一种换流阀晶闸管级短路试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种换流阀晶闸管级短路试验装置及方法，所述装置包括单片机、试验电源模块、采集处理模块、光电转换模块和数据分析模块，单片机的第一输出端连接到试验电源模块的输入端，试验电源模块的输出端连接到晶闸管级的输入端，晶闸管级的输出端连接到采集处理模块的输入端，采集处理模块的输出端连接到数据分析模块的第一输入端，光电转换模块的输入端连接到晶闸管电子设备TE的输出端，光电转换模块的输出端连接到单片机的输入端，单片机的第二输出端连接到数据分析模块的第二输入端。本发明专利技术能同时对晶闸管元件和均压回路进行短路检测，且能给出具体试验数据，优于进口VTE设备仅给出指示灯的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种换流阀晶闸管级短路试验装置及方法
本专利技术涉及电力系统器件领域，尤其是涉及一种换流阀晶闸管级短路试验装置及方法。
技术介绍
晶闸管是换流阀的核心部件，它决定了换流阀的通流能力，换流阀一般采用多级晶闸管串联工作，以得到期望的系统电压。为确保换流阀的正常工作，需要对换流阀中的每一级晶闸管进行短路试验。目前常用的方法是通过阀例行试单元(VTE)产生试验电压，将试验电压施加在被测晶闸管上，之后检查VTE面板上的相关指示灯是否点亮，若不点亮，即视为试验合格，该被测晶闸管没有短路。由此可知，该试验方法虽然简单，但整个试验过程中没有体现具体试验数据，仅仅以指示灯的点亮与否作为判断依据，无法保证试验结果的准确性。此外，换流阀中，晶闸管级由晶闸管元件及其均压阻尼电路、门极单元连接在一起构成，因此，晶闸管级的短路试验实际上应该包括晶闸管元件和均压回路两部分的检测，但传统采用VTE进行试验的方法仅仅对晶闸管元件进行了短路检测，而并没有对均压回路进行短路检测。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种换流阀晶闸管级短路试验装置及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种换流阀晶闸管级短路试验装置，包括单片机、试验电源模块、采集处理模块、光电转换模块和数据分析模块，所述单片机的第一输出端连接到所述试验电源模块的输入端，所述试验电源模块的输出端连接到晶闸管级的输入端，晶闸管级的输出端连接到所述采集处理模块的输入端，所述采集处理模块的输出端连接到所述数据分析模块的第一输入端，所述光电转换模块的输入端连接到晶闸管电子设备TE的输出端，所述光电转换模块的输出端连接到所述单片机的输入端，所述单片机的第二输出端连接到所述数据分析模块的第二输入端；所述单片机用于输出波形控制信号以及解码脉冲信号；所述试验电源模块用于产生试验交流电压；所述采集处理模块用于采集晶闸管级的电压和电流信号，并进行信号处理；所述光电转换模块用于接收TE回报脉冲信号；所述数据分析模块用于存储以及分析试验数据。优选的，所述采集处理模块通过以太网与所述数据分析模块进行连接。优选的，所述光电转换模块通过光纤与TE进行连接。优选的，所述单片机通过串口与所述数据分析模块进行连接。优选的，所述试验电源模块包括依次相连接的波形发生器、信号调节器、功率放大器、隔离变压器和限流单元，其中，所述波形发生器的输入为所述单片机输出的波形控制信号，所述限流单元的输出端连接到晶闸管级的输入端，所述波形发生器用于产生工频正弦交流电压信号；所述信号调节器用于调节工频正弦交流电压信号的电压值；所述功率放大器用于放大工频正弦交流电压信号；所述隔离变压器用于抑制工频正弦交流电压信号中的高频杂波；所述限流单元用于限制试验时的短路电流过大。