[發明專利]一種擊穿二極管啟動觸發晶閘管閥串旁路的裝置

有效

• 申請號: 200810239779.7
• 申請日: 2008-12-17
• 公開（公告）號: CN101447668A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 荊平;戴朝波;金雪芬;武守遠
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;中電普瑞科技有限公司
• 主分類號: H02H9/02
• 分類號: H02H9/02;H02H9/08;H03K17/72;G01R19/165
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及電力系統及電力電子裝置中的晶閘管閥串觸發和檢測裝置，特別是一種應用于故障電流限制器中的擊穿二極管(BOD)啟動觸發晶閘管閥串旁路的裝置。

背景技術

現有的應用于電力系統及電力電子裝置的擊穿二極管(BOD)技術，僅有單個擊穿二極管觸發單個晶閘管閥，以防止該晶閘管閥正向過電壓的保護裝置，未有應用整串晶閘管閥的多個擊穿二極管動作信息來檢測電力系統短路等故障而觸發整個晶閘管閥串的。基于TPSC技術的串聯諧振型故障電流限制器中采用擊穿二極管(BOD)啟動觸發晶閘管閥串旁路的技術在國內外未見相同或類似技術。

發明內容

基于晶閘管保護型串聯電容器補償(Thyristor?Protected?Series?Capacitor，TPSC)技術的串聯諧振型故障電流限制器或短路電流限制器中，電力系統短路等故障的檢測通常都是采集裝置附近的信號量，通過信號傳輸單元傳送到控制保護單元，控制保護單元進行故障識別，判斷出電力系統發生故障后發出晶閘管閥觸發命令到閥基電子(Valve?Base?Electronic，VBE)，閥基電子VBE發出晶閘管閥觸發信號給TE板來觸發晶閘管閥串，從而旁路串聯電容器組，最終將限流電抗器投入以限制短路電流。一旦信號傳輸單元或者控制保護單元中某個環節發生故障而不能正常工作，閥基電子VBE就不能夠接收來自控制保護單元的晶閘管閥串觸發信號，晶閘管閥串也就不能正常導通。

為了克服現有技術當中的上述缺陷，本發明結合電力電子裝置的特點，利用擊穿二極管(Break?Over?Diode，BOD)快速導通時的急劇短路作用觸發晶閘管閥，閥基電子VBE根據檢測到多個擊穿二極管保護動作信息自動補發整個晶閘管閥串的觸發信號，保證故障電流限制器中的晶閘管閥串正常持續導通一段時間。

擊穿二極管BOD啟動觸發晶閘管閥串旁路技術由多個串聯的晶閘管(晶閘管閥串)及其附件構成，每個晶閘管閥的門極和陽極之間接有擊穿二極管(BOD)。電力系統發生短路等故障而閥基電子VBE沒有接收到來自控制保護單元發出的晶閘管閥串觸發信號時，晶閘管閥串兩端電壓將急劇升高，當正向電壓達到整串擊穿二極管(BOD)擊穿電壓整定值時，擊穿二極管(BOD)轉換到通態，靠一種急劇的短路作用向晶閘管閥門極發觸發信號，晶閘管閥導通，VBE根據檢測到多個擊穿二極管保護動作信息自動補發整個晶閘管閥串的觸發信號，保證所述晶閘管閥串正常持續導通一段時間。晶閘管閥的陽極和陰極之間串聯的電阻和電容組成阻尼吸收回路，門極和陰極之間并聯的電阻和電容組成電路防止晶閘管閥誤觸發。擊穿二極管的動作電壓決定短路電流限制水平。阻尼吸收回路抑制晶閘管閥的關斷過程中的過電壓。

因此，本發明提出了一種擊穿二極管啟動觸發晶閘管閥串旁路的裝置，其特征在于：包括多個串聯的晶閘管閥(晶閘管閥串)、擊穿二極管、阻尼電阻、電容和閥基電子VBE。所述晶閘管閥的門極與陽極之間接有擊穿二極管，當所述晶閘管閥兩端正向電壓達到所述擊穿二極管電壓整定值時，所述擊穿二極管轉換到導通狀態，靠這種急劇的短路作用觸發所述晶閘管閥，閥基電子VBE根據檢測到多個擊穿二極管保護動作信息自動補發整個晶閘管閥串的觸發信號，保證所述晶閘管閥串正常持續導通一段時間。晶閘管閥的陽極和陰極之間串聯的電阻和電容組成阻尼吸收回路，晶閘管閥的門極和陰極之間并聯的電阻和電容組成防止晶閘管閥誤觸發的電路。

本發明還提出了一種串聯諧振型故障電流限制器裝置，其特征在于：將所述的擊穿二極管啟動觸發晶閘管閥串旁路的裝置應用于基于晶閘管保護型串聯電容器補償TPSC技術的串聯諧振型故障電流限制器裝置，當電力系統發生短路等故障而所述閥基電子VBE不能接收來自控制保護單元的晶閘管閥觸發信號時，所述晶閘管閥兩端的電壓急劇升高，達到擊穿所述整串擊穿二極管動作電壓整定值時，所述擊穿二極管觸發所述晶閘管閥，所述晶閘管閥正常導通。閥基電子VBE檢測到所述晶閘管閥串的多個擊穿二極管的保護動作，則會自動補發整個晶閘管閥串的觸發信號，以保證所述晶閘管閥串持續導通一段時間。

本發明的優點：

1在故障信號傳輸單元或/和控制保護單元不能正常運行導致閥基電子VBE不能正常接收晶閘管閥觸發信號的情況下，擊穿二極管BOD啟動晶閘管閥動作，閥基電子VBE補發晶閘管閥串觸發脈沖以保證晶閘管閥串能夠正常的導通。

2擊穿二極管BOD同樣可以起到晶閘管閥過電壓保護的作用。

附圖說明

圖1是依據本發明的擊穿二極管BOD啟動觸發晶閘管閥串旁路的裝置的結構示意圖；