[实用新型]一种特高压直流输电晶闸管换流阀用反向恢复期保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及晶闸管保护装置，具体涉及一种特高压直流输电晶闸管换流阀用反向恢复期保护电路。

背景技术

晶闸管关断过程中，电流从额定值将为零后，才具备承受反向电压的能力。由于晶闸管结电容的存在，需要一定的反向回复电荷，使得电流过零后反向流动，这一过程被称为反向恢复期。

如果晶闸管在反向恢复期内两端电压突然升高，斜率超过一定值之后，晶闸管就会被击穿，所以需要在反向恢复期时间内监测晶闸管电压，一旦电压上升率超过一个定值，就必须立刻触发晶闸管，保护晶闸管不被击穿。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种特高压直流输电晶闸管换流阀用反向恢复期保护电路，有效保护晶闸管换流阀在反向恢复期时间内不会因故障电压导致损坏。

为达到以上目的，本实用新型是采取如下技术方案予以实现的：

一种特高压直流输电晶闸管换流阀用反向恢复期保护电路，包括正电压采样电路，负电压采样电路，RS触发器，信号扩展电路和放大电路；正电压采样电路和负电压采样电路串联采样电阻后与晶闸管连接采集晶闸管两端电压，正电压采样电路连接与非门电路两个输入端连接，与非门电路输出端与或非门电路一输入端连接，RS触发器一输入端连接负电压采样电路，RS触发器另一输入端连接晶闸管控制极，RS触发器输出端经信号扩展电路与或非门电路另一输入端连接，或非门电路输出端连接放大电路，放大电路与晶闸管控制极连接。

还包括与晶闸管连接的取能电路，取能电路从晶闸管两端获取电压为RS触发器、信号扩展电路、放大电路、与非门电路和或非门电路供电。

所述取能电路通过RC电路与晶闸管连接，RC电路由RC电容C1和RC电阻R3串联组成。

所述正电压采样电路和负电压采样电路连接分压器、稳压二极管、采样电阻后与晶闸管连接采集晶闸管两端电压。

所述采样电阻由第一采样电阻R1和第二采样电阻R2串联组成。

本实用新型的电路检测晶闸管两端电压，晶闸管在触发后，两端电压下降为0V时，会产生反向恢复期保护窗口信号，并持续一定的时间。通过正电压采样电路和负电压采样电路采集晶闸管两端电压，当晶闸管两端电压超过一个定值时，此时又会产生一个电压信号。当两个信号同时产生时，说明在反向恢复期时间内晶闸管两端电压上升率已经超过了自身的耐受范围，此时保护电路会立刻发出触发脉冲来触发晶闸管，保护晶闸管不会被故障电压击穿，避免晶闸管因故障电压损坏。电路使用电压信号进行工作，无需任何信号转换设备。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1所示，特高压直流输电晶闸管换流阀用反向恢复期保护电路，包括正电压采样电路，负电压采样电路，RS触发器，信号扩展电路和放大电路；正电压采样电路和负电压采样电路串联采样电阻后与晶闸管连接采集晶闸管两端电压，正电压采样电路连接与非门电路输入端连接，与非门电路输出端与或非门电路一输入端连接，RS触发器一输入端连接负电压采样电路，RS触发器另一输入端连接晶闸管控制极，RS触发器输出端经信号扩展电路与或非门电路另一输入端连接，或非门电路输出端连接放大电路，放大电路与晶闸管控制极连接。

通过采样电路将晶闸管上的高电压转换为低电压进入该电路，正电压采样电路采集正向电压信号，当电压超过额定值之后，电路便会产生低电平信号。负电压采样电路采集负向电压信号，当电压降到0V时产生信号。RS触发器一端接负电压采样电路，另一端接晶闸管触发信号，即晶闸管在被触发信号触发后，再收到负电压采样电路的信号，才能输出电压脉冲。

信号扩展电路使用RC充放电回路来控制输出脉冲的脉宽，将RS触发器发出的脉冲转换为符合晶闸管反向恢复期时间宽度的低电平脉冲。当两个低电平同时输入到或非门中，便可以产生正向脉冲信号，再通过后端的放大电路将脉冲信号转换为触发脉冲，从而触发晶闸管。

进一步，保护电路还包括与晶闸管连接的取能电路，取能电路从晶闸管两端获取电压为RS触发器、信号扩展电路、放大电路、非门电路和或非门电路供电。使用晶闸管两端电压取能，一路11V供给RS触发器、信号扩展电路、与非门电路和或非门电路供电，一路22V供给放大电路用于产生触发脉冲信号。

进一步，所述取能电路通过RC电路与晶闸管连接，RC电路由RC电容C1和RC电阻R3串联组成。通过连接晶闸管的RC电容和RC电阻，在晶闸管电压上升率大于0时，电路便开始取能，从而保证当晶闸管需要触发时电路已经有足够的能量产生触发脉冲。