專利名稱：用于可控硅閥組檢測的實驗站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
此實用新型是在電力專業(yè)內(nèi)以動力半導體技術(shù)為基礎(chǔ)，可以當成可控硅閥組TCR、TSC、異步電機軟啟動及其它設(shè)備的等效電流源和電壓源使用，并對其進行實驗。
背景技術(shù)：
眾所周知用于可控娃閥組TCR和TSC的實驗檢測(Baoliang Sheng, SeniorMember, IEEE; Marcio Oliveira, Member, IEEE; Hans-Ola Bjarme, “Synthetic TestCircuits for the Operational Tests of TCR and TSC Thyristor Valves，，· - IEEE-PEST&D Conference, Chicago, Illinois, USA, April 21-22，2008)，(見圖 Fig. I 和Fig. 3)，它包括了用于連接被檢測閥組(Vtl+/Vtl_)的接地母線和等電位母線；電壓振蕩回路(Cs, LI 和 Va3/Va4);電流回路(G/Lg, Ls, Val+/Val_, Arrester h Shunt banks)；沖擊回路(Imp. Gen);直流電壓源(DC Source);第一組電容器C2和其它。 此實驗臺在以下情況有很大的不足及缺點。當被檢測可控硅閥組Vtl+/Vtl_為TCR或TSC型由驅(qū)動板驅(qū)動可控硅，并且驅(qū)動板由可控硅上得到電壓，那么它就無法去閥組進行實驗。直流電壓源(DC Source)必需是高電壓(達到80kV)。在對TCR型閥組進行實驗時，第一組電容器C2也是在高壓狀態(tài)，充電的可控硅閥組Va2上有雙倍電壓。在對TSC型閥組進行實驗時，電壓振蕩回路上的第二組電容器Cs上面要有TSC四倍以上的容量，而此時電抗器LI上就必需是沖擊時的容量。實驗臺也無法在過載情況下對TCR進行實驗，比如補償電抗器一半短路。同樣的也無法對單方向形式構(gòu)成的可控硅閥組進行實驗。除此之外，它還缺少最普通的一個功能，即在正弦曲線特性下進行高電壓的實驗。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種用于可控硅閥組檢測的實驗站，擴大了實驗臺的功能，簡化了所需要的設(shè)備，同時大大提高了可控硅閥組檢測實驗的安全運行。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)用于可控硅閥組檢測的實驗站，包括用于連接被檢測閥組的接地母線和等電位母線；整流環(huán)節(jié)；通過第一個和第二個輸出端分別與等電位母線和整流環(huán)節(jié)輸出端連接的電壓振蕩回路；雙極性直流電壓源；零極與接地母線相連，正負極分別與整流環(huán)節(jié)相對應(yīng)連接的雙極性電容器；連接在等電位母線和接地母線之間的電流回路。這里電壓振蕩回路包括第一個可控硅閥組，第一個電抗器和第二組電容器，第二組電容器的第一個輸出端與串聯(lián)的第一個電抗器和第一個可控娃閥組相連，這個閥組與電壓振蕩回路的第一個輸出端相連接，并且第二組電容器的第二個輸出端與電壓振蕩回路的第二個輸出端相連接。導通由可控硅閥組和電抗器組成的回路，這個回路由第二個電抗器，可控硅閥組和可操作開關(guān)串聯(lián)而成。此回路或者是連接在電壓振蕩回路中第二組電容器的第一個輸出端與接地母線之間，或者是與電壓振蕩回路中的第一個可控硅閥組并聯(lián)。所述的可控硅閥組是由正反并聯(lián)可控硅構(gòu)成串聯(lián)在回路中的。