專利名稱：適用于高壓tsc閥組的簡(jiǎn)易觸發(fā)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電路，具體的說(shuō)是一種適用于高壓TSC閥組的簡(jiǎn)易觸發(fā)電路。
技術(shù)背景隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，工業(yè)電氣化水平不斷提高，各種大功率晶閘管傳動(dòng)設(shè)備，大型機(jī)電裝置及冶煉裝置在國(guó)民經(jīng)濟(jì)廣泛使用，使供電質(zhì)量日趨惡化，電網(wǎng)公害日趨嚴(yán)重，使電力系統(tǒng)功率傳輸能力降低，功率因數(shù)下降，電網(wǎng)電壓波形畸變，公用電網(wǎng)諧波危害加重，尤其象電弧爐、軋機(jī)等大型設(shè)備在工作周期中，能產(chǎn)生嚴(yán)重的無(wú)功沖擊、造成電壓閃變、電壓波動(dòng)、功率因數(shù)下降等嚴(yán)重問題。為了貫徹GB12326-90《電能質(zhì)量電壓允許波動(dòng)和閃變》及GB/T4549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》這兩個(gè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)輸送電和用電雙 方都提出了安全保證電能質(zhì)量的要求。采用靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，是行之有效的方法。高壓靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置主要分為晶閘管控制電抗器(TCR)和晶閘管投切電容器(TSC)。晶閘管投切電容器通常由晶閘管閥組柜、電容器、串聯(lián)電抗器等組成。其主要功能有I)明顯改善功率因數(shù)2、減少電壓波動(dòng)；3)減少和抑制諧波；4)吸收負(fù)荷產(chǎn)生的諧波電流，改善電流和電壓波形；5)平衡負(fù)載。晶閘管觸發(fā)技術(shù)是各種電力電子裝置的核心技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)外通用的觸發(fā)技術(shù)包括電磁觸發(fā)、光電觸發(fā)、和光觸發(fā)三種。本發(fā)明屬于光電觸發(fā)的范疇。傳統(tǒng)的觸發(fā)電路不適用于電壓等級(jí)較高的場(chǎng)合，傳統(tǒng)的觸發(fā)電路存在以下技術(shù)難
占-
^ \\\ ·I)無(wú)法有效隔離高電壓；2)存在晶閘管觸發(fā)電路的取能問題；3)晶閘管觸發(fā)處于高電位側(cè)時(shí)存在電磁干擾問題；4)觸發(fā)電路與主控系統(tǒng)間的通訊存在問題；5)晶閘管閥觸發(fā)與實(shí)時(shí)狀態(tài)檢測(cè)的控制策略不佳。這些技術(shù)難點(diǎn)決定了晶閘管閥光電觸發(fā)的開發(fā)具有非常大的技術(shù)難度
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種應(yīng)用于高壓靜止型動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置中的晶閘管觸發(fā)電路，解決了晶閘管閥組中每只晶閘管觸發(fā)的一致性，使開通一致，并解決了每只晶閘管控制極的高電位與控制系統(tǒng)地電位的隔離問題本實(shí)用新型是通過(guò)一下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種適用于高壓TSC閥組的簡(jiǎn)易觸發(fā)電路，其特征在于包括晶閘管門極觸發(fā)電路和晶閘管故障檢測(cè)電路；所述晶閘管門極觸發(fā)電路包括一對(duì)反并聯(lián)的晶閘管，一對(duì)脈沖互感器，所述晶閘管和脈沖互感器之間連接著觸發(fā)電流波形整形電路；還包括4個(gè)端子J1、J2、J3、J4，所述端子Jl、J2連接脈沖互感器與整形電路；J3、J4端子連通整形電路和晶閘管，傳遞觸發(fā)信號(hào)；所述晶閘管故障檢測(cè)電路由全波整流電路和光模塊Tl組成，所述全波整流電路由4個(gè)二極管組成，所述光模塊Tl通過(guò)光纖連接主控系統(tǒng)的光纖接收板，提供晶閘管擊穿故障信號(hào)。