[发明专利]晶闸管阀反向恢复保护单元RPU保护定值测试电路及方法

说明书

本发明公开了一种晶闸管阀反向恢复保护单元RPU保护定值测试电路及方法，测试电路包含一次回路和二次触发回路，通过冲击电压源输出冲击电压到RPU板卡，RPU输出保护触发脉冲使光触发晶闸管导通，该测试电路及测试方法可等效实际工况，精确测量RPU的保护定值。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种晶闸管阀反向恢复保护单元RPU保护定值测试电路及方法。

背景技术

光触发晶闸管换流阀(以下称“光控阀”)在直流工程中具有广泛应用，和电控型晶闸管换流阀(以下称“电控阀”)中将监视、触发和保护置于同一块板卡上的方式不同，光控阀采用不同板卡实现上述不同功能，其中RPU板专门用于实现晶闸管反向恢复期保护功能。

RPU板的具体功能是在收到阀控装置下发的反向恢复期保护使能信号后，检测晶闸管级两端的电压变化率dV/dt，当检测到超过其保护定值时，发出激光触发脉冲，经MSC分光后发送给晶闸管门极触发其导通。为确保RPU板能可靠地识别使能信号并在正确的dV/dt时输出触发脉冲触发晶闸管导通，在板卡生产完成后需要对其进行单板测试，由于不方便将RPU安装到阀模块中进行测试，因此目前均采用等效测试法。

CN206892216U、CN105510730B两篇专利提出了RPU单板等效检测装置及方法，均是通过外部施加冲击电压激励，使RPU板在使能信号有效时输出触发脉冲，通过对触发脉冲的检测判断RPU板卡保护功能是否正常。该装置及方法虽然可以脱离RPU板实际工作环境对其进行单板测试，但只检测RPU板卡是否发出触发脉冲，并没有验证最终是否能触发晶闸管导通。

CN107765118B在上述两篇专利的基础上增加了对RPU板触发脉冲宽度的检测，但实际上能让光触发晶闸管导通所需的触发脉冲除宽度外还需要具备一定的幅值，并且该宽度和幅值并不是两个毫无关联的定值，而是两者之间满足一定条件，所以无法给出唯一的临界触发脉冲波形判据，即通过检测RPU板输出的触发脉冲来衡量其保护功能是不准确不严谨的。

为此，需要设计一种测试电路和测试方法，直接将是否能触发晶闸管导通作为RPU板保护功能合格与否的测试判据，可以精确测量RPU板的dV/dt保护定值，确保其功能达到设计要求，满足工程运行。

发明内容

本发明的目的是，提出一种晶闸管阀反向恢复保护单元RPU保护定值测试电路及方法，以解决现有技术中RPU板卡单板测试时，仅对其输出的保护触发脉冲进行测试不能真实反映RPU是否可靠触发光控晶闸管导通的问题。

为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：

作为本发明的第一方面，提出了一种晶闸管阀反向恢复保护单元RPU保护定值测试电路，所述测试电路包括一次主回路和二次触发回路；

所述一次主回路包括串联连接的直流电源、限流电阻、光触发晶闸管和空气开关；

所述二次触发回路包括冲击电压源、限压电阻、分压电容、分光器和光触发晶闸管阀反向恢复保护单元RPU；所述冲击电压源和所述限压电阻并联连接；所述分压电容一端连接冲击电压源高压侧的公共端，另一端连接所述光触发晶闸管阀反向恢复单元RPU的一个电气输入端；所述光触发晶闸管阀反向恢复单元RPU的另一个电气输入端连接冲击电压源低压侧的公共端；所述光触发晶闸管阀反向恢复保护单元RPU的光发射口通过触发光纤和所述分光器的光接收口相连，所述分光器的光发射口通过触发光纤和所述光触发晶闸管的门极相连。

优选地，所述分光器为多星形耦合分光器。

优选地，所述直流电源的正压方向和所述光触发晶闸管的通流方向一致。

优选地，所述直流电源电压可调，且带有电压和电流显示功能。

优选地，所述测试电路还包括示波器，用于观察冲击电压源实际输出电压波形。

优选地，所述冲击电压源电压幅值和脉宽可调。