高壓晶閘管閥組快速在線故障檢測裝置及方法，屬于晶閘管在線檢測領域，本發明專利技術為解決目前檢測高壓晶閘管閥組的檢測電路結構復雜，且成本高的問題。本發明專利技術包括高頻交變電流源、能量耦合單元、整流濾波電路、穩壓電路、處理器、調理電路、檢測電路和光纖，高頻交變電流源的輸出端與能量耦合單元的輸入端相連，能量耦合單元的輸出端與整流濾波電路的交流輸入端相連，整流濾波電路的直流輸出端與穩壓電路的輸入端相連，穩壓電路的輸出端同時與處理器、調理電路和檢測電路的直流供電端相連，調理電路接收高壓晶閘管閥組中待檢測的晶閘管端電壓信號，調理電路的輸出端與檢測電路的輸入端相連，檢測電路的輸出端通過光纖與處理器的信號輸入端相連。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及，屬于晶閘管在線檢測領域。
技術介紹
在高電壓大電流的電力電子領域，往往需要將多個耐壓等級較低的功率半導體器件串聯使用以使半導體開關達到更高的耐壓等級，串聯多只低壓功率半導體開關的成本要比使用單只高耐壓等級的開關器件低。在串聯閥組工作中，組內器件的安全運行直接影響閥組工作的可靠性。以晶閘管為例，由于受晶閘管耐壓等級的限制，在中高壓領域里，必須將多個晶閘管串聯使用。由于單只晶閘管損壞后常體現為短路特性，因而間接增加了組內其余未損壞器件的受壓。當組內晶閘管損壞個數超過設計裕量時，如果閥組沒有及時從主回路中切除，易造成整個閥組的耐壓等級不足，全部擊穿。因而在晶閘管串聯閥組工作過程中，確保其運行可靠性的關鍵技術為實時檢測閥組的工作狀態，當閥組耐壓等級不足時，及時切除閥組。而目前檢測高壓晶閘管閥組的檢測電路結構復雜，不易操作，反應速度慢，且成本高。
技術實現思路
本專利技術目的是為了解決目前檢測高壓晶閘管閥組的檢測電路結構復雜，不易操作，反應速度慢，且成本高的問題，提供了一種。本專利技術所述高壓晶閘管閥組快速在線故障檢測裝置，它包括高頻交變電流源、能量耦合單元、整流濾波電路、穩壓電路、處理器、調理電路、檢測電路和光纖，高頻交變電流源的輸出端與能量耦合單元的輸入端相連，能量耦合單元的輸出端與整流濾波電路的交流輸入端相連，整流濾波電路的直流輸出端與穩壓電路的輸入端相連，穩壓電路的輸出端同時與處理器、調理電路和檢測電路的直流供電端相連，調理電路接收高壓晶閘管閥組中待檢測的晶閘管端電壓信號，調理電路的輸出端與檢測電路的輸入端相連，檢測電路的輸出端通過光纖與處理器的信號輸入端相連。能量耦合單元采用磁環變壓器來實現。調理電路包括放大器、電阻Rp電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R7、電阻Rs和電容Cs，電阻Rs和電容Cs串聯后并聯在高壓晶閘管閥組中待檢測的晶閘管的兩端；電阻R1和電阻R2串聯后并聯在電阻Rs和電容Cs的串聯支路兩端；電阻R1和電阻R2的連接點與電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與放大器的反相輸入端相連；電阻R1和電阻R2串聯支路的電阻R2側與電阻R7的一端相連，電阻R7的另一端與放大器的同相輸入端相連，電阻R4跨接在放大器的反相輸入端和輸出端之間。檢測電路包括單限比較器、滯回比較器、電阻r5、電阻r6、電阻r8、電阻r9、電阻R1(l、電阻R2tl、雙向穩壓二極管Dl和穩壓二極管D2，放大器的輸出端與單限比較器的反相輸入端相連，單限比較器的同相輸入端接參考電壓Vrefl，單限比較器的輸出端與電阻Rltl的一端相連，電阻Rltl的另一端接第一監測電壓U01 ;放大器的輸出端還與電阻R8的一端相連，電阻R8的另一端與滯回比較器的反相輸入端相連，電阻R5的一端接參考電壓VMf2，電阻R5的另一端與滯回比較器的同相輸入端相連，滯回比較器的輸出端與電阻R9的一端相連，電阻R9的另一端接第二監測電壓Utj2 ；電阻R5的另一端還與電阻R6的一端相連，電阻R6的另一端與電阻R9的另一端相連； 電阻R6的另一端同時還與雙向穩壓二極管Dl的一端相連，雙向穩壓二極管Dl的另一端接地；電阻R2tl的一端接第二監測電壓1!。2，電阻R2tl的另一端與穩壓二極管D2的負極相連，穩壓二極管D2的正極接地?；谒龈邏壕чl管閥組快速在線故障檢測裝置的檢測方法為調理電路并聯在高壓晶閘管閥組中某個晶閘管KT的兩端，并把當前被檢測晶閘管KT調理后的端電壓信號發送給檢測電路，檢測電路將第一監測電壓Utjl和第二監測電壓U02通過光纖輸出給處理器，處理器對第一監測電壓Utjl和第二監測電壓1!。