[0007]在專利中所提到的可控硅閥組與電抗器組成的回路，是通過可操作開關(guān)并聯(lián)在電壓振蕩回路里的，保證在正常工作和事故過載情況下對TCR型閥組進行實驗。把可控硅閥組與電抗器組成的回路連接在電壓振蕩回路第二組電容器的第一個輸出端和接地母線之間是為了做下面的實驗對TSC型閥組在工作和事故狀態(tài)條件下進行驅(qū)動板滿功率寬范圍的實驗；在工作和過載狀態(tài)下閥組的不對稱控制實驗；任何一個閥組在正弦曲線特性下的高電壓實驗以及其它。并且在此時沖擊回路中的原器件電源和電容器都是在低壓側(cè)。

圖I為用于可控硅閥組檢測的實驗站的電氣原理圖，本文中的敘述以此原理圖為基礎(chǔ)。圖2，圖3和圖4為申請專利實驗站的時序圖，即實際工作原理。
具體實施方式
用于可控硅閥組檢測的實驗站，(見圖I)包括接地母線I ;等電位母線2 ;被檢測可控硅閥組3 ;直流電壓源4 ;第一組電容器5 ；電壓振蕩回路6 ;整流環(huán)節(jié)7 ;電流回路8 ；沖擊回路9 ;分布電容回路10 ;第一個保護電抗器11 ;第二個保護電抗器12，控制系統(tǒng)13 ；變壓器14 ;第一個電流互感器15 ;第二個電流互感器16。被檢測可控硅閥組3是由正反并聯(lián)可控硅構(gòu)成的，正方向可控硅閥組為17，反方向可控硅閥組為18，并且正方向可控硅閥組17的控制輸入和反方向可控硅閥組18的控制輸入與控制被檢測可控硅閥組3的輸入信號正方向3+和反方向3-是相對應(yīng)的。直流電壓源4在輸出端有正極PV，負極NV和零極MV,它包括了第一個二極管閥組19，第二個二極管閥組20和第一個自耦變壓器21。這個自耦變壓器21的一次側(cè)繞組電壓為vN(t)，二次繞組的第一個輸出端與陽——陰形式構(gòu)成的第一個二極管閥組19和正極PV相連，并且通過陰一陽形式構(gòu)成的第二個二極管閥組20和負極NV相連，第一個自耦變壓器21 二次側(cè)繞組的第二個輸出端與零極MV相連。第一組電容器5有正極PV，負極NV和零極MV，包括了兩個單元分別為22和23。第一個單元22的第一個輸出端和第二個單元23的第二個輸出端的連接保證與正極PV和負極NV相對應(yīng)，第一個單元22的第二個輸出端和第二個單元23的第一個輸出端與零極MV相連接。電壓振蕩回路6中串聯(lián)有第二組電容器24，第一個電抗器25和第一個可控硅閥組26，第一個可控硅閥組26為正反并聯(lián)形式，正方向可控硅為27，反方向可控硅為28，正方向的控制信號為6+，反方向的控制信號為6_，通過這些信號去電壓振蕩回路6進行控制。整流環(huán)節(jié)7有輸出0UT，正極PV和負極NV，它包括了第二個可控硅閥組29和第三個可控硅閥組30，并且每個可控硅閥組都是由正方向可控硅31和反方向二極管32并聯(lián)形式構(gòu)成的，可控硅31的陽極和二極管32的陰極為29 (或30)第一個輸出端，可控硅31的陰極和二極管32的陽極為整流環(huán)節(jié)7中閥組29 (或30)的第二個輸出端；整流環(huán)節(jié)7的輸出OUT與第二個可控硅閥組29的第二個輸出端和第三個可控硅閥組30的第一個輸出端相連接，整流環(huán)節(jié)7的正極PV和負極NV與第二個可控硅閥組29的第一個輸出端和第三個可控硅閥組30的第二個輸出端相連接，第二個可控硅閥組29上可控硅31的控制輸入和第三個可控硅閥組30上可控硅的控制輸入構(gòu)成了整流環(huán)節(jié)7的正方向7+和反方向7-的控制信號。