本發(fā)明涉及晶閘管級(jí)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

隨著高壓直流輸電在全國(guó)的大力發(fā)展，基于晶閘管級(jí)換流閥的高壓直流輸電技術(shù)在我國(guó)得到大規(guī)模應(yīng)用。而晶閘管級(jí)作為高壓換流閥的基本結(jié)構(gòu)單元，其可靠性直接決定了直流輸電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。為適應(yīng)高電壓系統(tǒng)的需要通常采用晶閘管級(jí)串聯(lián)的方式，該晶閘管級(jí)串聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，為了保證晶閘管級(jí)的均壓精度，在每級(jí)晶閘管上均配置晶閘管級(jí)阻尼電路(包含串聯(lián)的阻尼電阻和阻尼電容)。由于電力電子器件自身的脆弱性，為保證高壓換流閥的安全穩(wěn)定運(yùn)行，晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備需要對(duì)晶閘管級(jí)的阻尼電阻、阻尼電容以及晶閘管觸發(fā)功能進(jìn)行測(cè)試。

目前國(guó)內(nèi)還沒有針對(duì)高壓換流閥用晶閘管級(jí)的綜合測(cè)試系統(tǒng)，因此，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)用中仍然采用分離測(cè)試的方式，即使用晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備對(duì)每一個(gè)晶閘管級(jí)單元進(jìn)行測(cè)試。晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的具體檢測(cè)步驟如下：首先計(jì)算出電路總阻抗；然后計(jì)算出阻尼電阻值和阻尼電容值，若阻尼電阻值和阻尼電容值均正常，則說明晶閘管級(jí)不短路；最后可通過測(cè)試晶閘管導(dǎo)通壓降來對(duì)晶閘管的觸發(fā)功能進(jìn)行測(cè)試。

由于直流輸電系統(tǒng)中晶閘管級(jí)數(shù)量龐大，導(dǎo)致晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備采用分離測(cè)試方式進(jìn)行晶閘管級(jí)測(cè)試時(shí)工作量巨大，這就要求晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備在檢測(cè)過程中保持穩(wěn)定良好的測(cè)試性能。假如晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備本身出現(xiàn)偏差或故障，而當(dāng)測(cè)試人員并未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致直流輸電系統(tǒng)存在嚴(yán)重的安全隱患；而當(dāng)測(cè)試人員檢測(cè)中途發(fā)現(xiàn)晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備本身出現(xiàn)偏差或故障，則需要更換晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備，重新對(duì)晶閘管級(jí)進(jìn)行測(cè)試。因此，準(zhǔn)確對(duì)晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)對(duì)于提高晶閘管級(jí)測(cè)試的測(cè)試效率和保證直流輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行都具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置一種晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置，其特征在于，包括可控晶閘管、可調(diào)阻尼電阻、可調(diào)阻尼電容、可調(diào)均壓電阻、阻尼開關(guān)和均壓開關(guān)，其中，可控晶閘管的兩極均連接晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試回路輸入端子；可調(diào)阻尼電阻與可調(diào)阻尼電容串聯(lián)構(gòu)成可調(diào)阻尼電路，可控晶閘管、可調(diào)阻尼電路和可調(diào)均壓電阻三者并聯(lián)連接；可控晶閘管的陽極分別連接可調(diào)阻尼電阻的一端和可調(diào)均壓電阻的一端，可控晶閘管的陰極分別連接可調(diào)阻尼電容的一端和可調(diào)均壓電阻的另一端；阻尼開關(guān)設(shè)置在可調(diào)阻尼電路上，均壓開關(guān)設(shè)置在可調(diào)均壓電阻所在并聯(lián)支路上。

優(yōu)選地，所述校驗(yàn)裝置還包括絕緣箱，所述可控晶閘管、可調(diào)阻尼電阻、可調(diào)阻尼電容、可調(diào)均壓電阻、阻尼開關(guān)和均壓開關(guān)均設(shè)置于所述絕緣箱的底板上、且均位于所述絕緣箱內(nèi)。