2分別進行監測分析，來決定是否切除高壓晶閘管閥組一、處理器對第一監測電壓Utjl的監測分析當Utjl = 0，表明高壓晶閘管閥組中當前被檢測的晶閘管KT的工作狀態正常，不切除高壓晶閘管閥組；當Utjl = 1，表明高壓晶閘管閥組中當前被檢測的晶閘管KT損壞，處理器發出命令，切除高壓晶閘管閥組；二、處理器對第二監測電壓1!。2的監測分析當Ut52為方波信號時，表明高壓晶閘管閥組中損壞的晶閘管數量大于或等于2 ;處理器發出命令，切除高壓晶閘管閥組；當Utj2為恒壓信號時，表明高壓晶閘管閥組中損壞的晶閘管數量為0或I個，不切除高壓晶閘管閥組。本專利技術的優點1、只需檢測閥組中一只晶閘管的端電壓即可檢測閥組的安全工作情況，電路簡單，反應速度快。2、檢測電路采用隔離供電，實現檢測電路與主電路間有效的電氣隔離，確保檢測電路自身的安全運行。3、檢測保護電路簡單易行，工作可靠。附圖說明圖1是本專利技術所述高壓晶閘管閥組快速在線故障檢測裝置的結構示意圖2是檢測高壓晶閘管閥組的原理圖；圖3是高壓晶閘管閥組正常工作時滯回比較器的輸入輸出示意圖；圖4是高壓晶閘管閥組中有I個晶閘管損壞時滯回比較器的輸入輸出示意圖；圖5是高壓晶閘管閥組中有2個晶閘管損壞時滯回比較器的輸入輸出示意圖；圖6是檢測裝置供電部分的電路圖。具體實施例方式具體實施方式一下面結合圖1和圖6說明本實施方式，本實施方式所述高壓晶閘管閥組快速在線故障檢測裝置，它包括高頻交變電流源1、能量耦合單元2、整流濾波電路3、穩壓電路4、處理器5、調理電路6、檢測電路7和光纖8，高頻交變電流源I的輸出端與能量耦合單元2的輸入端相連，能量耦合單元2的輸出端與整流濾波電路3的交流輸入端相連，整流濾波電路3的直流輸出端與穩壓電路4的輸入端相連，穩壓電路4的輸出端同時與處理器5、調理電路6和檢測電路7的直流供電端相連，調理電路6接收高壓晶閘管閥組中待檢測的晶閘管端電壓信號，調理電路6的輸出端與檢測電路7的輸入端相連，檢測電路7的輸出端通過光纖8與處理器5的信號輸入端相連。能量耦合單元2采用磁環變壓器來實現。參見圖6所示，供電電路原理為高頻交變電流源I通過磁環變壓器實現能量耦合，高頻交變電流源I連接磁環變壓器的原邊繞組2-1，是磁環變壓器的低壓側，能量從低壓側傳遞至高壓側，通過高壓電纜2-2上的磁環耦合得到高頻交變方波電壓，并對交變方波電壓從副邊繞組2-3輸出給整流濾波電路3，由整流濾波電路3進行整流濾波，由穩壓電路4進行穩壓，得到幅值恒定的土 12V直流電壓，為調理電路6、檢測電路7和處理器5中的有源器件供電。利用高壓電纜2-2和磁環變壓器的配合的能量耦合單元2實現高壓側主電路與低壓側檢測電路7間的電氣隔離。在高壓電纜上串聯磁環，磁環的原邊繞組連接高頻交變電流源，由磁環變壓器的作用兩個副邊輸出為同頻率的交流電壓，電壓幅值由磁環副邊的匝數確定。將兩個副邊繞組串聯，中點接地，后接整流濾波電路。其中濾波電容采用兩個電容串聯的方式，電容的中點接地，通過調整副邊匝數，使副邊整流輸出為存在較小脈動的±12V直流電壓。整流濾波電路3之后連接了兩路自動穩壓電路4，以其中一路為例進行說明。圖6所示電路中T1為NPN型晶體管，Tzi為發光二極管，運放采用0P07，其余為普通的電阻。整流電路工作后，發光二極管Tzi導通，使運放的反相輸入端電壓穩定為發光二極管的導通電壓。由R13, R14對整流輸出的脈動較小的直流電壓進行分壓，其中R14的分壓接至運放的同相輸入端。通過調整R13, R14的分壓比例，可以對穩壓精度進行控制。同時由整流濾波電路3的輸出為運本文檔來自技高網...
【技術保護點】
高壓晶閘管閥組快速在線故障檢測裝置，其特征在于，它包括高頻交變電流源(1)、能量耦合單元(2)、整流濾波電路(3)、穩壓電路(4)、處理器(5)、調理電路(6)、檢測電路(7)和光纖(8)，高頻交變電流源(1)的輸出端與能量耦合單元(2)的輸入端相連，能量耦合單元(2)的輸出端與整流濾波電路(3)的交流輸入端相連，整流濾波電路(3)的直流輸出端與穩壓電路(4)的輸入端相連，穩壓電路(4)的輸出端同時與處理器(5)、調理電路(6)和檢測電路(7)的直流供電端相連，調理電路(6)接收高壓晶閘管閥組中待檢測的晶閘管端電壓信號，調理電路(6)的輸出端與檢測電路(7)的輸入端相連，檢測電路(7)的輸出端通過光纖(8)與處理器(5)的信號輸入端相連。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：高強，徐殿國，王云杰，王思宇，金淼鑫，周長城，蘇博男，李志城，周再良，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：
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