電流回路8串聯(lián)有交流電壓源，這個交流電壓源為變壓器33 ;限流電抗器34 ;第四個可控硅閥組35，這個可控硅閥組是正反并聯(lián)形式可控硅構(gòu)成的，正方向可控硅為36，反方向可控硅為37 ;輔助可控硅閥組38，它同樣是正反并聯(lián)形式可控硅構(gòu)成的，正方向可控硅為39，反方向可控硅為40 ;變壓器33的一次繞組連接著開關(guān)41，電壓為vN(t);輔助可控硅閥組38與在變壓器33的二次繞組側(cè)串聯(lián)的限流電抗器34連接；第四個可控硅閥組35上正方向36的控制輸入和反方向37的控制輸入與電流回路中的控制輸入正方向8+和反方向8-相一致；輔助可控娃閥組38正方向39上的控制輸入和反方向40的控制輸入與電流回路8中的正方向8d和反方向8b相對應(yīng)。沖擊回路9串聯(lián)有沖擊電容器42，沖擊電抗器43和第五個可控硅閥組44。沖擊回路9中包括第二個自 耦變壓器45，這個自耦變壓器一次側(cè)繞組電壓為vN(t);充電電阻46 ;二極管整流47 ;二極管整流47的輸入端與第二個自耦變壓器45的輸出端相連，二極管整流47的輸出端通過充電電阻46連接到?jīng)_擊電容器42上；并且第五個可控硅閥組44是正反并聯(lián)形式可控硅構(gòu)成的閥組，正方向可控硅為48，反方向可控娃為49,控制輸入端的信號與沖擊回路9的輸入端相對應(yīng),正方向為9+,反方向為9_?？刂葡到y(tǒng)13是模擬——數(shù)字系統(tǒng)，通過帶有程序的芯片完成。除此之外，實驗站還包括可控硅閥組53和電抗器52組成的可控硅電抗器回路50和可操作開關(guān)51。這個可控硅電抗器回路50串聯(lián)有第二個電抗器52和可控硅閥組53，可控娃閥組53正方向上可控娃為54,反方向上可控娃為55,控制輸入信號與此回路輸入信號相一致，正方向為50+，反方向為50-。可操作開關(guān)51可以是特制短連線也可以是56，57，58和59的四個斷路器。需要說明的是，直流電壓源4和第一組電容器5彼此極性相對應(yīng)地連接(PV，MV和NV)。第一組電容器5的零極MV和直流電壓源通過第二個電流互感器16和接地母線I相連接，正極PV和負極NV通過第一個保護電抗器11和第二個保護電抗器12與整流環(huán)節(jié)7極性(PV和NV)相對應(yīng)地連接。整流環(huán)節(jié)7的輸出端OUT經(jīng)過電壓振蕩回路6與等電位母線2相連。沖擊回路9上的第一個輸出端和電流回路8上的第一個輸出端與等電位母線2相連，它們的第二個輸出端經(jīng)過第一個電流互感器15與接地母線I相連。被檢測可控硅閥組3和分布電容回路10連接在接地母線I和等電位母線2之間?？煽毓桦娍蛊骰芈?0通過可操作開關(guān)51上的第一個斷路器56和第二個斷路器57和第一個可控硅閥組26的第一個輸出端與接地母線I相連，同時可控硅電抗器回路50的第二個輸出端通過可操作開關(guān)51上的第三個斷路器58和第四個斷路器59與第一個可控硅閥組26上的第二個輸出端和第二組電容器24的第一個輸出端相連，并且與電壓振蕩回路6保持對應(yīng)。變壓器14的輸入端電壓為vN(t)，其輸出端和第一個電流互感器15、第二個電流互感器16的輸出端與控制系統(tǒng)13的相連接，進入到控制系統(tǒng)13的信號分別為3+，3_，6+，6-，7+，7_，8+，8_，8d，8b，9+，9_，50+和50_，這些信號分別對應(yīng)的是被檢測可控硅閥組3，電壓振蕩回路6，整流環(huán)節(jié)7，電流回路8，沖擊回路9和可控硅電抗器回路50。除此之外，被檢測可控硅閥組3上還有驅(qū)動板狀態(tài)輸出信號READY，電流回路8上開關(guān)41的狀態(tài)輸出信號0N/0FF，均進入到控制系統(tǒng)13的輸入端，控制輸出OFF與電流回路8上開關(guān)41的輸入相連。在時序圖2，3和4上面e(t)——電壓振蕩回路的實際電動勢，電壓等于第一組電容器5上的第一個單元22或者第二個單元23上與第二組電容器24的電壓和，當保護電抗器的電感量為零時e(t)與在第一張電氣原理圖I上E點的vE(t)相等，Vs—第一組電容器5上正極性方向的幅值電壓或者是負極性方向的幅值電壓，Ev——電壓振蕩回路的整流電動勢山⑴——電壓振蕩回路6中的第一個可控硅閥組26上的電流；tv——這個電流的步