優(yōu)選地，所述絕緣箱活動(dòng)設(shè)置有頂板，所述頂板上設(shè)置有晶閘管觸發(fā)控制旋鈕、阻尼電阻調(diào)節(jié)旋鈕、阻尼電容調(diào)節(jié)旋鈕、均壓電阻調(diào)節(jié)旋鈕、阻尼開關(guān)旋鈕和均壓開關(guān)旋鈕，其中，所述晶閘管觸發(fā)控制旋鈕連接所述可控晶閘管的觸發(fā)極；所述阻尼電阻調(diào)節(jié)旋鈕、阻尼電容調(diào)節(jié)旋鈕和均壓電阻調(diào)節(jié)旋鈕分別與所述可調(diào)阻尼電阻、可調(diào)阻尼電容和可調(diào)均壓電阻的調(diào)節(jié)端子連接；所述阻尼開關(guān)旋鈕和均壓開關(guān)旋鈕分別與所述阻尼開關(guān)和均壓開關(guān)連接。

優(yōu)選地，所述絕緣箱還包括絕緣支架，所述絕緣支架設(shè)置于所述底板上、并支撐所述絕緣箱。

優(yōu)選地，所述絕緣箱中兩塊相對(duì)的側(cè)板各設(shè)置有一個(gè)觀察散熱孔，設(shè)置有所述觀察散熱孔的其中一個(gè)側(cè)板鉸接于所述底板。

優(yōu)選地，所述可調(diào)阻尼電阻的調(diào)值范圍為0-99Ω；所述可調(diào)阻尼電容的調(diào)值范圍為2.0-2.4μF；所述可調(diào)均壓電阻的調(diào)值范圍為0-200kΩ。

優(yōu)選地，所述絕緣箱的頂板、底板、側(cè)板和絕緣支架滿足10kV絕緣強(qiáng)度。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置，包括可控晶閘管、可調(diào)阻尼電阻、可調(diào)阻尼電容、可調(diào)均壓電阻、阻尼開關(guān)和均壓開關(guān)，可控晶閘管的兩極均連接晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試回路輸入端子；可調(diào)阻尼電阻與可調(diào)阻尼電容串聯(lián)構(gòu)成可調(diào)阻尼電路，可控晶閘管、可調(diào)阻尼電路和可調(diào)均壓電阻三者并聯(lián)連接；可控晶閘管的陽極分別連接可調(diào)阻尼電阻的一端和可調(diào)均壓電阻的一端，可控晶閘管的陰極分別連接可調(diào)阻尼電容的一端和可調(diào)均壓電阻的另一端；阻尼開關(guān)設(shè)置在可調(diào)阻尼電路上，均壓開關(guān)設(shè)置在可調(diào)均壓電阻所在并聯(lián)支路上。上述校驗(yàn)裝置通過調(diào)控可控晶閘管、可調(diào)阻尼電阻、可調(diào)阻尼電容、可調(diào)均壓電阻、阻尼開關(guān)和均壓開關(guān)，改變校驗(yàn)裝置電路總阻抗和可控晶閘管觸發(fā)狀態(tài)，模擬出不同狀態(tài)下的晶閘管級(jí)電氣性能參數(shù)，實(shí)現(xiàn)以晶閘管級(jí)電路反向?qū)чl管級(jí)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試功能進(jìn)行校驗(yàn)。上述校驗(yàn)裝置具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操控方便以及電氣狀態(tài)易改變等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)指導(dǎo)晶閘管級(jí)試驗(yàn)儀器的校驗(yàn)和研發(fā)方面有重要的支撐作用。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中晶閘管級(jí)串聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置的電路圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖示如下：1-可控晶閘管、2-可調(diào)阻尼電阻、3-可調(diào)阻尼電容、4-可調(diào)均壓電阻、5-阻尼開關(guān)、6-均壓開關(guān)、7-絕緣箱、8-晶閘管觸發(fā)控制旋鈕、9-阻尼電阻調(diào)節(jié)旋鈕、10-阻尼電容調(diào)節(jié)旋鈕、11-均壓電阻調(diào)節(jié)旋鈕、12-阻尼開關(guān)旋鈕、13-均壓開關(guān)旋鈕、14-絕緣支架、15-觀察散熱孔。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

參見圖2、圖3和圖4，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置的電路圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖2所示，本發(fā)明提供的晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置，一種晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置，其特征在于，包括可控晶閘管1、可調(diào)阻尼電阻2、可調(diào)阻尼電容3、可調(diào)均壓電阻4、阻尼開關(guān)5和均壓開關(guān)6，其中，所述可控晶閘管1的兩極均連接晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試回路輸入端子；所述可調(diào)阻尼電阻2與所述可調(diào)阻尼電容3串聯(lián)構(gòu)成可調(diào)阻尼電路，所述可控晶閘管1、可調(diào)阻尼電路和可調(diào)均壓電阻4三者并聯(lián)連接；所述可控晶閘管1的陽極分別連接所述可調(diào)阻尼電阻2的一端和所述可調(diào)均壓電阻4的一端，所述可控晶閘管1的陰極分別連接所述可調(diào)阻尼電容3的一端和所述可調(diào)均壓電阻4的另一端；所述阻尼開關(guān)5設(shè)置在所述可調(diào)阻尼電路上，所述均壓開關(guān)6設(shè)置在所述可調(diào)均壓電阻4所在并聯(lián)支路上。