优选的，所述采集处理模块包括电压采集单元、电流采集单元和信号处理单元，所述电压采集单元和所述电流采集单元的输出端分别连接到所述信号处理单元的输入端，所述信号处理单元的输出端连接到所述数据分析模块的第一输入端，所述电压采集单元用于采集晶闸管级的电压信号；所述电流采集单元用于采集晶闸管级的电流信号；所述信号处理单元用于对采集到的晶闸管级电压和电流信号进行滤波、放大以及A/D转换。优选的，所述电压采集单元和所述电流采集单元均通过高速采集卡实现采集电压和电流的目的。优选的，所述电流采集单元具有过流保护功能。优选的，所述数据分析模块包括分析主板和显示屏，所述分析主板用于存储试验数据，并对试验数据进行统计分析，以判断被测晶闸管级是否发生短路；所述显示屏用于实时展示试验波形、试验数据和分析结果。优选的，所述分析主板为工业级嵌入式主板，所述显示屏为LCD显示屏。一种采用所述的换流阀晶闸管级短路试验装置的方法，包括：步骤1，生成并加载试验交流电压：根据单片机输出的控制信号，试验电源模块生成试验用工频交流正弦波电压，并将该交流电压加载在被测晶闸管级的阳极与阴极之间；步骤2，采集处理晶闸管级电压和电流信号：采集处理模块分别采集晶闸管级的电压和电流信号，之后分别对采集到的电压和电流信号依次进行滤波、放大以及A/D转换，以输出晶闸管级的电压数字信号和电流数字信号给数据分析模块；步骤3，解码TE回报脉冲信号：光电转换模块通过光纤接收TE回报脉冲信号，并将该TE回报脉冲信号传输给单片机，单片机对TE回报脉冲信号进行解码后输出TE回报脉冲解码数据给数据分析模块；步骤4，分析试验数据并输出试验结果：选择数据分析模式，若选择分析模式一，则数据分析模块对TE回报脉冲解码数据进行分析并输出试验结果，同时显示试验波形；若选择分析模式二，则数据分析模块对晶闸管级的电压和电流数字信号进行分析并输出试验结果，同时显示试验波形。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：一、本专利技术提出的装置同时具有输出试验电压和检测晶闸管级短路的功能，本专利技术提出的方法是基于具体试验数据进行分析，具有简单可靠、易于操作的优点。二、本专利技术提供了两种数据分析模式：通过接收TE回报脉冲信号，能实现对晶闸管元件的短路检测；通过采集晶闸管级的电压和电流信号，能实现对均压回路的短路检测。三、本专利技术的试验数据和试验波形均通过显示屏进行显示，且试验数据均被存储，保证了试验结果的可追溯性，有利于准确分析试验结果。附图说明图1为本专利技术的装置结构示意图；图2为本专利技术的方法流程图；图3为实施例的晶闸管元件短路分析试验波形图；图4为实施例的均压回路短路分析试验波形图；图示中，10为单片机，20为试验电源模块，30为采集处理模块，40为光电转换模块，50为数据分析模块，201为波形发生器，202为信号调节器，203为功率放大器，204为隔离变压器，205为限流单元，301为电压采集单元，302为电流采集单元，303为信号处理单元，501为分析主板，502为显示屏。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。如图1所示，一种换流阀晶闸管级短路试验装置，包括单片机10、试验电源模块20、采集处理模块30、光电转换模块40和数据分析模块50，单片机10的第一输出端连接到试验电源模块20的输入端，试验电源模块20的输出端连接到晶闸管级的输入端，单片机10输出波形控制信号使试验电源模块20产生试验交流电压，并将该试验交流电压加载于晶闸管级；晶闸管级的输出端连接到采集处理模块30的输入端，采集处理模块30的输出端通过以太网连接到数据分析模块50的第一输入端，采集处理模块30采集并处理晶闸管级的电压和电流信号，数据分析模块50对处理好