and accident conditions of the TSC type valve group.
  • an experimental station for detecting a thyristor valve group comprising a grounding busbar for connecting the detected thyristor valve group, an equipotential busbar, a DC voltage source,
  • the first group of capacitors and the first protection reactor connected in series, the rectifying section, the second protection reactor; the zero pole of the first group of capacitors is connected to the zero pole of the DC voltage source; the output end of the rectifying section is connected to the voltage oscillation a second set of capacitors in the loop;
  • the voltage oscillating circuit comprises a second set of capacitors, reactors and a first thyristor valve group connected in series in sequence; the first thyristor valve block is connected to the equipotential bus
  • the current loop includes a fourth thyristor valve group, a current limiting reactor and a transformer connected in series in sequence; the series structure of the current limiting reactor and the transformer is also connected with an auxiliary thyristor valve group in parallel; the system voltage is input through the switch To the primary winding end of the transformer; the state of the switch is controlled by an output of the control system; the input of the control system is also connected to the output of the first current transformer and the second current transformer, and the thyristor valve is detected The output state of the upper drive board READY, the protection output of the auxiliary thyristor valve group and the state of the switch are also connected to the input end of the control system; the output terminals are respectively connected to the detected thyristor valve group, the voltage oscillation circuit, the rectification link and the current a fourth thyristor valve block and an auxiliary thyristor valve group in the circuit;
  • One end of the thyristor loop is connected to the ground bus and the equipotential mother through the operable switch
  • the other end of the line is connected to the two ends of the reactor through an operable switch.
  • the DC voltage source includes a first diode unit, an autotransformer and a second diode unit connected in series in sequence; two output ends of the secondary winding of the autotransformer are respectively connected to the positive of the first diode unit
  • the negative terminal of the extreme and the second diode unit, the primary winding input system voltage; the negative terminal of the second diode unit is connected to the zero pole; the negative terminal of the first diode unit and the positive terminal of the second diode unit are respectively the direct current Positive and negative outputs of the voltage source.
  • the first capacitor unit of the first group of capacitors is connected to the positive output terminal and the zero pole of the DC voltage source, and the second capacitor unit is connected to the zero pole and the negative output terminal of the zero voltage source and the DC voltage source.
  • the capacitors in the first set of capacitors are bidirectional in polarity.
  • a second thyristor valve group and a third thyristor valve group connected in series by the rectifying section, wherein the connection point of the two is connected to the voltage oscillation circuit of the output end of the rectifying section, and the second thyristor valve group The other end is connected to the first protection reactor, and the other end of the third thyristor valve group is connected to the second protection reactor.
  • the second thyristor valve group and the third thyristor valve group each include a pair of positive and negative parallel thyristors and diodes;
  • the negative electrode of the thyristor in the second thyristor valve group is connected to the first protection reactor, the gate connection control system; the positive connection of the thyristor in the third thyristor valve group is the second Protection reactor, gate connection control system.
  • the first thyristor valve group includes a thyristor in positive and negative parallel, and a gate connection control system of two thyristors.
  • the fourth thyristor valve group includes a positive and negative parallel thyristor, and two thyristor gate connection control systems.
  • the thyristor loop includes a thyristor valve group and a second reactor connected in series, and the thyristor in the thyristor valve group is a positive and negative parallel structure, and the gate connection control of the two thyristors system.
  • the impact circuit includes an impact capacitor, an impulse reactor, a fifth thyristor valve group, a second autotransformer, a charging resistor and a diode rectification, and a system voltage input to the second autotransformer
  • the secondary winding, the secondary winding of the second autotransformer is connected to the input end of the diode rectification, the forward output of the diode rectification is connected to the charging resistor, and the other end of the charging resistor is connected to the impact capacitor and the impulse reactor, and the other end of the impact capacitor is
  • the inverting output of the diode rectification is connected to the ground bus through the first current transformer, the other end of the impulse reactor is connected to the fifth thyristor valve group, and the other end of the fifth thyristor valve group is connected to the equipotential bus bar;
  • the thyristor in the fifth thyristor valve group is a positive and negative parallel structure, and two thyristor gate connection control systems.
  • Figure 1 is a schematic diagram of electrical wiring of an experimental station for detecting a thyristor valve block
  • FIGs 2, 3, and 4 are timing diagrams of the working principle of the experimental station. Detailed ways
  • An experimental station for detecting a thyristor valve group includes: a grounding busbar 1, an equipotential busbar 2, a detected thyristor valve group 3, a DC voltage source 4, and a first group of capacitors 5 Voltage oscillating circuit 6, rectifying circuit 7, current circuit 8, impact circuit 9, distributed capacitor circuit 10, first protection reactor 11, second protection reactor 12, control system 13, transformer 14, first current The transformer 15, the second current transformer 16, the thyristor loop 50 and the operable switch 51.
  • the two thyristors of the detected thyristor valve group 3 are in the form of a positive and negative parallel connection: the anode of the positive direction thyristor 17 is connected to the equipotential bus 2, the cathode is connected to the ground bus 1, and the gate is connected to the 3+ output of the control system 13.
  • the anode of the opposite direction thyristor 18 is connected to the ground bus 1 , the cathode is connected to the equipotential bus 2 , and the gate is connected to the 3-output of the control system 13 .
  • the positive direction of the output of the DC voltage source 4 is identified as PV (output voltage + ⁇ ); the negative direction is identified as NV (output voltage _ ⁇ ); the zero pole is identified as MV, and the grounding bus 1 is connected via the second current transformer 16.
  • the negative terminal of the first diode unit 19 is PV, and the positive terminal is connected to an output terminal of the secondary winding of the autotransformer 21.
  • the primary winding of the autotransformer 21 inputs the system voltage ⁇ /) , and the other output of the secondary winding is connected to the zero pole MV.
  • the negative terminal of the second diode unit 20 is connected to the zero pole MV, and the positive terminal is NV.
  • the first set of capacitors 5 has a positive polarity of PV, a connection + a negative identification of NV, and a connected zero mark of MV, connected to the zero-voltage MV of the DC voltage source 4.
  • the first group of capacitors 5 is composed of a first capacitor unit 22 and a second capacitor unit 23 connected in series.
  • the first capacitor unit 22 has one end connected to the PV and the other end connected to the zero pole MV.
  • the second capacitor unit 23 has one end connected to the zero pole MV and the other end connected to the NV.
  • the output of the rectifying section 7 is marked as OUT; the positive pole is identified as PV, the negative pole is connected to the NV through the first protection reactor 11, and the _ is connected by the second protection reactor 12.
  • the rectifying section 7 is composed of a second thyristor valve group 29 and a third thyristor valve group 30 connected in series.
  • the second thyristor valve block 29 has one end connected to the PV and the other end connected to the OUT.
  • the third thyristor valve block 30 has one end connected to OUT and the other end connected to NV.
  • the second thyristor valve block 29 and the third thyristor valve block 30 are each composed of a thyristor and a diode connected in parallel.
  • the anode of the thyristor 31 and the cathode of the diode 32 are connected to the PV, the cathode of the thyristor 31 and the anode of the diode 32 are connected OUT, and the gate connection control system of the thyristor 31 is 13 7+ output.
  • the third thyristor valve group 30 the anode of the thyristor 31 and the cathode of the diode 32 are connected to OUT, the cathode of the thyristor 31 and the anode of the diode 32.
  • the gate of thyristor 31 is connected to the 7+ output of control system 13.
  • the voltage oscillating circuit 6 includes a first thyristor valve group 26, a reactor 25, and a second group of capacitors 24 connected in series in series. One end of the second group of capacitors 24 is connected to the OUT of the rectifying section 7, and the other end is connected to the reactor 25. The other end of the reactor 25 is connected to the first thyristor valve block 26. The other end of the first thyristor valve block 26 is connected to the equipotential bus bar 2.
  • the two thyristors of the first thyristor valve group 26 are in the form of a positive and negative parallel connection: the anode of the positive direction thyristor 27 and the cathode connection reactor 25 of the reverse thyristor 28, and the positive direction thyristor 27
  • the anode of the cathode and the reverse thyristor 28 is connected to the equipotential bus 2; the gate of the positive thyristor 27 is connected to the 6+ output of the control system 13, and the gate of the reverse thyristor 28 is connected to the control system 13 of 6 - Output.
  • the current loop 8 includes a fourth thyristor valve group 35, a current limiting reactor 34 and a transformer 33 connected in series; the series structure of the current limiting reactor 34 and the transformer 33 is also connected in parallel with an auxiliary thyristor valve group 38;
  • the system voltage is input to the primary winding end of the transformer 33 through the switch 41; the state of the switch 41 is controlled by an output of the control system 13.
  • the fourth thyristor valve group 35 has one end connected to the equipotential bus bar 2 and the other end connected to the current limiting reactor 34.
  • the other end of the current limiting reactor 34 is connected to the secondary winding of the transformer 33.
  • the other end of the secondary winding of the transformer 33 is connected to the ground bus 1 through the first current transformer 15.
  • the two thyristors of the fourth thyristor valve group 35 are in the form of a positive and negative parallel connection: the anode of the positive direction thyristor 36 and the cathode of the reverse thyristor 37 are connected to the current limiting reactor 34, the positive direction thyristor The cathode of 36 and the anode of the reverse thyristor 37 are connected to the equipotential bus 2; the gate of the positive thyristor 36 is connected to the 8+ output of the control system 13, and the gate of the reverse thyristor 37 is connected to the control system 13 8-output.
  • the two thyristors of the auxiliary thyristor valve block 38 are in the form of a positive and negative parallel connection: the anode of the positive direction thyristor 40 and the cathode connection transformer 33 of the reverse direction thyristor 39, the cathode of the positive direction thyristor 40 and the opposite
  • the anode of the directional thyristor 39 is connected to the current limiting reactor 34; the gate of the positive thyristor 40 is connected to the output of the 8b of the control system 13, and the gate of the reverse thyristor 39 is connected to the 8d output of the control system 13.
  • the impact circuit 9 includes an impact capacitor 42, an impulse reactor 43, a fifth thyristor valve group 44, a second autotransformer 45, a charging resistor 46, and a diode rectification 47, and the system voltage is input to the second
  • the primary winding of the autotransformer 45, the secondary winding of the second autotransformer 45 is connected to the input end of the diode rectification 47, the forward output of the diode rectification 47 is connected to the charging resistor 46, and the other end of the charging resistor 46 is connected to the impact capacitor 42.