為更好地模擬晶閘管級(jí)的電氣參數(shù)變化，按照晶閘管級(jí)常使用的阻尼電阻、阻尼電容和均壓電阻范圍，所述可調(diào)阻尼電阻2的調(diào)值范圍為0-99Ω；所述可調(diào)阻尼電容3的調(diào)值范圍為2.0-2.4μF；所述可調(diào)均壓電阻4的調(diào)值范圍為0-200kΩ。

為保護(hù)和方便本實(shí)施例提供的操控晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置，如圖3和圖4所所示，所述校驗(yàn)裝置還包括絕緣箱7，所述可控晶閘管1、可調(diào)阻尼電阻2、可調(diào)阻尼電容3、可調(diào)均壓電阻4、阻尼開關(guān)5和均壓開關(guān)6均設(shè)置于所述絕緣箱7的底板上、且均位于所述絕緣箱7內(nèi)。

所述絕緣箱7活動(dòng)設(shè)置有頂板，所述頂板上設(shè)置有晶閘管觸發(fā)控制旋鈕8、阻尼電阻調(diào)節(jié)旋鈕9、阻尼電容調(diào)節(jié)旋鈕10、均壓電阻調(diào)節(jié)旋鈕11、阻尼開關(guān)旋鈕12和均壓開關(guān)旋鈕13，其中，所述晶閘管觸發(fā)控制旋鈕8連接所述可控晶閘管1的觸發(fā)極；所述阻尼電阻調(diào)節(jié)旋鈕9、阻尼電容調(diào)節(jié)旋鈕10和均壓電阻調(diào)節(jié)旋鈕11分別與所述可調(diào)阻尼電阻2、可調(diào)阻尼電容3和可調(diào)均壓電阻4的調(diào)節(jié)端子連接；所述阻尼開關(guān)旋鈕12和均壓開關(guān)旋鈕13分別與所述阻尼開關(guān)5和均壓開關(guān)6連接，所述絕緣箱7還包括絕緣支架14，所述絕緣支架14設(shè)置于所述底板上、并支撐所述絕緣箱7。所述絕緣箱7的頂板、底板、側(cè)板和絕緣支架14滿足10kV絕緣強(qiáng)度。

為保證本實(shí)施例提供的晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置的性能良好，所述絕緣箱7中兩塊相對(duì)的側(cè)板各設(shè)置有一個(gè)觀察散熱孔15，設(shè)置有所述觀察散熱孔15的其中一個(gè)側(cè)板鉸接于所述底板。

使用時(shí)，R₁表示可調(diào)阻尼電阻2，C表示可調(diào)阻尼電容3，R₀表示可調(diào)均壓電阻4，U表示加在校驗(yàn)裝置回路上的交流電壓，U的頻率為ω；可調(diào)均壓電路由可調(diào)均壓電阻4和均壓開關(guān)6串聯(lián)形成，可調(diào)阻尼電路由可調(diào)阻尼電阻2、可調(diào)阻尼電容3和阻尼開關(guān)5串聯(lián)形成。

本實(shí)施例提供的晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)裝置即為一個(gè)晶閘管級(jí)，在正常的工作狀態(tài)下，與晶閘管級(jí)測(cè)試設(shè)備形成兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)：

(1)保持加在校驗(yàn)裝置回路上的交流電壓U不變，U的頻率為ω，均壓開關(guān)6打開，可調(diào)均壓電路斷路，可控晶閘管1不觸發(fā)的情況下。