進(jìn)一步的，所述晶閘管故障檢測(cè)電路還包括與晶閘管并聯(lián)的若干個(gè)限流電阻、電容C2、電阻R9和發(fā)光二極管；所述若干個(gè)限流電阻、全波整流電路、電容C2、電阻R9、發(fā)光二極管和光模塊Tl依次串聯(lián)；所述端子J1、J2的管腳2連接晶閘管故障檢測(cè)電路。進(jìn)一步的，所述整形電路由兩個(gè)并聯(lián)的二極管和一個(gè)限流電阻組成，所述端子J1、J2的管腳1、3分別與兩個(gè)二極管連接，所述端子J3的管腳1、2分別連接晶閘管的門極和陰極。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的5打技術(shù)難點(diǎn)，本實(shí)用新型的有益效果在 于I)本電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性能好，可靠性高，便于維護(hù)，檢測(cè)故障方便；2)檢測(cè)故障信號(hào)以光信號(hào)輸出，消除了檢測(cè)信號(hào)在傳輸過(guò)程中由于電磁干擾而產(chǎn)生失真，保證控制系統(tǒng)不產(chǎn)生誤操作；3)能有效隔離高、低側(cè)電壓，安全性能好，可靠性高；
圖I :簡(jiǎn)易觸發(fā)電路不意圖；圖2 :簡(jiǎn)易觸發(fā)電路的晶閘管兩端電壓的檢測(cè)不意圖；圖3 :簡(jiǎn)易觸發(fā)電路對(duì)晶閘管觸發(fā)功能的實(shí)現(xiàn)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。參見圖1，本實(shí)用新型一種適用于高壓TSC閥組的簡(jiǎn)易觸發(fā)電路示意圖，能夠?qū)崿F(xiàn)晶閘管故障檢測(cè)和晶閘管觸發(fā)的功能，包括晶閘管門極觸發(fā)電路和晶閘管故障檢測(cè)電路；所述晶閘管門極觸發(fā)電路包括一對(duì)反并聯(lián)的晶閘管，一對(duì)脈沖互感器，所述晶閘管和脈沖互感器之間連接著觸發(fā)電流波形整形電路；還包括4個(gè)端子Jl、J2、J3、J4，所述端子Jl、J2連接脈沖互感器與整形電路；J3、J4端子連接到晶閘管傳遞觸發(fā)信號(hào)。如圖I所示，Jl和J2接脈沖互感器，J3和J4接晶閘管，當(dāng)檢測(cè)到晶閘管故障，由光模塊Tl通過(guò)光纖反饋光電信號(hào)給主控系統(tǒng)。其中Jl、J2為輸入脈沖互感器信號(hào),來(lái)自于脈沖互感器副邊的脈沖觸發(fā)信號(hào)，脈沖互感器的原邊脈沖信號(hào)由脈沖板提供；J3、J4為輸出脈沖互感器信號(hào)，脈沖互感器的脈沖觸發(fā)信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后轉(zhuǎn)化為晶閘管的擎柱電流，輸出到晶閘管，從而控制晶閘管的投切功能；光模塊Tl輸出光纖信號(hào)，檢測(cè)晶閘管是否有高壓引起晶閘管故障。電路中Jl、J2端子的1、3管腳接收到脈沖互感器副邊的觸發(fā)信號(hào)，分別通過(guò)二極管D1、D2、D3、D4、限流電阻R1、R2后分別接J3和J4端子，其中J3和J4端子的1、2管腳分別接晶閘管的門極和陰極，當(dāng)檢測(cè)到電流互感器副邊的電流信號(hào)后，通過(guò)限流電阻轉(zhuǎn)換為晶閘管的擎柱電流，控制晶閘管的投切功能。而電路中Jl、J2端子的2管腳接收到脈沖互感器的觸發(fā)信號(hào)后經(jīng)過(guò)全波整流電路給光模塊Tl發(fā)送光電信號(hào)，全波整流電路由R4、R5、R6、R7、R8限流電阻后，分別接D5、D7和D6、D8 二極管的正負(fù)極。