  • the blast reactor 43, the other end of the spur capacitor 42 and the inverting output of the diode rectification 47 are connected to the ground bus 1 through the first current transformer 15, and the other end of the blast reactor 43 is connected to the fifth thyristor valve 44, the other end of the fifth thyristor valve block 44 is connected to the equipotential bus bar 2; the thyristor in the fifth thyristor valve block 44 is a positive and negative parallel structure, the gate of the positive direction thyristor 48 The pole is connected to the 9+ output of the control system 13, and the gate of the reverse thyristor 49 is connected to the 9-output of the control system 13.
  • the control system 13 is an analog-digital system with a program chip.
  • the input ends are respectively connected to the output ends of the first current transformer 15, the second current transformer 16 and the voltage transformer 14; the output terminals are connected with 3+, 3-, 6+, 6-, 7+, 7-, 8 +, 8-, 8b, 8d, 9+, 9-, 50+, 50-.
  • the voltage transformer 14 inputs the system voltage v ⁇ l/
  • the detected thyristor valve group 3 also has a driving board state output signal READY, and the current loop 8 on the switch 41 state output signal ON/OFF, both enter To the input of the control system 13, the control output OFF is connected to the input of the switch 41 on the current loop 8.
  • the electromotive force of the voltage oscillating circuit 6 is equal to the voltage value of the first 22 unit or the second 23 unit and the second group capacitor 24 of the first group of capacitors 5.
  • the inductance of the first protection reactor 11 and the second protection reactor 12 is zero, it is equal to the voltage ⁇ ( ⁇ ) of the node E in FIG. 1 ;
  • V s the amplitude voltage of the first group of capacitors 5 in the positive or negative direction
  • E v voltage oscillation circuit 6 rectified electromotive force in steady state; i v it) current in voltage oscillation circuit 6, the pulse step of the current; i RV ⁇ t) on thyristor loop 50 Current, where ⁇ ⁇ is the step size of the current; v 33 (the secondary winding voltage of transformer 33; v T (t) and W are detected voltage and current values on the thyristor valve block 3, where M is the overvoltage amplitude detected on the thyristor valve block 3 in the off state;
  • v 26 voltage on the first thyristor valve block 26 (see Figure 4); v 53 (t) voltage of the thyristor valve block 53 (see Figure 2); v SH ⁇ t) on the impact capacitor 42 Voltage (see Figure 3), where is the impulse amplitude voltage; ⁇ current on current loop 8 (see Figures 2 and 4); i SH (t, current on impulse loop 9 (see Figures 2 and 3), Where ⁇ is the magnitude of the inrush current and its length;
  • the voltage oscillating circuit 6, the rectifying step 7, the current circuit 8, the impact circuit 9 and the thyristor reactor circuit 50 correspond to (-, d) in the positive direction and (-, b) in the opposite direction;
  • the experimental station tests the thyristor valve group in the following manner.
  • the power wiring of the experimental station is put into the operable switch 51, and the second group of capacitors 24, the first reactor 25, the second reactor 52, the current limiting reactor 34, the impact capacitor 42 and the impulse reactor 43 are required as required.
  • the parameters are selectively matched to the connection. Control of all power circuits of the experimental station is commanded by the control system 13 through the program.
  • Control system 13 forms control pulse 3+,
  • the test station detects the most serious accident conditions for the TCR, TSC and the asymmetric thyristor valve group.
  • the experimental station must provide an AC voltage to the driver board. At this time, a signal READY is formed on the drive board to enter the input of the control system 13, which is a signal that the detected thyristor valve group 3 is ready for operation.
  • On the 25 and 52 L p « L 25 and L p « L 52 .
  • the time stamps mentioned in the following article for example, - means ⁇ - ⁇ and ⁇ t 0+ means ⁇ + ⁇ , but t 0+ > t 0 0
  • the first and second outputs of the thyristor reactor circuit 50 are connected in parallel through the first controllable
  • the silicon valve block 26 and the first circuit breaker 56 and the third circuit breaker 58 of the operable switch on the voltage oscillating circuit are connected.
  • the compensation reactor is half shorted.
  • the impact circuit 9 is activated for forming a necessary surge current.
  • the impact capacitor 42 is charged by the diode rectification 47 and the impulse resistor 46 with the aid of a second autotransformer 45, and the charge value is reached (usually this voltage is not more than 3 kV).
  • the inrush current amplitude ffi and the inrush current time are as follows:
  • the AC voltage on the thyristor detection valve group 3 and the AC voltage on the drive board at the beginning are also present on the current circuit 8, at which time the switch 41 is in the off state.
  • the fourth thyristor valve group 35 and the auxiliary thyristor valve group 38 are rectified and fed to the detected valve block 3.
  • the voltage ⁇ is then passed through the switch 41 using the transformer 33 on the current loop 8.
  • the operation of the experimental station in this state is shown in the timing chart 2.
  • the voltage of the second group of capacitors 24 is equal to, and the voltage superimposed on the detected valve group 3 is v T (t 0 _) ⁇ e(t 0 _) ⁇ -V s +V 0 >0
  • the working sequence is as follows: ground bus 1 second current transformer 16 second unit 23 of the first group of capacitors 5
  • Two protection reactors 12 The third thyristor valve group 30 (diode circuit 32)
  • the second group of capacitors 24 The first reactor 25
  • the third circuit breaker 58 The thyristor reactor circuit 50 (on pulse 50+ And 50_) -
  • the first circuit breaker 56 is equipotential bus 2.
  • the positive direction circuit 17 on the detected thyristor valve group 3 is pulsed 3+ at the time point, and the second group of capacitors 24 is started from the positive polarity voltage ⁇ ) to the negative polarity voltage (time point - after the above-described working sequence) Overcharge, then the next positive polarity voltage (time point ⁇ ), so that the rectifier circuit ensures that the fourth thyristor valve 35 on the current loop 8 is always ready for latching.
  • the pulse 7 is applied to the thyristor 31 of the third thyristor valve block 30, and a pulse of 50 ⁇ is applied to the thyristor in the opposite direction 55 of the valve group 53 of the thyristor reactor circuit 50.
  • the thyristor valve 53 Formed with the positive direction of the initial spike voltage cycle (timing diagram ⁇ 53 ( ⁇ ), the range ⁇ t 4. At the time point when the current in the current loop 8 ⁇ approximates zero, the thyristor valve 53 The positive direction circuit 54 and the thyristor circuit 31 on the second thyristor valve group 29 respectively give 50+ and 7+ pulses, and the second group of capacitors 24 have a polarity voltage from the positive direction ( Time) To the opposite direction, the polarity voltage is - (time) overcharge, and the charging voltage is guaranteed to be > 4 ).
  • a circuit breaker 56 equipotential bus 2 is detected on the valve group 3 in the positive direction circuit 17 ground bus 1 second current transformer 16 first group capacitor 5 on the first unit 22 first protection reactor 12 second A thyristor valve group 29 (SCR circuit 31).
  • SCR circuit 31 thyristor valve group 29
  • the positive 36 circuit on the fourth thyristor valve group 35 is forcibly blocked at time + ⁇ 5 .
  • the overcharge current M and the electromotive force are shown at 4 ⁇ intervals of the timing chart.
  • the positive-direction loop 17 is blocked on the detected thyristor valve group 3, and a negative-direction voltage cycle with an initial peak is formed at the time point (timing chart range ⁇ 6 ), and at _ At the time interval of ⁇ 6+ , the pulses 50+ and 50- on the thyristor valve group 53 are in an on state.
  • the negative half cycle current of the thyristor valve group 3 is the same.
  • the second group of capacitors 24 flows through the two overcharge processes at time intervals ⁇ ⁇ ⁇ and ⁇ ⁇ and is overcharged with recharge at time ⁇ .
  • the current loop 8 forms a negative half cycle basic current flowing through the detected valve group 3 over the time interval.
  • the negative half-cycle current and the positive-direction peripheral voltage v T (t) a are formed on the thyristor valve group 3 detected at times 6 ⁇ u and + at the time point ⁇ - the voltage at the second group of capacitors 24, ie 12 .
  • pulse 3+ is applied to the positive direction circuit 17 on the thyristor valve group 3 to be detected, and the above-mentioned link is turned on to start overcharging of the second group of capacitors 24, and this overcharge is from the positive polarity voltage.
  • V 12 to the negative direction polarity voltage - 14 (time point 14 ), and then the positive polarity voltage 15 (time point ⁇ ) for preparing the fifth thyristor valve block 44 on the lockout shock circuit 9 is started again, and And at time point f 14 respectively, the pulse 7 - to the thyristor circuit 31 of the third thyristor valve group 30 is pulsed 50 - to the reverse 55 circuit of the thyristor valve group 53.
  • the overcharge current W and the electromotive force are shown on the timing diagram.
  • the pulse 9+ is applied to the positive direction circuit 48 of the fifth thyristor valve block 44, and the impact circuit 9 is formed for detecting in the time interval ⁇ ⁇ ⁇ 6+
  • the accident current of the positive direction 17 circuit on the valve block 3 the current ⁇ is the positive direction.
  • the reverse direction circuit 55 on the thyristor valve group 53 is started to be cut, and a positive direction peripheral voltage with an initial peak is formed (v 53 ( ⁇ ) in the timing chart, range ⁇ ⁇ 16 ).
  • the second group of capacitors 24 is from the positive polarity ⁇ !6 (time point ⁇ 6 ) to the negative polarity - 17 (time point with recharging overcharge, then the working sequence is as follows: the first reactor 25 A thyristor valve block 26 on the positive direction circuit 27 equipotential bus 2 is detected on the thyristor valve group 3 on the positive direction circuit 17 ground bus 1 second current transformer 16 first on the first group of capacitors 5 Unit 22 first protection reactor 11 second thyristor valve group 29 (SCR circuit 31).
  • the fifth thyristor valve group 44 on the current circuit 8 is forcibly blocked at time ⁇ + ⁇
  • the overcharge current and the electromotive force ⁇ ) are displayed at intervals of the timing chart ⁇ ,, where t V ⁇ ⁇ L 25 ' C 24 .
  • the positive direction circuit 17 of the detected thyristor valve group 3 is blocked, and at the time point, the negative half cycle voltage with the initial peak is formed on the thyristor valve group (the timing chart range is up).