長；iRV(t)-可控娃電抗器回路50上的電流，這里tKV-這個電流的步長；v33(t)-
電流回路8上變壓器33的二次繞組電壓；vT(t)和iT(t)—被檢測可控硅閥組3上的電壓值和電流值，這里Vm —在切斷狀態(tài)下被檢測可控硅閥組3上的幅值過電壓；V 26 (t)第一個可控硅閥組26上的電壓(時序圖4);v53(t)—在可控硅電抗器回路50上可控硅閥組53的電壓(時序圖2) ；vSH(t)——沖擊電容器42上的電壓(時序圖3)，這里Vsh——沖擊幅值電壓；ic(t)——電流回路8上的電流(時序圖2和時序圖4);iSH(t)——沖擊回路9上的電流(時序圖2和時序圖3)，這里1311和tSH——沖擊電流的幅值和它的長度；i38(t)——電流回路8上輔助可控硅閥組38的電流(時序圖4) ；3+和3_，6+和6_，7+和7_，8_和8_，8d和8b，9+和9_，50_和50_——控制脈沖，分別與之對應(yīng)被檢測可控硅閥組3，電壓振蕩回路6，整流環(huán)節(jié)7，電流回路8，沖擊回路9和可控硅電抗器回路50在正方向的(+，d)和反
方向的(_，b);t—時間的事實值，^t1, t2,----時間計時點；為了便于觀看時序圖，
當可控娃閥組在切斷狀態(tài)下，時序圖中沒有對電流ijt)，i38(t), iEV(t), iv(t) iSH(t)和iT(t)的反方向電流做出描述。實驗站對可控硅閥組按下列方式進行檢測。實驗站的動力接線是投入可操作開關(guān)51,并按要求對第二組電容器24,第一個電抗器25,第二個電抗器52,限流電抗器34,沖擊電容器42和沖擊電抗器43的參數(shù)進行選擇性匹配連接。實驗站的所有動力回路的控制均由控制系統(tǒng)13通過程序發(fā)出指令。在控制系統(tǒng)13的輸入端有從系統(tǒng)電壓vN(t)來的同步信號；電流回路的電流合值ie(t)，沖擊回路9的電流iSH(t)，電壓振蕩回路6中的第一個可控硅閥組26上的電流合值iv(t)和可控硅電抗器回路50上的電流值分別由電壓互感器14，第一個電流互感15和第二個電流互感器16的輸出端得到。控制系統(tǒng)13形成控制脈沖3+，3_，6+，6_，7+，7_，8+，8_，8b, 8d, 9+，9_，50+和 50—(時序圖 2，3，4)，這些控制脈沖分別進入被檢測可控硅閥組3，電壓振蕩回路6，整流環(huán)節(jié)7，電流回路8，沖擊回路9和可控硅電抗器回路50的輸入端用于實驗站的工作。當被檢測可控硅閥組由驅(qū)動板進行驅(qū)動，并且驅(qū)動板上的電源不是從可控硅保護回路RC上得到能量，就是從連接在可控硅回路上的電流互感器得到能量，或者兩個能量共使用時，實驗站對TCR，TSC和不對稱可控硅閥組檢測時都以最嚴重的事故狀態(tài)進行檢測。被檢測可控硅閥組3在最開始工作時，實驗站必需要給驅(qū)動板提供交流電壓。此時驅(qū)動板上形成信號READY進入到控制系統(tǒng)13的輸入端，這是被檢測可控硅閥組3準備好工作的信號。在控制系統(tǒng)13的輸入端同樣也有電流回路8中開關(guān)41的0N/0FF狀態(tài)信號。