一种用于高压直流断路器子模块的试验电路制造技术

本发明专利技术涉及一种用于高压直流断路器子模块的试验电路，包括控制器、受控电压源以及用于分别将正向电压和负向电压加载到高压直流断路器子模块中主回路两端的电压控制电路，控制器控制连接受控电压源，受控电压源供电连接电压控制电路。在本发明专利技术中，当需要对直流断路器子模块的电气通路进行测试时，将子模块主回路连接试验电路的电压控制电路，下发命令给控制器，控制器控制电压源输出电压，该电压通过电压控制电路对子模块中的主回路进行正向供电或反向供电，在子模块主回路不导通的情况下，子模块中的电容会建立起预期电压，通过测量子模块电容端电压即可判断子模块的电气通路是否合格，该试验电路检测流程短、效率高、成本低、检测速度快。

【技术实现步骤摘要】
一种用于高压直流断路器子模块的试验电路
本专利技术涉及一种用于高压直流断路器子模块的试验电路，属于自动测试设备

技术介绍
高压直流断路器是一种按照直流输电运行方式及故障处理要求关合或者断开直流负荷电流的开关设备。通常，一台直流断路器设备是由多个相同子模块串联而成，在生产直流断路器的过程中，必须要对每一个子模块的各项性能进行全面检测，这是一项工作量十分浩大的工作。通常情况下，高压直流子模块采用手动检测，该检测方式成本较高，而且效率较低，在有限的工期内，将对企业按时交付订单造成严峻挑战。而且，由于高压直流断路器子模块拓扑有别于柔直阀子模块拓扑，常见的柔直阀组件测试手段无法有效移植。鉴于此，高效快捷地完成直流断路器子模块的性能测试工作，是每一个直流断路器生产厂家都将面临的一项挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于高压直流断路器子模块的试验电路，用于解决手动检测高压直流子模块效率低、工作量大的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于高压直流断路器子模块的试验电路，包括控制器、受控电压源以及用于分别将正向电压和负向电压加载到高压直流断路器子模块中主回路两端的电压控制电路，所述控制器控制连接所述受控电压源，所述受控电压源供电连接所述电压控制电路。进一步的，该试验电路还包括用于连接高压直流断路器子模块中的电容以给电容进行充电的充电控制电路以及给电容进行放电的放电控制电路；所述受控电压源供电连接所述充电控制电路。进一步的，还包括受控电流源、用于连接高压直流断路器子模块中旁路开关开入端的旁路开关开入回路以及用于连接高压直流断路器子模块中旁路开关输出端的旁路开关输出回路，所述旁路开关输出回路控制连接旁路开关开入回路；所述控制器控制连接所述受控电流源、并用于通讯连接高压直流断路器子模块的通讯连接端子；所述受控电流源用于供电连接高压直流断路器子模块中的取能电源。进一步的，所述电压控制电路包括用于正向连接受控电压源和高压直流断路器子模块中主回路两端的第一继电器的开关以及用于反向连接受控电压源和高压直流断路器子模块中主回路两端的第二继电器的开关；所述控制器控制连接第一继电器的线圈和第二继电器的线圈。进一步的，所述充电控制电路包括用于连接受控电压源和高压直流断路器子模块中的电容的第三继电器的开关，所述放电控制电路包括用于连接高压直流断路器子模块中的电容两端的第四继电器的开关，所述控制器控制连接第三继电器的线圈和第四继电器的线圈。进一步的，所述旁路开关输出回路中串设有第五继电器的线圈，所述旁路开关开入回路中串设有第五继电器的开关。进一步的，所述控制器还连接有人机交互模块。进一步的，所述人机交互模块为PC机或触摸屏。本专利技术的有益效果是：当需要对直流断路器子模块的电气通路进行测试时，将直流断路器子模块中的主回路连接试验电路的电压控制电路，下发命令给控制器，控制器控制受控电压源输出电压，该电压通过电压控制电路对高压直流断路器子模块中的主回路进行正向供电或反向供电，在直流断路器子模块中的主回路不导通的情况下，子模块中的电容会建立起预期电压，通过测量被测子模块电容端电压即可判断直流断路器子模块的电气通路是否合格；该试验电路检测流程短、效率高、检测成本低、检测速度快，有效解决了高压直流断路器子模块电气测试的时间与效率问题。进一步的，当需要对直流断路器子模块中的元器件参数进行测试时，将直流断路器子模块中的电容连接试验电路的充电控制电路和放电控制电路，下发命令给控制器，控制器控制受控电压源输出电压给充电控制电路，充电控制电路对直流断路器子模块中的电容进行充电，设置充电时间并记录充电电压的变化；充电结束后，控制器控制放电控制电路对直流断路器子模块中的电容进行放电，记录某一时间段内电容电压减小值，根据充放电时间以及电容电压变化情况可以计算出直流断路器子模块中的电容以及电容两端的电阻值。进一步的，当需要对直流断路器子模块的功能进行测试时，将直流断路器子模块中的旁路开关开入端和旁路开关输出端分别连接试验电路的旁路开关开入回路和旁路开关输出回路，将控制器连接高压直流断路器子模块中的通讯连接端子，下发命令给控制器，控制器控制受控电流源给直流断路器子模块中的取能电源进行供电，子模块中的IGBT的控制电路控制IGBT闭合，可以检测直流断路器子模块通讯，IGBT驱动反馈、旁路开关以及电容电压值状态是否正确；控制器控制受控电压源对直流断路器子模块中的主回路进行正向供电或反向供电，期间导通直流断路器子模块中的IGBT，子模块主回路中会建立起预期电流；关断直流断路器子模块中的IGBT，子模块电容会建立起电压，根据预期电流和该电压可以判断IGBT能否可靠导通与关断；控制器下发旁路开关闭合指令，旁路开关输出回路控制旁路开关开入回路，通过检测旁路开关输出回路可以验证旁路开关能否可靠动作。当需要对直流断路器子模块的保护逻辑进行测试时，控制器控制受控电压源给子模块中的电容进行充电，并充电至设定值，根据子模块中IGBT驱动反馈与旁路开关状态可以判断子模块过压保护是否可靠启动，控制器控制受控电流源输出降至0，根据旁路开关状态判断欠压保护是否启动。附图说明图1是高压直流断路器子模块的拓扑结构图；图2是本专利技术用于高压直流断路器子模块的试验电路的结构框图；图3是本专利技术用于高压直流断路器子模块的试验电路的电路原理图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明。如图1所示，高压直流断路器子模块拓扑包括并联连接的第一桥臂、第二桥臂、并联IGBT和吸收回路，其中第一桥臂由上桥臂二极管D1和下桥臂二极管D2同向串联构成，第二桥臂由上桥臂二极管D3和下桥臂二极管D4同向串联构成，第一桥臂和第二桥臂构成了二极管整流桥；并联IGBT由IGBT(T1)和IGBT(T2)同向并联构成；吸收回路中串设有电容C和防反二极管D5，电容C的两端并联有放电电阻R1。第一桥臂中上桥臂二极管D1和下桥臂二极管D2的串联点作为该子模块拓扑的主回路第一接线端，第二桥臂中上桥臂二极管D3和下桥臂二极管D4的串联点作为该子模块拓扑的主回路第二接线端，主回路第一接线端和主回路第二接线端之间还连接有旁路开关K11。上述高压直流断路器子模块拓扑与取能电源、IGBT驱动、中控板卡等构成了直流断路器的最小功能单元，即高压直流断路器子模块。如图2所示，本专利技术用于高压直流断路器子模块的试验电路包括上位机、控制及数据采集系统、高压电源、恒流源和高压开关，上位机连接控制及数据采集系统，控制及数据采集系统控制连接高压电源和恒流源，高压电源通过高压开关连接直流断路器模块，恒流源连接高压直流断路器子模块的取能电源。本专利技术高压直流断路器子模块的试验电路中的控制及数据采集系统由控制板KZB1来实现，充当控制器的作用，该控制板KZB1连接的上位机为PC机或触摸屏等人机交互模块，该控制板KZB1还通信连接高压直流断路器子模块中的中控板卡的通讯连接端子，用于与高压直流断路器子模块通讯。高压电源实际是一种程控电压源(受控电压源)，恒流源实际是一种程控电流源(受控电流源)，控制板KZB1的一个RS485端口连接程控电压源的控制端，另一个RS485端口连接程控电流源的控制端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高压直流断路器子模块的试验电路，其特征在于，包括控制器、受控电压源以及用于分别将正向电压和负向电压加载到高压直流断路器子模块中主回路两端的电压控制电路，所述控制器控制连接所述受控电压源，所述受控电压源供电连接所述电压控制电路。