  • the pulses 6+ and 6- on the first thyristor valve block 26 in the range of _ are conductive.
  • a positive half-cycle current i T ⁇ tJ—i SH + i RV ⁇ t)+ i v ⁇ t) is formed on the detected valve group.
  • a negative half-cycle voltage v) is also formed in the range to the extent that this is the story state of the TCR-type thyristor valve and is detected.
  • the first and second outputs of the thyristor loop 50 are connected via an operational switch connected to the ground bus 1.
  • the second circuit breaker 57 on the 51 and the fourth circuit breaker 59 are connected to the first output of the second group of capacitors 24 on the voltage tank circuit 6.
  • the switch 41 in the current loop 8 is in an input state.
  • the control system 13 gives the rectification step 7 a 7+, 7-pulse, which is 50+, 50-pulse on the thyristor loop 50.
  • the overcharge sequence of the second group of capacitors 24 is: fourth circuit breaker 59 thyristor reactor circuit 50 second circuit breaker 57 ground bus 1 second current transformer 16 first group capacitor 5 rectification link 7 It is the same as the detection of the working state of the TSC type thyristor valve group stated below.
  • the first output of the second group of capacitors 24 has an alternating voltage of (;), which is supplied to the detected thyristor valve group 3 through the first reactor 25 and the first thyristor valve group 26, the first The thyristor valve block 26 is always in the input state.
  • the control system 13 issues an instruction to cause the thyristor loop 50 to exit operation while conducting the test valve group 3 and conducting an experiment on its operational state.
  • the first and second outputs of the thyristor loop 50 are connected via an operational switch connected to the ground bus 1.
  • the second circuit breaker 57 on the 51 and the fourth circuit breaker 59 are connected to the first output of the second group of capacitors 24 on the voltage tank circuit 6.
  • the switch 41 in the current loop 8 is in an input state.
  • the control system 13 gives the rectifying section 7 a 7+, 7-pulse, which is 50+, 50-pulsed to the thyristor loop 50.
  • the overcharge sequence of the second group of capacitors 24 is: fourth circuit breaker 59 thyristor reactor circuit 50 second circuit breaker 57 ground bus 1 second current transformer 16 first group capacitor 5 rectification link 7 It is the same as the detection of the working state of the TSC type thyristor valve group stated below.
  • the first output of the second group of capacitors 24 has an alternating current voltage of (/)
  • the first reactor 25 and the first thyristor valve block 26 are supplied to the thyristor valve block 3 to be tested, and the first thyristor valve group 26 is always in the input state.
  • the control system 13 issues an instruction to cause the thyristor loop 50 to exit operation while conducting the test valve group 3 and conducting an experiment on its operational state.
  • the connection of the thyristor circuit 50 circuit is the same as that of the TCR type valve group: the second circuit breaker 57 of the operable switch
  • the fourth circuit breaker 59 is in the input state. Preparation for the detection of the thyristor valve 3 to be tested is started (the signal state of the drive board is READY) and the AC voltage at the drive board is guaranteed. In order to achieve this, the first thyristor valve block 26 (corresponding to the switch) is put into operation, and the second group of capacitors 24 is overcharged (with recharging) on the positive and negative polarity.
  • e(/), v E (t) , i RV (t) , v 53 (t) , 7+, 7 -, 50+ and 50 - are displayed in the range from ⁇ to ⁇ (in Others in the timing diagram 3 do not need to be noted, it is recommended that the current loop 8 does not work).
  • the step of overcharging current is ⁇ * °
  • the second set of capacitors 24 is charged to ⁇ , the thyristor valve group 53 in the thyristor reactor circuit 50 Pulse 50+ and pulse 7+ are applied at time point ⁇ , which correspond to the positive of the thyristor valve group 53 on the thyristor loop 50, respectively.
  • the directional circuit 54 and the thyristor circuit 31 on the second thyristor valve block 29 conduct the circuit and form a long positive current current ( ⁇ in the timing diagram).
  • the second set of capacitors 24 is overcharged from ⁇ to - where the overcharge energy compensates for the lost energy.
  • the positive-direction loop 54 on the thyristor valve group 53 in the thyristor loop 50 is cut off at the time point to form a negative cycle voltage with an initial peak (v 53 ( ⁇ ) in the timing diagram, time interval 2 ⁇ ).
  • the pulse 50 is applied to the reverse directional circuit 55 of the thyristor valve block 53 on the thyristor loop 50, and the thyristor on the pulse 7 - to the third thyristor valve block 30 is applied.
  • the loop is turned on and a long negative direction current ⁇ is formed on time ⁇ f 6 (z' ⁇ on the timing diagram. If the voltage is from the first output of the second group of capacitors 24 in the above operation (The period in the timing chart is the period of time to ⁇ ).
  • the driving board on the detected valve group 3 is powered.
  • the voltage + ⁇ and - at the output of the DC voltage source 4 are varied to adjust the amplitude of the AC voltage ⁇ ( ⁇ ).
  • the sinusoidal curve can be approximated for all types of thyristor valves.
  • the detection is performed under high pressure.
  • the signal READY at the output of the drive board enters the input of the control system 13, blocks the first thyristor valve group 26, and supplies the control pulse to the current loop 8 and the thyristor valve group 3 to be detected. In its current load. Let us look at the timing diagram 3, the first thyristor valve group 26 exits.
  • the experimental station In order to detect the accident state of the TSC type thyristor valve group in the case of out-of-control control, the experimental station needs to be shocked. Loop 9. To accomplish this, the diode rectification 47, which provides the energy from the second autotransformer 45, is charged through the charging resistor 46. The magnitude and length of the inrush current are illustrated in equations (1) and (2). At the time point ⁇ , the current is allowed to pass zero through the detected valve group 3 (i T (t) in the timing chart, time ⁇ ), and the interruption.
  • the positive direction 48 loop on the fifth thyristor valve block 44 and the positive direction 17 loop on the detected valve block 3 have pulses 9+ and 3+, conducting the loop and
  • the inrush current flows through the detected valve group 3 (i SH ⁇ and i T in the timing chart, time interval, + , , after the end, at the time point t, the first thyristor valve group 26 is on the positive direction circuit 27 Pulse 6+, pulse 7+ on the thyristor circuit 30 on the second thyristor valve group 29, so that the loop is turned on.
  • the accident current W ( ⁇ is formed on the thyristor valve group 3 to be detected. If the accident current on the thyristor valve is detected to be two cycles, then the impact circuit 9 of the experimental station is required. It is a double overcharge. When the falling current ⁇ is zero, the supplementary pulses 9 - and 3 are supplied at time point 7 to the reverse direction circuit 49 of the fifth thyristor valve group 44 and the detected valve group 3, respectively. Reverse direction loop 18. The conclusion is that the accident current is obtained on the negative direction of the cycle ( ⁇ range + + in the timing diagram).
  • Capacitor 24 is off when time 2 voltage is present, so the negative half cycle current generated by reverse phase loop 49 on fifth thyristor valve block 44 needs to be blocked. 9 at the time point t to 7- and 6 pulses, respectively to the third SCR Thyristor Valves 31 and circuit 30 in the opposite direction of the first thyristor valve 26 on the circuit 28.
  • the second set of capacitors 24 is charged to the negative -9 and begins to overcharge during the ⁇ time interval as follows: Third thyristor valve block 30 (SCR circuit 31) Second protection reactor 12
  • the first set of capacitors 5 (second unit 23) the second current transformer 16 ground bus 1 is detected thyristor valve group 3 (reverse circuit 18) equipotential bus 2 the first thyristor valve group 26 ( Reverse direction circuit 28) First reactor 25.
  • the current flowing during this process is (the length is used to block the reverse directional circuit 49 on the fifth thyristor valve block 44 and form an initial peak on the positive thyristor on the thyristor valve block 3 being tested.
  • the accident current ⁇ ( + ⁇ ( ) is formed in the time ⁇ ⁇ flowing through the detected thyristor valve group 3.
  • the wiring method is the same as that for the TSC type valve block: the second circuit breaker 57 and the fourth circuit breaker 59 of the operable switch are in the input state. .
  • the experimental station detects the asymmetric thyristor valve group, the current of the transformer 33 is in the unipolar direction, and the auxiliary thyristor valve group 38 in the current circuit 8 is shunted, and the current in the other polarity direction passes.
  • the voltage oscillating circuit 6 and the thyristor reactor circuit 50 are considered in forming the actual voltage across the detected valve block 3.
  • Asymmetric thyristor valve group can be understood as the detected valve group
  • the positive direction of the 3 circuit of 3 (shown by thick lines in Figure 1).
  • the voltage of the second group of capacitors 24 is equal to, and the voltage flowing through the detected valve group 3 at this time is v T (t 0 _) ⁇ e(t 0 _) ⁇ -V s +V 0 > 0, in the following order: Ground bus 1 Second current transformer 16 Second unit 23 on the first group of capacitors 5 Second protection reactor 12 Third thyristor valve group 30 (diode circuit 32)
  • the second group of capacitors 24 is the first Reactor 25
  • the first thyristor valve block 26 (on pulses 6+ and 6-) equipotential busbar 2.
  • Pulses 3+ and 7+ are applied to the thyristor circuit 31 on the thyristor valve group 3 and the second thyristor valve group 29, respectively, at time t Q , in order to conduct the second group.
  • a pulse 8+ is applied to the positive direction 36 of the fourth thyristor valve group 35, and the current loop 8 is formed within the time ⁇ t 5
  • the basic positive direction current cycle on the thyristor valve block 3 is detected. Since the pulse 6 is given at the time point to the reverse thyristor 28 of the first thyristor valve group 26, the second group of capacitors
  • the rectifier circuit begins the overcharging from the negative polarity direction to the positive polarity direction (time point ⁇ ), and the operation sequence is the same as stated above.
  • the rectifier circuit is prepared for latching the fourth thyristor valve block 35 on the current loop 8.
  • the overcharge current and the electromotive force are described in the timing diagram for 0 + ⁇ times, where two 7T ' L p + L 25 ) ' C 24 .
  • the reverse direction circuit 28 of the first thyristor valve group 26 is cut off, and a positive direction peripheral voltage with an initial peak is formed (timing pattern ⁇ 26 ( ⁇ ), range f 3 ⁇ 4 ) .
  • a pulse of 6+ is applied to the positive direction circuit 27 of the first thyristor valve block 26, and the second set of capacitors 24 are positively charged.