當實驗站對工作進行分析時必需考慮到以下條件。實驗站所有的工作狀態(tài)都是預(yù)先與電壓振蕩回路參數(shù)相匹配的。第一組電容器5上的第一單元22和第二單元23上的電容值C22和C23遠遠大于第二組電容器24上的電容值C22 = C23 = Cs =>> C24O保護電抗器11和保護電抗器12預(yù)先與整流環(huán)節(jié)7上的限事故電流相對應(yīng)，它的電感量等于L11 = L12 = Lp,這個電感量遠遠小于第一個電抗器25和第二個電抗器52上的L25和L52 LP << L25和Lp << L52 0在閥組進行整流時，在時間間隔中，第一組電容器5上的第一單元22和第二單元23由直流電壓源4雙方向進行充電，充到閥組電壓+Vs和-Vs。在以下文章中提到的時間標識，比如，V表示V并且VStci,to+ 表不 to+ t(|,但疋 t(|+〉t0。當對TCR型可控硅閥組在過載和事故狀態(tài)下進行實驗時，把可控硅電抗器回路50(見電氣原理圖I)的第一個和第二個輸出端通過并聯(lián)在第一個可控硅閥組26和電壓振蕩回路上的可操作開關(guān)的第一個斷路器56和第三個斷路器58相連接。第一個電抗器的電感量L25和第二個電抗器的電感量L52根據(jù)L25+L52=LTra的條件進行選擇，而L25為過載條件下的數(shù)值。當L25 = 0.5 .Lrai時為補償電抗器一半短路。在此情況下啟動沖擊回路9，用于形成所必需的一個周波事故電流。沖擊電容42在第二個自耦變壓器45的幫助下經(jīng)過二極管整流47和沖擊電阻46進行充電，充電值達到Vsh (通常這個電壓不大于3kV)。沖擊電流幅值Ish和沖擊電流時間見以下公式
_9] Ish=Vsh(I)tSH — Tt ■」L43 · C42 ■(2)在被可控硅檢測閥組3上的交流電壓以及在最開始時驅(qū)動板上的交流電壓也同時存在于電流回路8上，此時開關(guān)41是切斷狀態(tài)。為了完成這個目的就需要在電流回路8中通過第四個可控硅閥組35和輔助可控硅閥組38按以下順序進行整流接地母線I—第二個電流互感器16—第一組電容器5—整流環(huán)節(jié)7—第二組電容器24—第一個電抗器25—第三個斷路器58—可控硅電抗器回路50—第一個斷路器56——等電位母線2——電流回路8——第一個電流互感器15——接地母線I。當控制系統(tǒng)出現(xiàn)了信號·REDAY時，由第四個可控硅閥組35和輔助可控硅閥組38得到整流并給到被檢測閥組3。之后用電流回路8上的變壓器33通過開關(guān)41給出電壓vN(t)。在時序圖2上顯示出了實驗站在這個狀態(tài)下的工作情況。在時間點上第二組電容器24的電壓等于Vtl，此時在被檢測閥組3上疊加的電壓就是vT UtlJ =MtciJ=-VdVci > O,工作順序如下接地母線I—第二個電流互感器16—第一組電容器5的第二個單元23—第二個保護電抗器12—第三個可控硅閥組30 (二極管回路32)—第二組電容器24—第一個電抗器25——第三個斷路器58—可控硅電抗器回路50 (導通脈沖50+和50_)—第一個斷路器56——等電位母線2。在時間點h上給被檢測可控硅閥組3上的正方向回路17脈沖3+，并且經(jīng)過上述的工作順序開始了第二組電容器24從正極性電壓Vtl到負極性電壓(時間點t2) -V2的過充電，然后是下一個正方向極性電壓V3 (時間點t3)，這樣做使整流回路保證電流回路8上的第四個可控硅閥35總是做好閉鎖準備。在時間點t2上給脈沖7_到第三個可控硅閥組30的可控硅31上，給50_的脈沖到可控硅電抗器回路50的閥組53反方向55的可控硅上。過充電電流iKV(t)和電動勢e(t)在時序圖中h + t 3的時間間隔里有顯示，這里