的晶闸管级电压和电流数字信号进行分析，以判断均压回路是否发生短路；光电转换模块40的输入端通过光纤连接到TE(晶闸管电子设备)的输出端，光电转换模块40的输出端连接到单片机10的输入端，单片机10的第二输出端通过串口连接到数据分析模块50的第二输入端，光电转换模块40通过光纤接收TE回报脉冲信号，由单片机10对TE回报脉冲信号进行解码输出TE回报脉冲解码数据，数据分析模块50对TE回报本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换流阀晶闸管级短路试验装置，其特征在于，包括单片机、试验电源模块、采集处理模块、光电转换模块和数据分析模块，所述单片机的第一输出端连接到所述试验电源模块的输入端，所述试验电源模块的输出端连接到晶闸管级的输入端，晶闸管级的输出端连接到所述采集处理模块的输入端，所述采集处理模块的输出端连接到所述数据分析模块的第一输入端，所述光电转换模块的输入端连接到晶闸管电子设备TE的输出端，所述光电转换模块的输出端连接到所述单片机的输入端，所述单片机的第二输出端连接到所述数据分析模块的第二输入端；所述单片机用于输出波形控制信号以及解码脉冲信号；所述试验电源模块用于产生试验交流电压；所述采集处理模块用于采集晶闸管级的电压和电流信号，并进行信号处理；所述光电转换模块用于接收TE回报脉冲信号；所述数据分析模块用于存储以及分析试验数据。

【技术特征摘要】
1.一种换流阀晶闸管级短路试验装置，其特征在于，包括单片机、试验电源模块、采集处理模块、光电转换模块和数据分析模块，所述单片机的第一输出端连接到所述试验电源模块的输入端，所述试验电源模块的输出端连接到晶闸管级的输入端，晶闸管级的输出端连接到所述采集处理模块的输入端，所述采集处理模块的输出端连接到所述数据分析模块的第一输入端，所述光电转换模块的输入端连接到晶闸管电子设备TE的输出端，所述光电转换模块的输出端连接到所述单片机的输入端，所述单片机的第二输出端连接到所述数据分析模块的第二输入端；所述单片机用于输出波形控制信号以及解码脉冲信号；所述试验电源模块用于产生试验交流电压；所述采集处理模块用于采集晶闸管级的电压和电流信号，并进行信号处理；所述光电转换模块用于接收TE回报脉冲信号；所述数据分析模块用于存储以及分析试验数据。2.根据权利要求1所述的一种换流阀晶闸管级短路试验装置，其特征在于，所述采集处理模块通过以太网与所述数据分析模块进行连接。3.根据权利要求1所述的一种换流阀晶闸管级短路试验装置，其特征在于，所述光电转换模块通过光纤与TE进行连接。4.根据权利要求1所述的一种换流阀晶闸管级短路试验装置，其特征在于，所述单片机通过串口与所述数据分析模块进行连接。5.根据权利要求1所述的一种换流阀晶闸管级短路试验装置，其特征在于，所述试验电源模块包括依次相连接的波形发生器、信号调节器、功率放大器、隔离变压器和限流单元，其中，所述波形发生器的输入为所述单片机输出的波形控制信号，所述限流单元的输出端连接到晶闸管级的输入端；所述波形发生器用于产生工频正弦交流电压信号；所述信号调节器用于调节工频正弦交流电压信号的电压值；所述功率放大器用于放大工频正弦交流电压信号；所述隔离变压器用于抑制工频正弦交流电压信号中的高频杂波；所述限流单元用于限制试验时的短路电流过大。6.根据权利要求1所述的一种换流阀晶闸管级短路试验装置，其特征在于，所述采集处理模块包括电压采集单元、电流采集单元和信号处理单元，所述电压采集单元和...

【专利技术属性】
技术研发人员：周孝法，傅坚，耿池勇，杜科，崔鹏程，闫全全，谢攀，王长春，倪汝冰，刘志龙，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司，
类型：发明
国别省市：上海,31