  • V 4 (time point 4 ) to negative polarity - (time point ⁇ ) is overcharged
  • the working sequence is as follows: First reactor 25
  • the first thyristor valve group 26 (positive direction circuit 27) equipotential bus 2 is Detecting the thyristor valve group 3 Grounding busbar 1 Second current transformer 16 Group 1 capacitor 5 (second unit 23) Second protection reactor 12
  • Third thyristor valve group 30 two poles Tube circuit 32.
  • the positive direction circuit 36 of the fourth thyristor valve group 35 in the current loop 8 is forcibly blocked within ⁇ ⁇ time.
  • the overcharge current ( ⁇ and electromotive force are described in the timing diagram ⁇ ⁇ ⁇ time.
  • the pulse 7 is applied to the thyristor circuit 31 of the third thyristor valve block 30, and the pulse 50 is applied to the reverse circuit 55 on the thyristor valve block 53 of the thyristor reactor circuit 50.
  • the second set of capacitors 24 is overcharged from -V 7 to (time point t 10 ) (with > V, recharged), operating in the following order: Third thyristor valve block 30 (SCR circuit 31) - a second protection reactor 12 first group capacitor 5 (second unit 23) second current transformer 16 ground bus 1 second circuit breaker 57 thyristor loop 50 fourth open circuit 59. overcharge time ⁇ ⁇ (L p + L 52 ) -C 2A.
  • the auxiliary thyristor valve circuit 40 which split the The current in the opposite direction on the current loop 8 ( ⁇ in the timing diagram), the time interval + ⁇ .
  • the time point is repeated at time ⁇ .
  • Time t 6 to the time point interval is added in the reverse direction to the time point 8 of the cycle, a positive voltage cycle V) can be checked and adjusted safely detected thyristor valve 3 is closed.

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Abstract

本发明涉及一种可以当成正反并联可控硅阀组TCR、TSC、异步电机软启动及其它设备的等效电流源和电压源使用，并对其进行实验的实验站。实验站包括整流环节；双极性直流电压源；双极性电容器；电压振荡回路包括串联的第二组电容器、第一个电抗器，连接在等电位母线与整流环节输出端的第一个可控硅阀组；连接在等电位母线和接地母线之间的电流回路，导入可控硅电抗器回路，在回路中有可操作可关，通过可操作开关把可控硅电抗器回路连接在电压振荡回路里的第二组电容器的第一个输出端和接地母线之间，或者与电压振荡回路中的第一个可控硅阀组并联，保证实验台对不对称可控硅阀组和对称可控硅阀组进行检测。

Description

一种用于检测可控硅阀组的实验站 技术领域
本发明涉及一种可以当成正反并联可控硅阀组 TCR、 TSC、 异步电机软启 动及其它设备的等效电流源和电压源使用， 并对其进行实验的实验站。 背景技术
众所周知用于可控硅阀组 TCR和 TSC的实验检测 (Baoliang Sheng, Senior Member, IEEE; Marcio Oliveira, Member, IEEE; Hans-Ola Bjarme, "Synthetic Test Circuits for the Operational Tests of TCR and TSC Thyristor Valves". - IEEE-PES T&D Conference, Chicago, Illinois, USA, April 21-22, 2008)， （参见文中 Fig.l和 Fig.3), 它包括了用于连接被检测阀组 （VU+/VU-) 的接地母线和等电位母线； 电压振荡回路 (Cs, L1 和 Va3/Va4); 电流回路 (G/Lg, Ls, Val+/Val-， Arrester H Shunt banks); 冲击回路 (Imp. Gen); 直流电压源 （DC Source); 第一组电容器 C2和其它。
此实验台在以下情况有很大的不足及缺点。当被检测可控硅阀组 VU+/VU- 为 TCR或 TSC型由驱动板驱动可控硅， 并且驱动板由可控硅上得到电压， 那 么它就无法去阀组进行实验。 直流电压源 （DC Source) 必需是高电压 （达到 80kV 在对 TCR型阀组进行实验时， 第一组电容器 C2也是在高压状态， 充 电的可控硅阀组 Va2上有双倍电压。在对 TSC型阀组进行实验时， 电压振荡回 路上的第二组电容器 Cs上面要有 TSC四倍以上的容量，而此时电抗器 L1上就 必需是冲击时的容量。 实验台也无法在过载情况下对 TCR进行实验， 比如： 补 偿电抗器一半短路。 同样的也无法对单方向形式构成的可控硅阀组进行实验。 除此之外， 它还缺少最普通的一个功能， gp : 在正弦曲线特性下进行高电压的 实验。 发明内容 针对现有技术中的上述不足之处， 本发明提供一种用于检测可控硅阀组的 实验站， 可对单方向不对称可控硅阀组和双方向对称可控硅阀组进行实验， 并 能够在事故过载情况下对 TCR型阀组进行实验， 对 TSC型阀组在工作和事故 状态条件下进行驱动板满功率宽范围的实验。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是： 一种用于检测可控硅阀组的 实验站， 包括用于连接被检测可控硅阀组的接地母线、 等电位母线、 直流电压 源、 第一组电容器、 电压振荡回路、 电流回路和分别连接在接地母线与等电位 母线之间的分布电容回路， 直流电压源的零极通过第二个电流互感器与接地母 线连接，输出端分别连接第一组电容器和按顺序串联连接的第一个保护电抗器、 整流环节、 第二个保护电抗器； 第一组电容器的零极连接直流电压源的零极； 整流环节的输出端连接电压振荡回路中的第二组电容器； 电压振荡回路包括按 顺序串联连接的第二组电容器、 电抗器和第一个可控硅阀组； 第一个可控硅阀 组与等电位母线连接； 电流回路的一个输出端连接等电位母线， 另一个输出端 和冲击回路的输出端通过第一个电流互感器连接接地母线； 冲击回路的输入端 连接等电位母线； 系统电压输入到直流电压源， 并通过电压互感器输入到控制 系统中；
所述电流回路包括按顺序串联连接的第四个可控硅阀组、 限流电抗器和变 压器； 限流电抗器和变压器的串联结构还并联有辅助可控硅阀组； 系统电压通 过开关输入到变压器的一次绕组端；开关的状态由控制系统的一个输出端控制； 控制系统的输入端还连接第一个电流互感器和第二个电流互感器的输出 端， 被检测可控硅阀组上驱动板 READY的输出状态， 辅助可控硅阀组的保护 输出以及开关的状态也连接到控制系统的输入端； 输出端分别连接被检测可控 硅阀组、 电压振荡回路、 整流环节和电流回路中的第四个可控硅阀组与辅助可 控硅阀组；
可控硅电抗器回路的一端通过可操作开关分别连接接地母线和等电位母 线， 另一端通过可操作开关分别连接电抗器的两端。
所述所述直流电压源包括按顺序串联连接的第一个二极管单元、 自耦变压 器和第二个二极管单元； 自耦变压器的二次绕组的两个输出端分别连接第一个 二极管单元的正极端和第二个二极管单元的负极端， 一次绕组输入系统电压； 第二个二极管单元的负极端连接零极； 第一个二极管单元的负极端和第二个二 极管单元的正极端分别为该直流电压源的正负输出端。
所述第一组电容器中第一个电容器单元的两端连接直流电压源的正输出端 和零极， 第二个电容器单元的两端连接零极和直流电压源的零极和负输出端。
所述第一组电容器中的电容器为双方向极性。
所述整流环节串联连接的第二个可控硅阀组和第三个可控硅阀组， 二者的 连接点做为整流环节的输出端连接电压振荡回路， 第二个可控硅阀组的另一端 连接第一个保护电抗器， 第三个可控硅阀组的另一端连接第二个保护电抗器。
所述第二个可控硅阀组和第三个可控硅阀组均包括成对的正反并联的可控 硅和二极管；
其中， 第二个可控硅阀组中的可控硅的负极连接第一个保护电抗器， 门极 连接控制系统； 第三个可控硅阀组中的可控硅的正极连接第二个保护电抗器， 门极连接控制系统。