測(cè)試設(shè)備測(cè)得校驗(yàn)裝置電路總阻抗為：

假設(shè)流過校驗(yàn)裝置電路的電流為I₁，則：

(2)保持加在校驗(yàn)裝置回路上的交流電壓U不變，U的頻率為ω，均壓開關(guān)6閉合的情況。

測(cè)試設(shè)備測(cè)得校驗(yàn)裝置電路總阻抗為：

假設(shè)流過校驗(yàn)裝置電路的電流為I₂，則：

根據(jù)(1)和(2)，可求出R₁和C：

因此，測(cè)試設(shè)備的測(cè)試過程如下：

測(cè)試第一步，檢測(cè)校驗(yàn)裝置是否短路。首先將可調(diào)均壓電路斷開，測(cè)出I₁的值；然后根據(jù)I₁的值的大小判斷校驗(yàn)裝置是否存在短路，具體過程中，判斷I₁的值是否接近I₀＝U/R₀,若I₁的值等于或接近于I₀的值，則說明校驗(yàn)裝置短路，測(cè)試就不再往下執(zhí)行，若I₁的值小于I₀的值，說明不存在短路，測(cè)試設(shè)備執(zhí)行測(cè)試第二步。

測(cè)試第二步，檢測(cè)出校驗(yàn)裝置的R₁的值和C的值。接入可調(diào)均壓電路，測(cè)出I₂的值，進(jìn)而檢測(cè)出R₁的值和C的值。

測(cè)試第三步，檢測(cè)校驗(yàn)裝置的可控晶閘管是否觸發(fā)。

以上是從測(cè)試設(shè)備的角度講解工作過程，而對(duì)于測(cè)試設(shè)備的校驗(yàn)，則需要調(diào)控校驗(yàn)裝置來實(shí)現(xiàn)，具體操作如下：

校驗(yàn)第一步，校驗(yàn)測(cè)試設(shè)備是否能夠執(zhí)行測(cè)試第一步。首先調(diào)節(jié)均壓電阻調(diào)節(jié)旋鈕11至可調(diào)均壓電阻4即R₀的值為0Ω，此時(shí)，校驗(yàn)裝置處于短路狀態(tài)，I₁的值應(yīng)該等于或接近于I₀的值。因此，若測(cè)試設(shè)備可檢測(cè)出校驗(yàn)裝置的短路狀態(tài)，則證明測(cè)試設(shè)備能夠執(zhí)行測(cè)試第一步。

校驗(yàn)第二步，校驗(yàn)測(cè)試設(shè)備測(cè)試的R₁的值和C的值是否準(zhǔn)確。若測(cè)試設(shè)備可檢測(cè)出校驗(yàn)裝置的短路狀態(tài)，調(diào)節(jié)阻尼電阻調(diào)節(jié)旋鈕9、阻尼電容調(diào)節(jié)旋鈕10和均壓電阻調(diào)節(jié)旋鈕11以分別控制可調(diào)阻尼電阻2即R₁的實(shí)際值、可調(diào)阻尼電容3即C的實(shí)際值和可調(diào)均壓電阻4即R₀的實(shí)際值變化，這個(gè)過程中，也可以控制均壓開關(guān)旋鈕13的開閉，控制可調(diào)阻尼電路的斷開接入。判斷檢測(cè)設(shè)備測(cè)試的R₁的值和C的值是否分別對(duì)應(yīng)與R₁的實(shí)際值、C的實(shí)際值和R₀的實(shí)際值一致或接近，進(jìn)而校驗(yàn)測(cè)試設(shè)備測(cè)試的R₁的值和C的值的準(zhǔn)確性。

校驗(yàn)第三步，校驗(yàn)測(cè)試設(shè)備測(cè)試的可控晶閘管觸發(fā)功能?？刂凭чl管觸發(fā)控制旋鈕8以控制可控晶閘管1的觸發(fā)狀態(tài)，判斷檢測(cè)設(shè)備測(cè)試的可控晶閘管的觸發(fā)狀態(tài)是否與實(shí)際情況一致，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測(cè)試設(shè)備測(cè)試的可控晶閘管觸發(fā)功能的校驗(yàn)。

上述校驗(yàn)裝置通過調(diào)控可控晶閘管、可調(diào)阻尼電阻、可調(diào)阻尼電容、可調(diào)均壓電阻、阻尼開關(guān)和均壓開關(guān)，改變校驗(yàn)裝置電路總阻抗和可控晶閘管觸發(fā)狀態(tài)，模擬出不同狀態(tài)下的晶閘管級(jí)電氣性能參數(shù)，實(shí)現(xiàn)以晶閘管級(jí)電路反向?qū)чl管級(jí)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試功能進(jìn)行校驗(yàn)。上述校驗(yàn)裝置具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操控方便以及電氣狀態(tài)易改變等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)指導(dǎo)晶閘管級(jí)試驗(yàn)儀器的校驗(yàn)和研發(fā)方面有重要的支撐作用。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里發(fā)明的公開后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。