tm =π-^(L25 +L52)-C24 。在時間點h上，基本上是開始過充電之后，給了 8+脈
沖到第四個可控硅閥組35的正方向可控硅36上，并且電流回路8在時間間隔為 ti + t4+中形成了給被檢測可控硅閥組3上正方向可控硅17的正極性上的基本電流。在時間點t3上是開始切斷可控硅閥組53上的反方向回路55，此時形成了帶有初始尖峰的正方向周波電壓(時序圖中v53(t),范圍t3 + t4)。在時間點t4上，當電流回路8中的電流ijt)近似于零時，可控硅閥53上的正方向回路54和第二個可控硅閥組29上的可控硅回路31上分別給了 50+和7+的脈沖，此時第二組電容器24帶有從正方向極性電壓V4 (時間t4)到反方向極性電壓為-V5 (時間t5)的過充電，并且充電電壓要保證(V5 > V4)。這個工作按以下順序進行第一個電抗器25—第三個斷路器58—第二個電抗器52—可控硅電抗器回路50上的可控硅閥組53上的正方向回路54—第一個斷路器56——等電位母線2——被檢測閥組3上的正方向回路17—接地母線I—第二個電流互感器16—第一組電容器5上的第一個單元22—第一個保護電抗器12—第二個可控硅閥組29 (可控硅回路31)。當?shù)诙M電容器24再充電時必需對整流產(chǎn)生的有功損耗進行補償。同時在時間t4+ + t5i強制閉鎖第四個可控硅閥組35上的正方向36回路。過充電電流iKV(t)和電動勢e(t)在時序圖的t4 + t5時間間隔上 有顯示。這個電流iKV(t)結(jié)束，被檢測可控硅閥組3上閉鎖正方向回路17，在時間點t5上形成了帶有初始尖峰為Vmk的負方向電壓周波，(時序圖vT (t)，范圍t5 + t6),并且在t5_ + t6+的時間間隔上可控娃閥組53上脈沖50+和50-是導通狀態(tài)。同樣在時間h +15上經(jīng)過被檢測閥組形成了正半周電流iT (t) =ic (t) +iEV (t)，在時間t 5 + t6上形成了負半周電壓vT(t)。因為實驗站為對稱形式，所以流經(jīng)被檢測可控硅閥組3的負半周電流與此相同。此時在時間間隔t6 + t8和t8 + t9上第二組電容器24就流過了兩個過充電過程，并且在時間+ 上為帶有再充電的過充電。在時間間隔t7 + t1Q+上電流回路8形成了流經(jīng)被檢測閥組3的負半周基本電流。在時間t6 + tn和tn + t12上被檢測可控硅閥組3上形成了負半周電流iT(t)和正方向周波電壓vT(t)。在時間點t12_上為在第二組電容器24的電壓，即V12。在被檢測可控硅閥組3上疊加的電壓按上述工作順序為vT(t12_) = e(t12_) = -Vs+V12 > O,此時時間點為t0_。在時間點t12上給了脈沖3+到被檢測可控硅閥組3上的正方向回路17，導通上述環(huán)節(jié)，開始第二組電容器24的過充電，這個過充電從正方向極性電壓V12到負方向極性電壓-V14 (時間點t14)，然后又開始了用于準備閉鎖沖擊回路9上第五個可控硅閥組44的正方向極性電壓V15 (時間點t15)，并且在時間點t14上分別給脈沖7-到第三個可控硅閥組30的可控硅回路31上，脈沖50-到可控硅閥組53的反方向55回路上。過充電電流iKV(t)和電動勢e(t)在時序圖的t12 + t15上有顯示。在時間t13上，基本是開始過充電之后，第五個可控硅閥組44的正方向回路48上給脈沖9+，沖擊回路9在時間間隔t13 + t16+中形成了用于被檢測閥組3上正方向17回路的事故電流，電流iSH(t)為正方向周波。在時間點t15上開始切斷可控硅閥組53上的反方向回路55，此時形成了帶有初始尖峰的正方向周波電壓(時序圖中V53(t),范圍t15 + t16)。