所述第一个可控硅阀组包括正反并联的可控硅， 两个可控硅的门极连接控 制系统。
所述第四个可控硅阀组包括正反并联的可控硅， 两个可控硅的门极连接控 制系统。
所述可控硅电抗器回路包括串联连接的可控硅阀组和第二个电抗器， 可控 硅阀组中的可控硅为正反并联结构， 两个可控硅的门极连接控制系统。
所述冲击回路包括冲击电容器、 冲击电抗器、 第五个可控硅阀组、 第二个 自耦变压器、 充电电阻和二极管整流， 系统电压输入到第二个自耦变压器的一 次绕组， 第二个自耦变压器的二次绕组连接二极管整流的输入端， 二极管整流 的正向输出端连接充电电阻，充电电阻的另一端连接冲击电容器和冲击电抗器， 冲击电容器的另一端和二极管整流的反相输出端通过第一个电流互感器连接接 地母线， 冲击电抗器的另一端连接第五个可控硅阀组， 第五个可控硅阀组的另 一端连接等电位母线； 所述第五个可控硅阀组中的可控硅为正反并联结构， 两 个可控硅的门极连接控制系统。
本发明具有以下优点：
1. 可对单方向不对称可控硅阀组和双方向对称可控硅阀组进行实验。
2. 能够在事故过载情况下对 TCR型阀组进行实验。
3. 对 TSC 型阀组在工作和事故状态条件下进行驱动板满功率宽范围的实 验
4. 扩大了实验的负载特性。
5. 保证了被检测可控硅阀组电流周波和电压周波的平衡性。
6. 简化了复杂的实验设备， 提高了实验的安全运行状态。 附图说明
图 1为用于检测可控硅阀组的实验站电气接线原理图；
图 2， 3， 4为实验站工作原理的时序图。 具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种用于检测可控硅阀组的实验站， 如图 1所示， 包括： 接地母线 1、 等 电位母线 2、 被检测可控硅阀组 3、 直流电压源 4、 第一组电容器 5、 电压振荡 回路 6、 整流环节 7、 电流回路 8、 冲击回路 9、 分布电容回路 10、 第一个保护 电抗器 11、 第二个保护电抗器 12、 控制系统 13、 变压器 14、 第一个电流互感 器 15、 第二个电流互感器 16、 可控硅电抗器回路 50和可操作开关 51。 被检测可控硅阀组 3的两个可控硅是正反并联形式：正方向可控硅 17的阳 极连接等电位母线 2，阴极连接接地母线 1，门极连接控制系统 13的 3+输出端; 反方向可控硅 18的阳极连接接地母线 1， 阴极连接等电位母线 2， 门极连接控 制系统 13的 3-输出端。
直流电压源 4输出端的正方向标识为 PV (输出电压 + ^ )； 负方向标识为 NV (输出电压 _ ^ )； 零极标识为 MV， 通过第二个电流互感器 16连接接地母 线 1。第一个二极管单元 19的负极端为 PV, 正极端连接自耦变压器 21二次绕 组的一个输出端。 自耦变压器 21的一次绕组输入系统电压 ν^Ι/) , 二次绕组的 另一个输出端连接零极 MV。 第二个二极管单元 20的负极端连接零极 MV， 正 极端为 NV。
第一组电容器 5正极标识为 PV， 连接 + 负极标识为 NV， 连接 零极标识为 MV， 连接直流电压源 4的零极 MV。 第一组电容器 5由第一个电 容器单元 22和第二个电容器单元 23串联组成。第一个电容器单元 22的一端连 接 PV, 另一端连接零极 MV。 第二个电容器单元 23的一端连接零极 MV， 另 一端连接 NV。
整流环节 7的输出标识为 OUT; 正极标识为 PV， 通过第一个保护电抗器 11连接 负极标识为 NV， 通过第二个保护电抗器 12连接 _ 。 整流环节 7由第二个可控硅阀组 29和第三个可控硅阀组 30串联组成。 第二个可控硅阀 组 29的一端连接 PV,另一端连接 OUT。第三个可控硅阀组 30的一端连接 OUT, 另一端连接 NV。 第二个可控硅阀组 29和第三个可控硅阀组 30均由正反并联 的可控硅和二极管组成。 第二个可控硅阀组 29中， 可控硅 31的阳极和二极管 32的阴极连接 PV, 可控硅 31的阴极和二极管 32的阳极连接 OUT, 可控硅 31 的门极连接控制系统 13的 7+输出端。 第三个可控硅阀组 30中， 可控硅 31的 阳极和二极管 32的阴极连接 OUT, 可控硅 31的阴极和二极管 32的阳极连接 NV， 可控硅 31的门极连接控制系统 13的 7+输出端。
电压振荡回路 6包括按顺序串联连接的第一个可控硅阀组 26、 电抗器 25 和第二组电容器 24。 第二组电容器 24的一端连接整流环节 7的 OUT, 另一端 连接电抗器 25。 电抗器 25的另一端连接第一个可控硅阀组 26。 第一个可控硅 阀组 26的另一端连接等电位母线 2。 第一个可控硅阀组 26的两个可控硅是正 反并联形式：正方向可控硅 27的阳极和反方向可控硅 28的阴极连接电抗器 25， 正方向可控硅 27的阴极和反方向可控硅 28的阳极连接等电位母线 2; 正方向 可控硅 27的门极连接控制系统 13的 6+输出端， 反方向可控硅 28的门极连接 控制系统 13的 6-输出端。
电流回路 8包括按顺序串联连接的第四个可控硅阀组 35、 限流电抗器 34 和变压器 33 ; 限流电抗器 34和变压器 33的串联结构还并联有辅助可控硅阀组 38; 系统电压通过开关 41输入到变压器 33的一次绕组端； 开关 41的状态由控 制系统 13的一个输出端控制。第四个可控硅阀组 35的一端连接等电位母线 2， 另一端连接限流电抗器 34。限流电抗器 34的另一端连接变压器 33的二次绕组。 变压器 33二次绕组的另一端通过第一个电流互感器 15连接接地母线 1。 第四 个可控硅阀组 35的两个可控硅是正反并联形式： 正方向可控硅 36的阳极和反 方向可控硅 37的阴极连接限流电抗器 34， 正方向可控硅 36的阴极和反方向可 控硅 37的阳极连接等电位母线 2; 正方向可控硅 36的门极连接控制系统 13的 8+输出端， 反方向可控硅 37的门极连接控制系统 13的 8-输出端。 辅助可控硅 阀组 38的两个可控硅是正反并联形式： 正方向可控硅 40的阳极和反方向可控 硅 39的阴极连接变压器 33， 正方向可控硅 40的阴极和反方向可控硅 39的阳 极连接限流电抗器 34; 正方向可控硅 40的门极连接控制系统 13的 8b输出端， 反方向可控硅 39的门极连接控制系统 13的 8d输出端。
冲击回路 9包括冲击电容器 42、 冲击电抗器 43、 第五个可控硅阀组 44、 第二个自耦变压器 45、 充电电阻 46和二极管整流 47， 系统电压输入到第二个 自耦变压器 45的一次绕组， 第二个自耦变压器 45的二次绕组连接二极管整流 47的输入端， 二极管整流 47的正向输出端连接充电电阻 46，充电电阻 46的另 一端连接冲击电容器 42和冲击电抗器 43， 冲击电容器 42的另一端和二极管整 流 47的反相输出端通过第一个电流互感器 15连接接地母线 1， 冲击电抗器 43 的另一端连接第五个可控硅阀组 44， 第五个可控硅阀组 44的另一端连接等电 位母线 2; 所述第五个可控硅阀组 44中的可控硅为正反并联结构， 正方向可控 硅 48的门极连接控制系统 13的 9+输出端， 反方向可控硅 49的门极连接控制 系统 13的 9-输出端。
控制系统 13为带有程序芯片的模拟 -数字系统。 输入端分别连接第一个电 流互感器 15、第二个电流互感器 16和电压互感器 14的输出端;输出端连接 3+、 3-、 6+、 6-、 7+、 7-、 8+、 8-、 8b、 8d、 9+、 9-、 50+、 50-。 电压互感器 14输 入系统电压 v^ l/ 除此之外，被检测可控硅阀组 3上还有驱动板状态输出信号 READY, 电流回路 8上开关 41的状态输出信号 ON/OFF, 均进入到控制系统 13的输入端， 控制输出 OFF与电流回路 8上开关 41的输入相连。
在时序图 2， 3和 4中：
e{t) 电压振荡回路 6 的电动势， 等于第一组电容器 5 中的第一个 22 单元或者第二个 23单元与第二组电容器 24的电压值。在第一个保护电抗器 11 和第二个保护电抗器 12电感为零时， 等于图 1中节点 E的电压 ν (ί) ;
Vs 第一组电容器 5正方向或者负方向上的幅值电压；
Ev 电压振荡回路 6在稳定工作状态下的整流电动势； iv it) 电压振荡回路 6中的电流， 图中 为该电流的脉冲步长； iRV {t) 可控硅电抗器回路 50上的电流， 其中^ ^为该电流的步长； v33( 变压器 33的二次绕组电压； vT (t) 和 W 被检测可控硅阀组 3上的电压值和电流值， 其中 M为 在切断状态下被检测可控硅阀组 3上的过电压幅值；
v26( 第一个可控硅阀组 26上的电压 （见图 4); v53 (t) 可控硅阀组 53的电压 （见图 2); vSH {t) 冲击电容器 42上的电压 （见图 3 )， 其中 为冲击幅值电压; ΐ 电流回路 8上的电流 （见图 2和图 4); iSH (t、 冲击回路 9上的电流 （见图 2和图 3 )， 其中 和^ 为冲击 电流的幅值和它的长度；
½8( 辅助可控硅阀组 38的电流 （见图 4);
3+和3—， 6+和6—， 7+和 7—， 8+ 和 8—， 和 8δ， 9+和9—， 50+和50_ 控制脉冲， 分别与被检测可控硅阀组 3， 电压振荡回路 6， 整流环节 7， 电 流回路 8， 冲击回路 9和可控硅电抗器回路 50在正方向的 （+， d)和反方向的 (-， b) 相对应；
t 时间的事实值；
tQ , t , t2 , 时间读数点；
为了便于观看时序图， 当可控硅阀组在切断状态下， 时序图中没有对电流 i'c( '
Figure imgf000010_0001
v W ' 和^ W的反方向电流做出描述。
实验站对可控硅阀组按下列方式进行检测。 实验站的动力接线是投入可操 作开关 51， 并按要求对第二组电容器 24， 第一个电抗器 25， 第二个电抗器 52， 限流电抗器 34， 冲击电容器 42和冲击电抗器 43的参数进行选择性匹配连接。 实验站的所有动力回路的控制均由控制系统 13通过程序发出指令。在控制系统 13的输入端有从系统电压vΛ ^；)来的同步信号； 电流回路的电流合值 c^)， 冲 击回路 9的电流 ^ ^)， 电压振荡回路 6中的第一个可控硅阀组 26上的电流合 值 和可控硅电抗器回路 50上的电流值分别由电压互感器 14， 第一个电流 互感 15和第二个电流互感器 16的输出端得到。 控制系统 13形成控制脉冲 3+ ,