后接C2電容，R9電阻以及發(fā)光二極管(詳細(xì)說(shuō)明見圖3)后接Tl端子，Tl為輸出光纖信號(hào)，用于檢測(cè)晶閘管是否有高壓，同時(shí)也用于主控系統(tǒng)對(duì)晶閘管故障信號(hào)的檢測(cè)。參見圖2 :簡(jiǎn)易觸發(fā)板對(duì)晶閘管兩端電壓的檢測(cè)，通過(guò)串聯(lián)幾個(gè)的電阻(R4、R5、R6、R7、R8)方法進(jìn)行限流。再用四個(gè)二極管D5、D6、D7、D8組成全波整流電路，為發(fā)射光纖Tl供電?？筛鶕?jù)控制方式和電壓等級(jí)計(jì)算出每個(gè)晶閘管兩端分到的電壓值，進(jìn)而推算出每個(gè)電阻的實(shí)際功耗。參見圖3 :簡(jiǎn)易觸發(fā)電路對(duì)晶閘管觸發(fā)功能的實(shí)現(xiàn)，該設(shè)計(jì)使用了脈沖電纜通過(guò)脈沖互感器來(lái)觸發(fā)晶閘管。脈沖電纜上的脈沖電流由脈沖板提供。根據(jù)脈沖互感器的變比推算出電流是匝數(shù)的反比，可以算出限流電阻Rl兩端的電流。從而滿足晶閘管在不同的環(huán)境溫度和氣壓下比較可靠地觸發(fā)電流的要求。其中Rl取值需根據(jù)實(shí)際功耗來(lái)選擇，避免電阻發(fā)熱的狀況。
權(quán)利要求1.一種適用于高壓TSC閥組的簡(jiǎn)易觸發(fā)電路，其特征在于包括晶閘管門極觸發(fā)電路和晶閘管故障檢測(cè)電路；所述晶閘管門極觸發(fā)電路包括一對(duì)反并聯(lián)的晶閘管，一對(duì)脈沖互感器，所述晶閘管和脈沖互感器之間連接著觸發(fā)電流波形整形電路；還包括4個(gè)端子J1、J2、J3、J4，所述端子Jl、J2連接脈沖互感器與整形電路；J3、J4端子連通整形電路和晶閘管，傳遞觸發(fā)信號(hào)； 所述晶閘管故障檢測(cè)電路由全波整流電路和光模塊Tl組成，所述全波整流電路由4個(gè)二極管組成，所述光模塊Tl通過(guò)光纖連接主控系統(tǒng)的光纖接收板，提供晶閘管擊穿故障信號(hào)。
2.如權(quán)利要求I所述一種適用于高壓TSC閥組的簡(jiǎn)易觸發(fā)電路，其特征在于所述晶閘管故障檢測(cè)電路還包括與晶閘管并聯(lián)的若干個(gè)限流電阻、電容C2、電阻R9和發(fā)光二極管；所述若干個(gè)限流電阻、全波整流電路、電容C2、電阻R9、發(fā)光二極管和光模塊Tl依次串聯(lián)；所述端子Jl、J2的管腳2連接晶閘管故障檢測(cè)電路。
3.如權(quán)利要求I所述一種適用于高壓TSC閥組的簡(jiǎn)易觸發(fā)電路，其特征在于所述整形電路由兩個(gè)并聯(lián)的二極管和一個(gè)限流電阻組成，所述端子Jl、J2的管腳1、3分別與兩個(gè)二極管連接，所述端子J3的管腳1、2分別連接晶閘管的門極和陰極。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種適用于高壓TSC閥組的簡(jiǎn)易觸發(fā)電路，包括晶閘管門極觸發(fā)電路和晶閘管故障檢測(cè)電路；所述晶閘管門極觸發(fā)電路包括一對(duì)反并聯(lián)的晶閘管，一對(duì)脈沖互感器和觸發(fā)脈沖整形電路；所述晶閘管故障檢測(cè)電路包括與晶閘管并聯(lián)的若干個(gè)限流電阻和光模塊T1，所述光模塊T1通過(guò)光纖連接至主控系統(tǒng)的光纖接收板，用于檢測(cè)晶閘管故障信號(hào)。本電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，檢測(cè)方便；故障信號(hào)以光信號(hào)輸出，能有效隔離高、低側(cè)電壓，安全性能好，可靠性高，不會(huì)使控制系統(tǒng)產(chǎn)生誤操作。
文檔編號(hào)H02M1/088GK202721447SQ20122037645
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月30日
發(fā)明者馬豐民, 張煉東, 瞿文慧 申請(qǐng)人:北京英博電氣股份有限公司, 廊坊英博電氣有限公司, 北京英博新能源有限公司