在時間點t16上，當沖擊回路9的電流iSH(t)近似于零時，第一個可控硅閥組26上正方向回路27和第二個可控硅閥組29的31回路上分別有脈沖7+和6+，第二組電容器24是從正極性V16 (時間點t16)到負極性-V17 (時間點&)帶有再充電的過充電，那么工作順序如下第一個電抗器25 —第一個可控硅閥組26上正方向回路27 —等電位母線2——被檢測可控硅閥組3上的正方向回路17—接地母線I—第二個電流互感器16—第一組電容器5上的第一個單元22—第一個保護電抗器11 —第二個可控硅閥組29 (可控硅回路31)。同時在時間t16+ + t17上強制閉鎖電流回路8上第五個可控硅閥組44的正方向回路48和沖擊回路9。過充電電流iv(t)和電動勢e(t)在時序圖t16 + t17的時間間隔上有顯示，這里
ty = π · ^Jl25 · C24 。電流iv(t)結(jié)束，被檢測可控硅閥組3的正方向回路17閉鎖，在
時間點t17上被檢測可控硅閥組上形成了帶有初始尖峰為Vm的負半周電壓(時序圖vT(t)，范圍到t17)，在到t17_的范圍中第一個可控硅閥組26上的脈沖6+和6-是導通的。這里時間點t17上diT(t)/dt=Ev/L25。同樣的在時間t12 + t17里,在被檢測閥組上形成了正半周電流iT(t)=iSH+iw(t)+iv(t),在到t17的范圍內(nèi)也形成了負半周電壓vT (t),這樣就是TCR型可控硅閥的故事狀態(tài)且對其進行檢測。如果對TCR型可控硅閥組進行工作狀態(tài)的檢測，那么可控硅電抗器回路50的第一個和第二個輸出端(見電氣原理圖I)通過與接地母線I相連的可操作開關(guān)51上的第二個斷路器57和第四個斷路器59和電壓振蕩回路6上的第二組電容器24的第一個輸出端連接。電流回路8中的開關(guān)41是投入狀態(tài)。首先，控制系統(tǒng)13給整流環(huán)節(jié)7為7+，7-的脈沖，給可控硅電抗器回路50上為50+，50-脈沖。此時第二組電容器24的過充電順序為第四個斷路器59—可控硅電抗器回路50 —第二個斷路器57—接地母線I—第二個電流互感器16—第一組電容器5 —整流環(huán)節(jié)7，與以下所陳述的TSC型可控硅閥組進行工作狀態(tài)的檢測相同。第二組電容器24的第一個輸出端交流電壓為vE(t)，通過第一個電抗器25和第一個可控硅閥組26給到被檢測可控硅閥組3上，第一個可控硅閥組26總是在投入狀態(tài)。當信號READY出現(xiàn)在驅(qū)動板的輸出端之后，控制系統(tǒng)13發(fā)出指令使可控硅 電抗器回路50退出運行，同時導通被檢測閥組3，并對其進行工作狀態(tài)的實驗。如果對TCR型可控硅閥組進行工作狀態(tài)的檢測，那么可控硅電抗器回路50的第一個和第二個輸出端(見電氣原理圖I)通過與接地母線I相連的可操作開關(guān)51上的第二個斷路器57和第四個斷路器59和電壓振蕩回路6上的第二組電容器24的第一個輸出端連接。電流回路8中的開關(guān)41是投入狀態(tài)。首先，控制系統(tǒng)13給整流環(huán)節(jié)7為7+，7-的脈沖，給可控硅電抗器回路50上為50+，50-脈沖。此時第二組電容器24的過充電順序為 第四個斷路器59—可控硅電抗器回路50 —第二個斷路器57—接地母線I—第二個電流互感器16—第一組電容器5 —整流環(huán)節(jié)7，與以下所陳述的TSC型可控硅閥組進行工作狀態(tài)的檢測相同。第二組電容器24的第一個輸出端交流電壓為vE(t)，通過第一個電抗器25和第一個可控硅閥組26給到被檢測可控硅閥組3上，第一個可控硅閥組26總是在投入狀態(tài)。