3—， 6+， 6—， 7+， 7—， 8+， 8—， 8δ , 8^ , 9+， 9—， 50+和 50— (时序 图 2， 3， 4)， 这些控制脉冲分别进入被检测可控硅阀组 3， 电压振荡回路 6， 整流环节 7， 电流回路 8， 冲击回路 9和可控硅电抗器回路 50的输入端用于实 验站的工作。 当被检测可控硅阀组由驱动板进行驱动， 并且驱动板上的电源不 是从可控硅保护回路 RC上得到能量， 就是从连接在可控硅回路上的电流互感 器得到能量， 或者两个能量共使用时， 实验站对 TCR， TSC和不对称可控硅阀 组检测时都以最严重的事故状态进行检测。 被检测可控硅可控硅阀组 3在最开 始工作时， 实验站必需要给驱动板提供交流电压。 此时驱动板上形成信号 READY进入到控制系统 13的输入端， 这是被检测可控硅阀组 3准备好工作的 信号。 在控制系统 13的输入端同样也有电流回路 8中开关 41的 ON/OFF状态 信号。 当实验站对工作进行分析时必需考虑到以下条件。 实验站所有的工作状 态都是预先与电压振荡回路参数相匹配的。 第一组电容器 5 上的第一单元 22 和第二单元 23 上的电容值 C22和 C23远远大于第二组电容器 24上的电容值：
C22 = C23 = Cs » C24。 保护电抗器 11和保护电抗器 12预先与整流环节 7上 的限事故电流相对应， 它的电感量等于 u = A2 这个电感量远远小于第 一个电抗器 25和第二个电抗器 52上的 25和 52： Lp « L25和 Lp « L52。 在阀组进行整流时，在时间间隔中，第一组电容器 5上的第一单元 22和第二单 元 23由直流电压源 4双方向进行充电， 充到阀组电压 + 和_ 。 在以下文 章中提到的时间标识， 比如， -表示^—→ 并且^ t0+ 表示^ +→ , 但是 t0+ > t0 0 当对 TCR型可控硅阀组在过载和事故状态下进行实验时，把可控硅电抗器 回路 50 (见图 1 ) 的第一个和第二个输出端通过并联在第一个可控硅阀组 26 和电压振荡回路上的可操作开关的第一个断路器 56和第三个断路器 58相连接。 第一个电抗器的电感量 25和第二个电抗器的电感量 52根据 25 + 52 = ^rc¾ 的条件进行选择， 而 25为过载条件下的数值。 当 25 = 0.5 · rc¾时为补偿电 抗器一半短路。 在此情况下启动冲击回路 9， 用于形成所必需的一个周波事故 电流。冲击电容 42在第二个自耦变压器 45的帮助下经过二极管整流 47和冲击 电阻 46进行充电， 充电值达到 (通常这个电压不大于 3kV)。 冲击电流幅 值 ffi和冲击电流时间见以下公式：
Figure imgf000012_0001
在被可控硅检测阀组 3上的交流电压以及在最开始时驱动板上的交流电压 也同时存在于电流回路 8上，此时开关 41是切断状态。为了完成这个目的就需 要在电流回路 8中通过第四个可控硅阀组 35和辅助可控硅阀组 38按以下顺序 进行整流： 接地母线 1 第二个电流互感器 16 第一组电容器 5 整流 环节 7 第二组电容器 24 第一个电抗器 25 第三个断路器 58 可控 硅电抗器回路 50 第一个断路器 56 等电位母线 2 电流回路 8 第 一个电流互感器 15 接地母线 1。 当控制系统出现了信号 REDAY时， 由第 四个可控硅阀组 35和辅助可控硅阀组 38得到整流并给到被检测阀组 3。 之后 用电流回路 8上的变压器 33通过开关 41给出电压 ν^Μ。 在时序图 2上显示 出了实验站在这个状态下的工作情况。 在时间点^) _上第二组电容器 24的电压 等 于 ， 此 时 在 被 检 测 阀 组 3 上 叠 加 的 电 压 就 是 vT(t0_)^e(t0_)^-Vs +V0 >0 , 工作顺序如下： 接地母线 1 第二个电流 互感器 16 第一组电容器 5的第二个单元 23 第二个保护电抗器 12 第三个可控硅阀组 30 (二极管回路 32) 第二组电容器 24 第一个电抗 器 25 第三个断路器 58 可控硅电抗器回路 50(导通脉冲 50+和 50_ ) - 第一个断路器 56 等电位母线 2。 在时间点 上给被检测可控硅阀组 3上 的正方向回路 17脉冲 3+，并且经过上述的工作顺序开始了第二组电容器 24从 正极性电压^)到负极性电压（时间点 - 的过充电， 然后是下一个正方向 极性电压 (时间点^)， 这样做使整流回路保证电流回路 8上的第四个可控 硅阀 35 总是做好闭锁准备。 在时间点，，上给脉冲 7—到第三个可控硅阀组 30 的可控硅 31上， 给 50—的脉冲到可控硅电抗器回路 50的阀组 53反方向 55的 可控硅上。 过充电电流 W和电动势 在时序图中^)—^的时间间隔里有 显示， 这里^ ^ = τ·Λ /( 25+ 52 C24。 在时间点 ^上， 基本上是开始过充电 之后， 给了 8+脉冲到第四个可控硅阀组 35的正方向可控硅 36上， 并且电流回 路 8在时间间隔为^ 中形成了给被检测可控硅阀组 3上正方向可控硅 17 的正极性上的基本电流。在时间点^上是开始切断可控硅阀组 53上的反方向回 路 55， 此时形成了带有初始尖峰的正方向周波电压 （时序图中 ν53(ί)， 范围 ÷t4 。 在时间点 上， 当电流回路 8 中的电流^ 近似于零时， 可控硅阀 53上的正方向回路 54和第二个可控硅阀组 29上的可控硅回路 31上分别给了 50+和 7+的脉冲， 此时第二组电容器 24带有从正方向极性电压 (时间 ) 到反方向极性电压为 - (时间 ）的过充电，并且充电电压要保证 > 4)。 这个工作按以下顺序进行：第一个电抗器 25 第三个断路器 58 第二个电 抗器 52 可控硅电抗器回路 50上的可控硅阀组 53上的正方向回路 54 第 一个断路器 56 等电位母线 2 被检测阀组 3上的正方向回路 17 接地 母线 1 第二个电流互感器 16 第一组电容器 5上的第一个单元 22 第一个保护电抗器 12 第二个可控硅阀组 29 (可控硅回路 31)。 当第二组电 容器 24再充电时必需对整流产生的有功损耗进行补偿。 同时在时间 +÷ 5上 强制闭锁第四个可控硅阀组 35上的正方向 36回路。过充电电流 M和电动 势 在时序图的 4÷ 时间间隔上有显示。这个电流 ^ ^)结束， 被检测可控 硅阀组 3上闭锁正方向回路 17， 在时间点 上形成了带有初始尖峰为 的负 方向电压周波， （时序图 范围 ÷ 6)， 并且在 _÷ 6+的时间间隔上可控 硅阀组 53上脉冲 50+和 50-是导通状态。同样在时间 t5上经过被检测阀组形 成了正半周电流 W=^W+ ) ， 在时间 ÷ ^上形成了负半周电压 vT(t)a因为实验站为对称形式，所以流经被检测可控硅阀组 3的负半周电流与 此相同。 此时在时间间隔^ ÷ ^和^ ÷ 上第二组电容器 24就流过了两个过充 电过程， 并且在时间 ÷ 上为带有再充电的过充电。 在时间间隔 上 电流回路 8 形成了流经被检测阀组 3 的负半周基本电流。 在时间 6÷u 和 + 上被检测可控硅阀组 3 上形成了负半周电流 和正方向周波电压 vT(t)a 在时间点^—上为在第二组电容器 24的电压， 即 12。 在被检测可控硅 阀组 3 上叠加的电压按上述工作顺序为v7 2_)=^12_)=— + 12 >0， 此 时时间点为^) -。 在时间点^上给了脉冲 3+到被检测可控硅阀组 3上的正方向 回路 17， 导通上述环节， 开始第二组电容器 24的过充电， 这个过充电从正方 向极性电压 V12到负方向极性电压- 14 (时间点 14 ),然后又开始了用于准备闭 锁冲击回路 9上第五个可控硅阀组 44的正方向极性电压 15 (时间点^)， 并 且在时间点 f14上分别给脉冲 7-到第三个可控硅阀组 30的可控硅回路 31上，脉 冲 50-到可控硅阀组 53的反方向 55回路上。过充电电流 W和电动势 在 时序图的^ 上有显示。 在时间 ^上,基本是开始过充电之后， 第五个可控 硅阀组 44的正方向回路 48上给脉冲 9+， 冲击回路 9在时间间隔^ ÷^6+中形 成了用于被检测阀组 3上正方向 17回路的事故电流，电流^ 为正方向周波。 在时间点^上开始切断可控硅阀组 53上的反方向回路 55， 此时形成了带有初 始尖峰的正方向周波电压 （时序图中 ν53(ί),范围^ ÷ 16 )。 在时间点 ^上， 当 冲击回路 9的电流 近似于零时， 第一个可控硅阀组 26上正方向回路 27 和第二个可控硅阀组 29的 31回路上分别有脉冲 7+和 6+， 第二组电容器 24是 从正极性^ !6 (时间点^ 6)到负极性 - 17 (时间点 带有再充电的过充电， 那 么工作顺序如下：第一个电抗器 25 第一个可控硅阀组 26上正方向回路 27 等电位母线 2 被检测可控硅阀组 3上的正方向回路 17 接地母线 1 第二个电流互感器 16 第一组电容器 5上的第一个单元 22 第一个保 护电抗器 11 第二个可控硅阀组 29 (可控硅回路 31)。 同时在时间^ +÷ 上强制闭锁电流回路 8上第五个可控硅阀组 44的正方向回路 48和冲击回路 9。 过充电电流 和电动势 έ^)在时序图^ ÷ 的时间间隔上有显示， 这里 tV 二 兀 ^ L25 'C24。 电流 结束， 被检测可控硅阀组 3的正方向回路 17闭 锁， 在时间点 上被检测可控硅阀组上形成了带有初始尖峰为^的负半周电 压（时序图 范围到 ），在到 _的范围中第一个可控硅阀组 26上的脉 冲 6+和 6-是导通的。 这里时间点 17上^ (/)/^ = ^ / 25 。 同样的在时间 里， 在被检测阀组上形成了正半周电流 iT\tJ— iSH + iRV {t)+ iv{t), 在 到 的范围内也形成了负半周电压 v )，这样就是 TCR型可控硅阀的故事状 态且对其进行检测。
