[實用新型]一種特高壓直流輸電晶閘管換流閥用反向恢復期保護電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420850723.6
• 申請日: 2014-12-27
• 公開（公告）號: CN204517384U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 王瀟;崔斌;劉飛超;張娟;劉寧;王文奇
• 申請（專利權）人: 中國西電電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型涉及晶閘管保護裝置，具體涉及一種特高壓直流輸電晶閘管換流閥用反向恢復期保護電路。

背景技術

晶閘管關斷過程中，電流從額定值將為零后，才具備承受反向電壓的能力。由于晶閘管結(jié)電容的存在，需要一定的反向回復電荷，使得電流過零后反向流動，這一過程被稱為反向恢復期。

如果晶閘管在反向恢復期內(nèi)兩端電壓突然升高，斜率超過一定值之后，晶閘管就會被擊穿，所以需要在反向恢復期時間內(nèi)監(jiān)測晶閘管電壓，一旦電壓上升率超過一個定值，就必須立刻觸發(fā)晶閘管，保護晶閘管不被擊穿。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型目的在于提供一種特高壓直流輸電晶閘管換流閥用反向恢復期保護電路，有效保護晶閘管換流閥在反向恢復期時間內(nèi)不會因故障電壓導致?lián)p壞。

為達到以上目的，本實用新型是采取如下技術方案予以實現(xiàn)的：

一種特高壓直流輸電晶閘管換流閥用反向恢復期保護電路，包括正電壓采樣電路，負電壓采樣電路，RS觸發(fā)器，信號擴展電路和放大電路；正電壓采樣電路和負電壓采樣電路串聯(lián)采樣電阻后與晶閘管連接采集晶閘管兩端電壓，正電壓采樣電路連接與非門電路兩個輸入端連接，與非門電路輸出端與或非門電路一輸入端連接，RS觸發(fā)器一輸入端連接負電壓采樣電路，RS觸發(fā)器另一輸入端連接晶閘管控制極，RS觸發(fā)器輸出端經(jīng)信號擴展電路與或非門電路另一輸入端連接，或非門電路輸出端連接放大電路，放大電路與晶閘管控制極連接。

還包括與晶閘管連接的取能電路，取能電路從晶閘管兩端獲取電壓為RS觸發(fā)器、信號擴展電路、放大電路、與非門電路和或非門電路供電。

所述取能電路通過RC電路與晶閘管連接，RC電路由RC電容C1和RC電阻R3串聯(lián)組成。

所述正電壓采樣電路和負電壓采樣電路連接分壓器、穩(wěn)壓二極管、采樣電阻后與晶閘管連接采集晶閘管兩端電壓。

所述采樣電阻由第一采樣電阻R1和第二采樣電阻R2串聯(lián)組成。

本實用新型的電路檢測晶閘管兩端電壓，晶閘管在觸發(fā)后，兩端電壓下降為0V時，會產(chǎn)生反向恢復期保護窗口信號，并持續(xù)一定的時間。通過正電壓采樣電路和負電壓采樣電路采集晶閘管兩端電壓，當晶閘管兩端電壓超過一個定值時，此時又會產(chǎn)生一個電壓信號。當兩個信號同時產(chǎn)生時，說明在反向恢復期時間內(nèi)晶閘管兩端電壓上升率已經(jīng)超過了自身的耐受范圍，此時保護電路會立刻發(fā)出觸發(fā)脈沖來觸發(fā)晶閘管，保護晶閘管不會被故障電壓擊穿，避免晶閘管因故障電壓損壞。電路使用電壓信號進行工作，無需任何信號轉(zhuǎn)換設備。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述：

如圖1所示，特高壓直流輸電晶閘管換流閥用反向恢復期保護電路，包括正電壓采樣電路，負電壓采樣電路，RS觸發(fā)器，信號擴展電路和放大電路；正電壓采樣電路和負電壓采樣電路串聯(lián)采樣電阻后與晶閘管連接采集晶閘管兩端電壓，正電壓采樣電路連接與非門電路輸入端連接，與非門電路輸出端與或非門電路一輸入端連接，RS觸發(fā)器一輸入端連接負電壓采樣電路，RS觸發(fā)器另一輸入端連接晶閘管控制極，RS觸發(fā)器輸出端經(jīng)信號擴展電路與或非門電路另一輸入端連接，或非門電路輸出端連接放大電路，放大電路與晶閘管控制極連接。

通過采樣電路將晶閘管上的高電壓轉(zhuǎn)換為低電壓進入該電路，正電壓采樣電路采集正向電壓信號，當電壓超過額定值之后，電路便會產(chǎn)生低電平信號。負電壓采樣電路采集負向電壓信號，當電壓降到0V時產(chǎn)生信號。RS觸發(fā)器一端接負電壓采樣電路，另一端接晶閘管觸發(fā)信號，即晶閘管在被觸發(fā)信號觸發(fā)后，再收到負電壓采樣電路的信號，才能輸出電壓脈沖。

信號擴展電路使用RC充放電回路來控制輸出脈沖的脈寬，將RS觸發(fā)器發(fā)出的脈沖轉(zhuǎn)換為符合晶閘管反向恢復期時間寬度的低電平脈沖。當兩個低電平同時輸入到或非門中，便可以產(chǎn)生正向脈沖信號，再通過后端的放大電路將脈沖信號轉(zhuǎn)換為觸發(fā)脈沖，從而觸發(fā)晶閘管。

進一步，保護電路還包括與晶閘管連接的取能電路，取能電路從晶閘管兩端獲取電壓為RS觸發(fā)器、信號擴展電路、放大電路、非門電路和或非門電路供電。使用晶閘管兩端電壓取能，一路11V供給RS觸發(fā)器、信號擴展電路、與非門電路和或非門電路供電，一路22V供給放大電路用于產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號。

進一步，所述取能電路通過RC電路與晶閘管連接，RC電路由RC電容C1和RC電阻R3串聯(lián)組成。通過連接晶閘管的RC電容和RC電阻，在晶閘管電壓上升率大于0時，電路便開始取能，從而保證當晶閘管需要觸發(fā)時電路已經(jīng)有足夠的能量產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。