[发明专利]一种新型换流阀模块试验晶闸管触发方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统器件领域，具体涉及一种新型换流阀模块试验晶闸管触发方法。

背景技术

晶闸管作为换流阀的最重要的元器件，它的可靠性触发是保证换流阀正常运行的关键所在，换流阀正常运行过程中，会受到来自外界的各种干扰，这种干扰可能对晶闸管的触发电路产生影响，从而致使不能正常的触发晶闸管。直流输电换流阀是由多组晶闸管串联组成，如果由于一个晶闸管不能正常触发导通，则会导致电压分摊于剩余的串联晶闸管上，则会导致这些晶闸管过电压，严重时可能会导致损坏晶闸管，由此可见，正常可靠的触发晶闸管显得尤为重要。

传统的触发方式下，晶闸管触发导通需要一定的电压、电流强度和脉宽，需要有一定的模拟电路来实现，在直流输电换流阀的运行环境下，各种干扰可能会导致晶闸管的可靠触发不正常等。

该专利就是在这样的背景条件下提出一种新型的设计方法，并采用触发编码脉冲和实际触发信号通过光电隔离，从而保证触发电路不受各种干扰的影响。

专利CN95207179.7描述了一种智能化晶闸管触发板的设计，该专利特征在与以微处机主机为核心，配置多路模拟开关量，具有导通角检测电路，具有运行和故障指示灯，其缺点在于关键的技术需要用微处机作为整个系统的核心，增加了复杂度，触发技术需要检测导通角，不能作为换流阀模块试验用触发技术。本发明不需要用微处机，直接利用无相移的同步信号，根据试验需要的触发角利用同步信号直接产生触发编码脉冲，通过TE产生触发脉冲，从而触发晶闸管。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的换流阀模块试验晶闸管触发技术，与传统的晶闸管触发技术不同，该触发技术采用数字式触发技术，VBE接收到同步信号后能够产生任意相位角的触发编码脉冲，该相位角能够根据同步信号方便灵活的调整。低电压下晶闸管的可靠性触发是保证换流阀正常可靠运行的基础，晶闸管可靠触发需要两个条件，一是晶闸管必须在阳极和阴极电压差为正压的情况下，接收到触发脉冲才能触发导通。为了保证在正压区间内发送触发脉冲，需要提供低压电路的同步电压信号，将该同步电压信号发送至阀基电子单元(VBE)，由VBE提供TE板的触发脉冲，从而保证在晶闸管正压区间内向TE板发送触发脉冲。另一方面，低电压下晶闸管可靠性触发的触发脉冲需要晶闸管电子单元(TE)来提供，低压电路提供TE正常工作的能量，同时TE接受来自VBE的触发编码脉冲，TE接收到触发脉冲后进行解码，然后通过功率放大器件提供晶闸管正常触发导通的电压和电流，从而提供晶闸管触发导通的触发脉冲。

本发明提出的一种新型换流阀模块试验晶闸管触发方法，包括：

(1)该方法所用的试验电路包括交流系统、过零检测电路、滤波电路、同步信号、DSP-CPLD主控系统、阀基电子设备VBE、和晶闸管阀，所述交流系统是指220V交流电源，通过AC/AC转换电路，将220V交流电压转换为5V的可测量信号，再通过滤波调理电路，对该信号进行调理，使得其波形平滑，再通过过零检测电路，将其转换为和5V信号同相位的方波信号，作为DSP-CPLD主控系统的控制基准；

(2)所述AC/AC转换模块是通过电流型电压传感器SPT504F3将220V的交流电源信号转换为5V的信号，转换后的信号和原电源没有相位上的转移，该传感器需要耐受1000Vpk以上的交流电压，防止由于交流系统出现过电压而损坏传感器，转换后的电压信号峰值为5V；

(3)所述滤波电路，为一个二阶低通滤波器，截止频率为150Hz，能够滤除信号中的大于150Hz以上的交流信号，由于系统的控制基准要求极为严格，信号相位的微小误差就能导致出发时刻的迁移，该滤波器通过设置系统的转移函数，使得其相位偏移控制在0.5°以内；

(4)所述同步方波信号其高电平为5V，低电平为0V，在相位上和交流信号相同，无相位偏移；

(5)所述DSP-CPLD主控系统通过计算系统的触发角，根据同步信号向阀基电子设备VBE发送脉冲宽度为120°的触发信号，该触发信号是为6脉动换流桥发送的触发脉冲，信号和信号之间的相位偏移为60°，阀基电子设备VBE根据该触发角信号在其上升沿产生触发信号，在其下降沿产生截止信号，并将其发送至晶闸管电子设备TE，从而触发晶闸管，12脉动的换流器在换流变压器侧将会产生30°的相位偏移，控制信号和6脉动换流桥的频率一致。

本发明技术方案的优点是：

1、利用同步信号电路，通过检测正向电压，在正压区间产生触发脉冲，保证晶闸管可靠导通。

2、VBE和TE之间通过光纤连接，能在模拟换流阀正常运行工况下进行试验，试验真实可靠，并能起到防止干扰的作用。