如果对 TCR型可控硅阀组进行工作状态的检测， 那么可控硅电抗器回路 50的第一个和第二个输出端 （见电气原理图 1 ) 通过与接地母线 1相连的可操 作开关 51上的第二个断路器 57和第四个断路器 59和电压振荡回路 6上的第二 组电容器 24的第一个输出端连接。 电流回路 8中的开关 41是投入状态。首先， 控制系统 13给整流环节 7为 7+， 7-的脉冲， 给可控硅电抗器回路 50上为 50+， 50-脉冲。 此时第二组电容器 24的过充电顺序为： 第四个断路器 59 可控硅 电抗器回路 50 第二个断路器 57 接地母线 1 第二个电流互感器 16 第一组电容器 5 整流环节 7,与以下所陈述的 TSC型可控硅阀组进行 工作状态的检测相同。 第二组电容器 24的第一个输出端交流电压为 (；)， 通 过第一个电抗器 25和第一个可控硅阀组 26给到被检测可控硅阀组 3上， 第一 个可控硅阀组 26总是在投入状态。当信号 READY出现在驱动板的输出端之后， 控制系统 13发出指令使可控硅电抗器回路 50退出运行， 同时导通被检测阀组 3， 并对其进行工作状态的实验。
如果对 TCR型可控硅阀组进行工作状态的检测， 那么可控硅电抗器回路 50的第一个和第二个输出端 （见电气原理图 1 ) 通过与接地母线 1相连的可操 作开关 51上的第二个断路器 57和第四个断路器 59和电压振荡回路 6上的第二 组电容器 24的第一个输出端连接。 电流回路 8中的开关 41是投入状态。首先， 控制系统 13给整流环节 7为 7+， 7-的脉冲， 给可控硅电抗器回路 50上为 50+， 50-脉冲。 此时第二组电容器 24的过充电顺序为： 第四个断路器 59 可控硅 电抗器回路 50 第二个断路器 57 接地母线 1 第二个电流互感器 16 第一组电容器 5 整流环节 7,与以下所陈述的 TSC型可控硅阀组进行 工作状态的检测相同。 第二组电容器 24的第一个输出端交流电压为 (/)， 通 过第一个电抗器 25和第一个可控硅阀组 26给到被检测可控硅阀组 3上， 第一 个可控硅阀组 26总是在投入状态。当信号 READY出现在驱动板的输出端之后， 控制系统 13发出指令使可控硅电抗器回路 50退出运行， 同时导通被检测阀组 3， 并对其进行工作状态的实验。
如果对 TSC 型可控硅阀组进行工作状态的检测， 那么可控硅电抗器回路 50回路的连接就象给 TCR型阀组进行工作状态检测一样： 可操作开关的第二 个断路器 57和第四个断路器 59在投入状态。 开始准备对被检测可控硅阀 3的 检测， （驱动板的信号状态为 READY) 并保证在驱动板的交流电压。 为了达到 这个目的， 投入第一个可控硅阀组 26 (相当于开关）， 第二组电容器 24在正极 性和负极性上进行 （带有再充电的） 过充电， 工作顺序如下： 第四个断路器 59 可控硅电抗器回路 50 第二个断路器 57 接地母线 1 第二个电流 互感器 16 第一组电容器 5 整流环节 7。 在可控硅电抗器回路 50上电 抗器 52的电感量 52见下面公式： 52 = (0.7 ÷ 0.8). f 系统频率， 在电气原理图 1上 E点的电压近似于正弦曲线， TSC 型可控硅阀组 RC回路的电阻在高水平非正弦电压情况下无法长时间工作， TCR 型可控硅阀组也是如此。 在时序图 3中的 e(/)， vE (t) , iRV (t) , v53 (t) , 7+， 7—， 50+和 50—显示在范围到 ^的时段上 （在时序图 3中其它的不需要注意， 建议电流回路 8不工作)。过充电电流的步长为 ― π *
Figure imgf000017_0001
°在 时间点 ^—上第二组电容器 24充电到 ^，可控硅电抗器回路 50中的可控硅阀组 53
Figure imgf000017_0002
在时间点 ^上给脉冲 50+和脉冲 7+， 它们分别对应着可控硅电抗器回路 50上的可控硅阀组 53的正 方向回路 54和第二个可控硅阀组 29上的可控硅回路 31， 导通回路并在时间 上形成长的正方向电流^^ (时序图中的 ^ ^) )。第二组电容器 24从^ 到- 进行过充电， 这里^ 这个过程中过充电能量补偿损耗能量。 在 时间点 上切断了可控硅电抗器回路 50中的可控硅阀组 53上正方向回路 54， 形成了带有初始尖峰的负周波电压 （时序图中 ν53 (ί) , 时间间隔 2 ÷ )。 在时 间点 上给脉冲 50—到可控硅电抗器回路 50上的可控硅阀组 53的反方向回路 55上， 给脉冲 7—到第三个可控硅阀组 30上的可控硅回路 31上， 导通回路并 在时间 ÷ f6上形成长的负方向电流^^ (时序图上的 z'^ ^ 。如果在上述工作 中电压从第二组电容器 24的第一个输出端（时序图中的 在到时间为^的 时段）经过第一个电抗器 25和第一个可控硅阀组 26给到被检测阀组 3上 那么 被检测阀组 3上的驱动板得到电源。在直流电压源 4的输出端电压 + ^ 和 - 进行变化，调节交流电压 ν (ί)的幅值。在实验站的这种工作状态下可以对所有 类型可控硅阀组在近似正弦曲线的高压下进行检测。 驱动板输出端的信号 READY进入控制系统 13的输入端， 闭锁第一个可控硅阀组 26， 给控制脉冲到 电流回路 8和被检测可控硅阀组 3上， 用于它的电流负载。 我们再看下时序图 3， 第一个可控硅阀组 26退出运行， 从电流回路 8上流过被检测阀组 3的电流 为^)二 ic t)， 需要说明的是电流回路 8中的第四个可控硅阀组 35和被检测 阀组 3同时由控制脉冲 8+和 3+进行控制， 脉冲 8—和 3—也同样如此， 电流转换 ic^) 和 是过零点的。在时序图 3中的 i人 ή， 8_和3_是指在时间 点^)上开始形成长度为 2 / /的负半周电流。在电流为不连续流过的情况下，被 检测阀组 3上的驱动板由连接在可控硅回路上的电流互感提供能量。 为了在控 制失控的情况下给 TSC型可控硅阀组进行事故状态的检测，实验站需投入冲击 回路 9。 为了完成这个工作， 冲击电容 42从第二个自耦变压器 45提供能量的 二极管整流 47经过充电电阻 46进行充电。 冲击电流的幅值和长度在公式 （1) 和 （2) 中有说明。 在时间点^上， 电流经过被检测阀组 3允许为零（时序图中 iT(t), 时间^)， 和中断。 在时间 f3 «2//)上， 第五个可控硅阀组 44 上正方向 48回路和被检测阀组 3上的正方向 17回路有脉冲 9+和 3+，导通回路 并使被检测阀组 3上流过冲击电流 (时序图中 iSH {ή和 iT ,时间间隔 ，+、, 结束之后在时间点 t，上给第一个可控硅阀组 26正方向回路 27上脉冲 6+，给第 二个可控硅阀组 29上可控硅回路 30上脉冲 7+， 使回路导通。此时第二组电容 器 24充电到正极性的 7， 在 7÷ ^的时间中开始过充电， 过程如下： 第一个电 抗器 25 第一个可控硅阀组 26 (正方向回路 27) 等电位母线 2 被检 测阀组 3 (正方向回路 17) 接地母线 1 第二个电流互感器 16 第一 组电容器 5 (第一个单元 22) 第一个保护电抗器 11 第二个可控硅阀组
29 (可控硅回路 31)。 在这个过程中流过的电流 ϊ (ή 的步长为 V = ( 25 + )'C24 ， 它是为了闭锁第五个可控硅阀组 44上正方向回路
48并且在被检测可控硅阀组 3上形成在负周波上带有初始尖峰的^电压 （时 序图中的 ^ ) , 到时间点 8 )。在时间 ^中形成了在被检测可控硅阀组 3上 的事故电流 W= (^。 如果被检测可控硅阀上的事故电流必需为两 个周波，那么实验站的冲击回路 9就必需是双倍的过充电。当下降电流^ 到 零时在时间点 7上提供补充脉冲 9—和 3—分别到第五个可控硅阀组 44 的反方 向回路 49和被检测阀组 3的反方向回路 18。 结论就是在负方向周波上得到了 事故电流 （时序图中^ 范围 + + ）。 除此之外， 在这个状态下第二组 电容器 24在时间 2电压为 时是切断的， 因此需要闭锁第五个可控硅阀组 44上反方向回路 49产生的负半周电流。在时间点 t9上给脉冲 7—和 6—分别到第 三个可控硅阀组 30的可控硅回路 31和第一个可控硅阀组 26的反方向回路 28 上。 第二组电容器 24 充电到负极性的- 9， 开始在 ÷ 的时间间隔里进行 过充电， 过程如下： 第三个可控硅阀组 30 (可控硅回路 31) 第二个保护电 抗器 12 第一组电容器 5 (第二个单元 23) 第二个电流互感器 16 接 地母线 1 被检测可控硅阀组 3 (反方向回路 18) 等电位母线 2 第一 个可控硅阀组 26 (反方向回路 28) 第一个电抗器 25。在这个过程中流过的 电流为 ( 长度为 ，用于闭锁第五个可控硅阀组 44上反方向回路 49并且在 被检测可控硅阀组 3 上形成在正极性上带有初始尖峰的电压^ (时序图中 vT(t), 到时间点 )。 在时间 ÷ ^中形成流经被检测可控硅阀组 3上的事故 电流^ ( +^( 。
实验对不对称可控硅构成的阀组进行检测时， 连线方式与对 TSC型阀组检 测时是一样的：可操作开关的第二个断路器 57和第四个断路器 59是投入状态。 在实验站对非对称可控硅阀组进行检测时变压器 33的电流为单极性方向，分流 了电流回路 8中的辅助可控硅阀组 38， 而另一极性方向的电流则通过了被检测 可控硅阀组 3， 除此之外， 在形成通过被检测阀组 3的实际电压时要考虑电压 振荡回路 6和可控硅电抗器回路 50。不对称可控硅阀组可以理解为被检测阀组
