高压晶闸管阀组快速在线故障检测装置及方法，属于晶闸管在线检测领域，本发明专利技术为解决目前检测高压晶闸管阀组的检测电路结构复杂，且成本高的问题。本发明专利技术包括高频交变电流源、能量耦合单元、整流滤波电路、稳压电路、处理器、调理电路、检测电路和光纤，高频交变电流源的输出端与能量耦合单元的输入端相连，能量耦合单元的输出端与整流滤波电路的交流输入端相连，整流滤波电路的直流输出端与稳压电路的输入端相连，稳压电路的输出端同时与处理器、调理电路和检测电路的直流供电端相连，调理电路接收高压晶闸管阀组中待检测的晶闸管端电压信号，调理电路的输出端与检测电路的输入端相连，检测电路的输出端通过光纤与处理器的信号输入端相连。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于晶闸管在线检测领域。
技术介绍
在高电压大电流的电力电子领域，往往需要将多个耐压等级较低的功率半导体器件串联使用以使半导体开关达到更高的耐压等级，串联多只低压功率半导体开关的成本要比使用单只高耐压等级的开关器件低。在串联阀组工作中，组内器件的安全运行直接影响阀组工作的可靠性。以晶闸管为例，由于受晶闸管耐压等级的限制，在中高压领域里，必须将多个晶闸管串联使用。由于单只晶闸管损坏后常体现为短路特性，因而间接增加了组内其余未损坏器件的受压。当组内晶闸管损坏个数超过设计裕量时，如果阀组没有及时从主回路中切除，易造成整个阀组的耐压等级不足，全部击穿。因而在晶闸管串联阀组工作过程中，确保其运行可靠性的关键技术为实时检测阀组的工作状态，当阀组耐压等级不足时，及时切除阀组。而目前检测高压晶闸管阀组的检测电路结构复杂，不易操作，反应速度慢，且成本高。
技术实现思路
本专利技术目的是为了解决目前检测高压晶闸管阀组的检测电路结构复杂，不易操作，反应速度慢，且成本高的问题，提供了一种。本专利技术所述高压晶闸管阀组快速在线故障检测装置，它包括高频交变电流源、能量耦合单元、整流滤波电路、稳压电路、处理器、调理电路、检测电路和光纤，高频交变电流源的输出端与能量耦合单元的输入端相连，能量耦合单元的输出端与整流滤波电路的交流输入端相连，整流滤波电路的直流输出端与稳压电路的输入端相连，稳压电路的输出端同时与处理器、调理电路和检测电路的直流供电端相连，调理电路接收高压晶闸管阀组中待检测的晶闸管端电压信号，调理电路的输出端与检测电路的输入端相连，检测电路的输出端通过光纤与处理器的信号输入端相连。能量耦合单元采用磁环变压器来实现。调理电路包括放大器、电阻Rp电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R7、电阻Rs和电容Cs，电阻Rs和电容Cs串联后并联在高压晶闸管阀组中待检测的晶闸管的两端；电阻R1和电阻R2串联后并联在电阻Rs和电容Cs的串联支路两端；电阻R1和电阻R2的连接点与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与放大器的反相输入端相连；电阻R1和电阻R2串联支路的电阻R2侧与电阻R7的一端相连，电阻R7的另一端与放大器的同相输入端相连，电阻R4跨接在放大器的反相输入端和输出端之间。检测电路包括单限比较器、滞回比较器、电阻r5、电阻r6、电阻r8、电阻r9、电阻R1(l、电阻R2tl、双向稳压二极管Dl和稳压二极管D2，放大器的输出端与单限比较器的反相输入端相连，单限比较器的同相输入端接参考电压Vrefl，单限比较器的输出端与电阻Rltl的一端相连，电阻Rltl的另一端接第一监测电压U01 ;放大器的输出端还与电阻R8的一端相连，电阻R8的另一端与滞回比较器的反相输入端相连，电阻R5的一端接参考电压VMf2，电阻R5的另一端与滞回比较器的同相输入端相连，滞回比较器的输出端与电阻R9的一端相连，电阻R9的另一端接第二监测电压Utj2 ；电阻R5的另一端还与电阻R6的一端相连，电阻R6的另一端与电阻R9的另一端相连； 电阻R6的另一端同时还与双向稳压二极管Dl的一端相连，双向稳压二极管Dl的另一端接地；电阻R2tl的一端接第二监测电压1!。2，电阻R2tl的另一端与稳压二极管D2的负极相连，稳压二极管D2的正极接地。基于所述高压晶闸管阀组快速在线故障检测装置的检测方法为调理电路并联在高压晶闸管阀组中某个晶闸管KT的两端，并把当前被检测晶闸管KT调理后的端电压信号发送给检测电路，检测电路将第一监测电压Utjl和第二监测电压U02通过光纤输出给处理器，处理器对第一监测电压Utjl和第二监测电压1!。