【技术特征摘要】
1.一种用于高压直流断路器子模块的试验电路，其特征在于，包括控制器、受控电压源以及用于分别将正向电压和负向电压加载到高压直流断路器子模块中主回路两端的电压控制电路，所述控制器控制连接所述受控电压源，所述受控电压源供电连接所述电压控制电路。2.根据权利要求1所述的用于高压直流断路器子模块的试验电路，其特征在于，该试验电路还包括用于连接高压直流断路器子模块中的电容以给电容进行充电的充电控制电路以及给电容进行放电的放电控制电路；所述受控电压源供电连接所述充电控制电路。3.根据权利要求2所述的用于高压直流断路器子模块的试验电路，其特征在于，还包括受控电流源、用于连接高压直流断路器子模块中旁路开关开入端的旁路开关开入回路以及用于连接高压直流断路器子模块中旁路开关输出端的旁路开关输出回路，所述旁路开关输出回路控制连接旁路开关开入回路；所述控制器控制连接所述受控电流源、并用于通讯连接高压直流断路器子模块的通讯连接端子；所述受控电流源用于供电连接高压直流断路器子模块中的取能电源。4.根据权利要求1-3中任一项所述的用于高压直流断路器子模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：范彩云，胡学彬，夏克鹏，韩坤，刘堃，王昊午，张志刚，
申请(专利权)人：许继电气股份有限公司，许继集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：河南,41