3的正方向 17回路（在图 1中用粗线表示）。在时间点 _上， 第二组电容器 24 的 电 压 等 于 ， 此 时 流 过 被 检 测 阀 组 3 上 的 电 压 为 vT(t0_)^e(t0_)^-Vs +V0 >0 , 按以下顺序进行： 接地母线 1 第二个电 流互感器 16 第一组电容器 5上的第二个单元 23 第二个保护电抗器 12 第三个可控硅阀组 30 (二极管回路 32) 第二组电容器 24 第一个电 抗器 25 第一个可控硅阀组 26 (导通脉冲 6+和 6—) 等电位母线 2。 在时 间点 tQ上给脉冲 3+和 7+分别到被检测可控硅阀组 3和第二个可控硅阀组 29上 的可控硅回路 31上， 这是为了导通第二组电容器 24， 并使其开始从正极性电 压^)到负极性- (时间点 带有 > )再充电的过充电， 这个过程按以 下顺序进行的： 第一个电抗器 25 第一个可控硅阀组 26 (正方向回路 27)— 一等电位母线 2 被检测可控硅阀 3 接地母线 1 第二个电流互感器 16 第一组电容器 5 (第一单元 22) 第一个保护电抗器 11 第二个可控硅 阀组 29 (可控硅回路 31)。在时间点 ^上， 实际上就是在开始过充电之后， 给第 四个可控硅阀组 35的正方向 36回路上脉冲 8+，并且电流回路 8上在时间 ÷ t5 之内形成了用于被检测可控硅阀组 3上基本的正方向电流周波。 因为在时间点 上给了脉冲 6—到第一个可控硅阀组 26反方向回路 28上，所以第二组电容器
24开始了从负极性方向 到正极性方向 (时间点^ )的过充电， 工作顺序 按上面所陈述的相同。 准备整流回路是用于闭锁电流回路 8上的第四个可控硅 阀组 35的。过充电电流 和电动势 在时序图中 0 + ^时间内有描述， 这 里 二 7T ' Lp + L25)' C24 。 在时间点 ^上开始切断第一个可控硅阀组 26的 反方向回路 28，此时形成了带有初始尖峰的正方向周波电压（时序图 ν26(ί), 范 围 f3 ÷ 4 )。在时间点 上， 当电流回路 8的电流 近似于零时， 给 6+的脉 冲到第一个可控硅阀组 26的正方向回路 27上，并且第二组电容器 24从正极性
V4 (时间点 4 )到负极性 - (时间点^ )进行过充电， 工作顺序如下： 第一个 电抗器 25 第一个可控硅阀组 26 (正方向回路 27) 等电位母线 2 被 检测可控硅阀组 3 接地母线 1 第二个电流互感器 16 第一组电容器 5 (第二个单元 23) 第二个保护电抗器 12 第三个可控硅阀组 30 (二极 管回路 32)。同时在 ÷ ^时间内强制闭锁电流回路 8中的第四个可控硅阀组 35 的正方向回路 36。过充电电流 (ή和电动势 在时序图中 ^ ÷ ^时间内有描 述。 这个电流结束之后， 被检测可控硅阀组 3闭锁， 在时间点^上形成了带有 初始尖峰的负半周电压^ (时序图 范围^ ÷ 7)， 此时在 6_÷ί12+时间 之内第一个可控硅阀组 26上有脉冲 6+和 6—。 在时间点 ίΊ—上被检测可控硅阀 组 3上流过的电压为 vT (t7_ ) = e(t7_ ) = 7 < 0，这里— 7是在时间点 ίΊ上 第二组电容器 24的电压值。 在时间点 7 上给脉冲 7—到第三个可控硅阀组 30 的可控硅回路 31上，给脉冲 50—到可控硅电抗器回路 50的可控硅阀组 53上的 反方向回路 55。第二组电容器 24从- V7到 (时间点 t10 )进行（带有 > V, 再充电的） 过充电， 工作顺序如下： 第三个可控硅阀组 30 (可控硅回路 31) - 一第二个保护电抗器 12 第一组电容器 5 (第二单元 23) 第二个电流互 感器 16 接地母线 1 第二个断路器 57 可控硅电抗器回路 50 第 四个断路器 59。 过充电时间为^^ ^ -^(Lp+L52)-C2A。 在时间点 ί9上给脉 冲 8δ到辅助可控硅阀组 38的反方向回路 40上，它分流了电流回路 8上的反方 向电流 (时序图中 ^ )， 时间间隔 + ^ 。经过一个周波系统电压在时间点^ 上重复了^)时间点。 同样的， 在时间间隔^) ÷ ^之中经过被检测可控硅阀组 3 形成了正半周电流 W= W+ ^，在时间^ 的范围中被检测可控硅阀 组 3上形成了双极性周波电压 V ί )。到时间点 t6的时间间隔附加了到时间点 8 的反方向周波，正周波电压 V )可以调节检查并安全地对被检测可控硅阀组 3 进行闭锁。

Claims

^ ^
1. 一种用于检测可控硅阀组的实验站， 包括用于连接被检测可控硅阀组 (3 ) 的接地母线（1 )、等电位母线（2)、直流电压源（4)、第一组电容器（5)、 电压振荡回路 （6)、 电流回路 （8) 和分别连接在接地母线 （1 ) 与等电位母线 (2)之间的分布电容回路（10)， 其特征在于， 直流电压源（4) 的零极通过第 二个电流互感器（16)与接地母线（1 )连接，输出端分别连接第一组电容器（5) 和按顺序串联连接的第一个保护电抗器（11 )、 整流环节（7)、 第二个保护电抗 器（12); 第一组电容器（5)的零极连接直流电压源（4)的零极； 整流环节（7) 的输出端连接电压振荡回路 （6) 中的第二组电容器 （24); 电压振荡回路 （6) 包括按顺序串联连接的第二组电容器（24)、 电抗器（25)和第一个可控硅阀组 (26)； 第一个可控硅阀组（26) 与等电位母线 （2)连接； 电流回路 （8) 的一 个输出端连接等电位母线（2)， 另一个输出端和冲击回路（9) 的输出端通过第 一个电流互感器（15)连接接地母线 （1 ); 冲击回路（9) 的输入端连接等电位 母线 （2); 系统电压输入到直流电压源 （4)， 并通过电压互感器 （14) 输入到 控制系统 （13 ) 中；
所述电流回路（8) 包括按顺序串联连接的第四个可控硅阀组 （35)、 限流 电抗器（34)和变压器（33 ); 限流电抗器 （34) 和变压器（33 ) 的串联结构还 并联有辅助可控硅阀组（38); 系统电压通过开关（41 )输入到变压器（33 ) 的 一次绕组端； 开关 （41 ) 的状态由控制系统 （13 ) 的一个输出端控制；
控制系统 （13 ) 的输入端还连接第一个电流互感器 （15) 和第二个电流互 感器 （16) 的输出端， 被检测可控硅阀组 （3 ) 上驱动板 READY的输出状态， 辅助可控硅阀组（38)的保护输出以及开关（41 )的状态也连接到控制系统（13 ) 的输入端； 输出端分别连接被检测可控硅阀组 （3 )、 电压振荡回路 （6)、 整流 环节（7)和电流回路（8)中的第四个可控硅阀组（35)与辅助可控硅阀组（38); 可控硅电抗器回路（50) 的一端通过可操作开关 （51 )分别连接接地母线 ( 1 ) 和等电位母线 （2)， 另一端通过可操作开关 （51 ) 分别连接电抗器 （25 ) 的两端。
2. 根据权利要求 1所述的一种用于检测可控硅阀组的实验站， 其特征在 于， 所述所述直流电压源（4)包括按顺序串联连接的第一个二极管单元（19)、 自耦变压器（21 )和第二个二极管单元（20); 自耦变压器（21 ) 的二次绕组的 两个输出端分别连接第一个二极管单元（19)的正极端和第二个二极管单元 (20) 的负极端， 一次绕组输入系统电压； 第二个二极管单元 （20) 的负极端连接零 极； 第一个二极管单元 （19) 的负极端和第二个二极管单元 （20) 的正极端分 别为该直流电压源 （4) 的正负输出端。
3. 根据权利要求 1所述的一种用于检测可控硅阀组的实验站， 其特征在 于， 所述第一组电容器（5 ) 中第一个电容器单元（22) 的两端连接直流电压源
(4) 的正输出端和零极， 第二个电容器单元（23 ) 的两端连接零极和直流电压 源 （4) 的零极和负输出端。
4. 根据权利要求 3所述的一种用于检测可控硅阀组的实验站， 其特征在 于， 所述第一组电容器 （5 ) 中的电容器为双方向极性。
5. 根据权利要求 1所述的一种用于检测可控硅阀组的实验站， 其特征在 于， 所述整流环节（7) 串联连接的第二个可控硅阀组（29)和第三个可控硅阀 组 （30)， 二者的连接点做为整流环节 （7) 的输出端连接电压振荡回路 （6)， 第二个可控硅阀组（29) 的另一端连接第一个保护电抗器（11 )， 第三个可控硅 阀组 （30) 的另一端连接第二个保护电抗器 （12)。
6. 根据权利要求 5所述的一种用于检测可控硅阀组的实验站， 其特征在 于， 所述第二个可控硅阀组 （29) 和第三个可控硅阀组 （30) 均包括成对的正 反并联的可控硅和二极管；
其中， 第二个可控硅阀组 （29) 中的可控硅 （31 ) 的负极连接第一个保护 电抗器 （11 )， 门极连接控制系统 （13 ); 第三个可控硅阀组 （30) 中的可控硅 (31 ) 的正极连接第二个保护电抗器 （12)， 门极连接控制系统 （13 )。
7. 根据权利要求 1所述的一种用于检测可控硅阀组的实验站， 其特征在 于， 所述第一个可控硅阀组 （26) 包括正反并联的可控硅， 两个可控硅的门极 连接控制系统 （13 )。
8. 根据权利要求 1所述的一种用于检测可控硅阀组的实验站， 其特征在 于， 所述第四个可控硅阀组 （26) 包括正反并联的可控硅， 两个可控硅的门极 连接控制系统 （13 )。
9. 根据权利要求 1所述的一种用于检测可控硅阀组的实验站， 其特征在 于， 所述可控硅电抗器回路 （50) 包括串联连接的可控硅阀组 （53 ) 和第二个 电抗器（52)， 可控硅阀组（53 ) 中的可控硅为正反并联结构， 两个可控硅的门 极连接控制系统 （13 )。
10. 根据权利要求 1所述的一种用于检测可控硅阀组的实验站， 其特征在 于， 所述冲击回路（9)包括冲击电容器（42)、 冲击电抗器（43 )、 第五个可控 硅阀组 （44)、 第二个自耦变压器 （45 )、 充电电阻 （46) 和二极管整流 （47)， 系统电压输入到第二个自耦变压器（45) 的一次绕组， 第二个自耦变压器（45 ) 的二次绕组连接二极管整流 （47) 的输入端， 二极管整流 （47) 的正向输出端 连接充电电阻（46)， 充电电阻（46) 的另一端连接冲击电容器（42)和冲击电 抗器（43 )， 冲击电容器（42) 的另一端和二极管整流（47) 的反相输出端通过 第一个电流互感器 （15 ) 连接接地母线 （1 )， 冲击电抗器 （43 ) 的另一端连接 第五个可控硅阀组（44)，第五个可控硅阀组（44)的另一端连接等电位母线（2); 所述第五个可控硅阀组 （44) 中的可控硅为正反并联结构， 两个可控硅的门极 连接控制系统 （13 )。
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