當信號READY出現(xiàn)在驅(qū)動板的輸出端之后，控制系統(tǒng)13發(fā)出指令使可控硅電抗器回路50退出運行，同時導通被檢測閥組3，并對其進行工作狀態(tài)的實驗。如果對TSC型可控硅閥組進行工作狀態(tài)的檢測，那么可控硅電抗器回路50回路的連接就象給TCR型閥組進行工作狀態(tài)檢測一樣可操作開關(guān)的第二個斷路器57和第四個斷路器59在投入狀態(tài)。開始準備對被檢測可控硅閥3的檢測，(驅(qū)動板的信號狀態(tài)為READY)并保證在驅(qū)動板的交流電壓。為了達到這個目的，投入第一個可控硅閥組26(相當于開關(guān))，第二組電容器24在正極性和負極性上進行(帶有再充電的)過充電，工作順序如下第四個斷路器59—可控硅電抗器回路50—第二個斷路器57—接地母線I—第二個電流互感器16 —第一組電容器5—整流環(huán)節(jié)7。在可控硅電抗器回路50上電抗器52的電感量L52見下面公式
權(quán)利要求1.用于可控硅閥組檢測的實驗站，包括用于連接被檢測閥組的接地母線和等電位母線；整流環(huán)節(jié)；通過第一個和第二個輸出端分別與等電位母線和整流環(huán)節(jié)輸出端連接的電壓振蕩回路；雙極性直流電壓源；零極與接地母線相連，正負極分別與整流環(huán)節(jié)相對應(yīng)連接的雙極性電容器；連接在等電位母線和接地母線之間的電流回路；所述的電壓振蕩回路包括第一個可控硅閥組，第一個電抗器和第二組電容器，第二組電容器的第一個輸出端與串聯(lián)的第一個電抗器和第一個可控娃閥組相連，第一個可控娃閥組與電壓振蕩回路的第一個輸出端相連接，并且第二組電容器的第二個輸出端與電壓振蕩回路的第二個輸出端相連接；本發(fā)明的特征在于當對可控硅閥組進行實驗時要導通由可控硅電抗器組成的可控硅電抗器回路，此可控硅電抗器回路通過可操作開關(guān)或者是直接連接在電壓振蕩回路中第二組電容器的第一個輸出端與接地母線之間，或者是與電壓振蕩回路中的第一個可控硅閥組并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于可控硅閥組檢測的實驗站，其特征在于，所述的可控硅電抗器回路是由可控硅閥組和第二個電抗器串聯(lián)構(gòu)成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于可控硅閥組檢測的實驗站，其特征在于，所述的可控硅閥組是由正反并聯(lián)可控娃構(gòu)成串聯(lián)在回路中的。
專利摘要一種用于可控硅閥組檢測的實驗站，該全能實驗站以動力半導體技術(shù)為基礎(chǔ)，可以當成可控硅閥組的等效電流源和電壓源使用，并對可控硅閥組進行檢測。實驗站包括整流環(huán)節(jié)；雙極性直流電壓源；雙極性電容器；電壓振蕩回路包括串聯(lián)的第二組電容器、第一個電抗器，連接在等電位母線與整流環(huán)節(jié)輸出端的第一個可控硅閥組；連接在等電位母線和接地母線之間的電流回路，它可以導入可控硅電抗器回路，并且在回路中有可操作可關(guān)，通過可操作開關(guān)可以把可控硅電抗回路連接在電壓振蕩回路里的第二組電容器的第一個輸出端和接地母線之間，或者與電壓振蕩回路中的第一個可控硅閥組并聯(lián)，它的目的是保證實驗臺對不對稱可控硅閥組和對稱可控硅閥組進行檢測。
文檔編號G01R31/327GK202583412SQ201220031170
公開日2012年12月5日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者施多夫·亞利山大, 許蓓蓓, 張曉輝, 司明起 申請人:榮信電力電子股份有限公司