[發明專利]一種大功率晶閘管關斷特性測試方法及其測試裝置

有效

• 申請號: 201310138266.8
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103278758A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 魏曉光;陳爭光;雷小舟
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網智能電網研究院;中電普瑞電力工程有限公司;山東電力集團公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，具體涉及一種大功率晶閘管關斷特性測試方法及其測試裝置。

背景技術

晶閘管容量的提升使其應用范圍拓展到輸電領域。目前，以高壓串聯晶閘管為基礎的高壓直流輸電技術在世界范圍內快速發展，尤其是在我國得到大規模的應用，并在遠距離輸電及大規模電網互聯方面發揮了良好的技術優勢，取得了良好的經濟效益。隨著直流輸電電壓、輸送容量的提高，直流輸電系統的關鍵設備——直流晶閘管的運行可靠性對系統安全運行至關重要，而晶閘管的關斷特性直接影響到晶閘管運行的可靠性。

為了研究晶閘管的關斷特性，對晶閘管進行試驗是一種必需的手段。根據IEC60700標準對晶閘管做的型式試驗和例行試驗，主要考慮的是閥模塊的整體結構，對單個晶閘管的特性考核的不夠詳細，單個晶閘管之間的分散性考核不出來，因此有必要建立晶閘管關斷的試驗平臺，把晶閘管運行的參數折算到單個晶閘管級上來，通過改變外加電壓值、阻尼回路參數、結溫等，實測各種工況下各種因素對反向恢復電荷以及反向過沖的影響，從而等效實際工況下晶閘管的關斷特性。目前晶閘管廠家對于晶閘管關斷特性的研究僅僅局限于測量晶閘管的反向恢復電荷，雖然能反映晶閘管的特性，但是其等效性卻不盡理想。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種大功率晶閘管關斷特性測試方法及其測試裝置，其結構靈活，參數調節方式簡便，可滿足大功率晶閘管的關斷特性的測試要求，并且保證了流過晶閘管的電流更接近于實際運行工況，試驗等效性更好。

本發明提供的一種大功率晶閘管關斷特性測試方法，其改進之處在于，所述方法包括如下步驟：

（1）將試品閥晶閘管T加熱到晶閘管實際運行工況時的溫度，并使其恒溫；

（2）觸發所述試品閥晶閘管T和輔助閥晶閘管T₁，同時對電容器C進行充電；

（3）充電完成后觸發輔助閥晶閘管T₂，流過所述試品閥晶閘管T的電流轉移到所述輔助閥晶閘管T₂，所述試品閥晶閘管T在所述電容器C的反壓下關斷，完成關斷應力測試；

（4）改變晶閘管的溫度，測量所述試品閥晶閘管T在不同工況下的關斷特性。

其中，步驟（1）中，加熱模塊對所述試品閥晶閘管T進行加熱，加熱到晶閘管實際運行工況時的溫度，并保持20～30分鐘使其恒溫。

其中，步驟（3）所述電容器C充電到設定的電壓值后，觸發所述輔助閥晶閘管T₂，同時關斷恒流源G，所述試品閥晶閘管T在反壓下關斷完成一次關斷測試。

其中，通過改變設定的溫度值，驗證試品晶閘管反向恢復電荷隨溫度的升高而增大；

通過改變固定電容器C上的電壓值和抽頭電抗器的電感值，驗證試品晶閘管反向恢復電荷隨電流下降率的增大而增大。

本發明基于另一目的提供的一種大功率晶閘管關斷特性測試裝置，其改進之處在于，所述測試裝置包括恒流源G、電流源G₁、試品閥晶閘管T、輔助閥晶閘管T₁、輔助閥晶閘管T₂、電容器C和加熱模塊；

所述輔助閥晶閘管T₁和試品閥晶閘管T串聯后與所述電流源G₁并聯；

所述輔助閥晶閘管T₂和所述電容器C串聯后與所述電流源G₁并聯；

所述恒流源G與所述電容器C并聯；

所述加熱模塊與所述輔助閥晶閘管T₁并聯；

所述電流源G₁負極接地。

其中，所述測試裝置包括二極管D₁和放電回路；

所述二極管D₁與所述輔助閥晶閘管T₁反并聯；

所述放電回路與所述電容器C并聯，其包括串聯的開關K和電阻R₂。

其中，所述測試裝置包括電感L₁和電感L₂；

所述電感L₁連接在所述恒流源與所述輔助晶閘管T₁的陽極之間；

所述電感L₂連接在所述輔助閥晶閘管T₁的陽極與所述輔助晶閘管T2的陽極之間。

其中，所述試品閥晶閘管T包括晶閘管、電容C₁和電阻R₁；