2分别进行监测分析，来决定是否切除高压晶闸管阀组一、处理器对第一监测电压Utjl的监测分析当Utjl = 0，表明高压晶闸管阀组中当前被检测的晶闸管KT的工作状态正常，不切除高压晶闸管阀组；当Utjl = 1，表明高压晶闸管阀组中当前被检测的晶闸管KT损坏，处理器发出命令，切除高压晶闸管阀组；二、处理器对第二监测电压1!。2的监测分析当Ut52为方波信号时，表明高压晶闸管阀组中损坏的晶闸管数量大于或等于2 ;处理器发出命令，切除高压晶闸管阀组；当Utj2为恒压信号时，表明高压晶闸管阀组中损坏的晶闸管数量为0或I个，不切除高压晶闸管阀组。本专利技术的优点1、只需检测阀组中一只晶闸管的端电压即可检测阀组的安全工作情况，电路简单，反应速度快。2、检测电路采用隔离供电，实现检测电路与主电路间有效的电气隔离，确保检测电路自身的安全运行。3、检测保护电路简单易行，工作可靠。附图说明图1是本专利技术所述高压晶闸管阀组快速在线故障检测装置的结构示意图2是检测高压晶闸管阀组的原理图；图3是高压晶闸管阀组正常工作时滞回比较器的输入输出示意图；图4是高压晶闸管阀组中有I个晶闸管损坏时滞回比较器的输入输出示意图；图5是高压晶闸管阀组中有2个晶闸管损坏时滞回比较器的输入输出示意图；图6是检测装置供电部分的电路图。具体实施例方式具体实施方式一下面结合图1和图6说明本实施方式，本实施方式所述高压晶闸管阀组快速在线故障检测装置，它包括高频交变电流源1、能量耦合单元2、整流滤波电路3、稳压电路4、处理器5、调理电路6、检测电路7和光纤8，高频交变电流源I的输出端与能量耦合单元2的输入端相连，能量耦合单元2的输出端与整流滤波电路3的交流输入端相连，整流滤波电路3的直流输出端与稳压电路4的输入端相连，稳压电路4的输出端同时与处理器5、调理电路6和检测电路7的直流供电端相连，调理电路6接收高压晶闸管阀组中待检测的晶闸管端电压信号，调理电路6的输出端与检测电路7的输入端相连，检测电路7的输出端通过光纤8与处理器5的信号输入端相连。能量耦合单元2采用磁环变压器来实现。参见图6所示，供电电路原理为高频交变电流源I通过磁环变压器实现能量耦合，高频交变电流源I连接磁环变压器的原边绕组2-1，是磁环变压器的低压侧，能量从低压侧传递至高压侧，通过高压电缆2-2上的磁环耦合得到高频交变方波电压，并对交变方波电压从副边绕组2-3输出给整流滤波电路3，由整流滤波电路3进行整流滤波，由稳压电路4进行稳压，得到幅值恒定的土 12V直流电压，为调理电路6、检测电路7和处理器5中的有源器件供电。利用高压电缆2-2和磁环变压器的配合的能量耦合单元2实现高压侧主电路与低压侧检测电路7间的电气隔离。在高压电缆上串联磁环，磁环的原边绕组连接高频交变电流源，由磁环变压器的作用两个副边输出为同频率的交流电压，电压幅值由磁环副边的匝数确定。将两个副边绕组串联，中点接地，后接整流滤波电路。其中滤波电容采用两个电容串联的方式，电容的中点接地，通过调整副边匝数，使副边整流输出为存在较小脉动的±12V直流电压。整流滤波电路3之后连接了两路自动稳压电路4，以其中一路为例进行说明。图6所示电路中T1为NPN型晶体管，Tzi为发光二极管，运放采用0P07，其余为普通的电阻。整流电路工作后，发光二极管Tzi导通，使运放的反相输入端电压稳定为发光二极管的导通电压。由R13, R14对整流输出的脉动较小的直流电压进行分压，其中R14的分压接至运放的同相输入端。通过调整R13, R14的分压比例，可以对稳压精度进行控制。同时由整流滤波电路3的输出为运本文档来自技高网...
【技术保护点】
高压晶闸管阀组快速在线故障检测装置，其特征在于，它包括高频交变电流源(1)、能量耦合单元(2)、整流滤波电路(3)、稳压电路(4)、处理器(5)、调理电路(6)、检测电路(7)和光纤(8)，高频交变电流源(1)的输出端与能量耦合单元(2)的输入端相连，能量耦合单元(2)的输出端与整流滤波电路(3)的交流输入端相连，整流滤波电路(3)的直流输出端与稳压电路(4)的输入端相连，稳压电路(4)的输出端同时与处理器(5)、调理电路(6)和检测电路(7)的直流供电端相连，调理电路(6)接收高压晶闸管阀组中待检测的晶闸管端电压信号，调理电路(6)的输出端与检测电路(7)的输入端相连，检测电路(7)的输出端通过光纤(8)与处理器(5)的信号输入端相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高强，徐殿国，王云杰，王思宇，金淼鑫，周长城，苏博男，李志城，周再良，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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