[發(fā)明專利]一種用于高壓直流輸電閥用晶閘管壽命老化篩選裝置

在審

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• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113325290A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李更生;喬宇;宋梁;肖秦梁;張剛琦;黃攀;張繼博;王紅梅;黃宇;丁志林
• 申請（專利權(quán)）人: 西安派瑞功率半導(dǎo)體變流技術(shù)股份有限公司;國網(wǎng)四川省電力公司檢修公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 彭冬英

本發(fā)明涉及一種用于高壓直流輸電閥用晶閘管壽命老化篩選裝置，包括機(jī)柜，所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)有四個單元模塊，分別為高壓控制及顯示模塊、夾具恒溫散熱模塊、計(jì)算機(jī)自動記錄模塊和安全保護(hù)模塊；可針對高壓直流輸電用晶閘管進(jìn)行早期老化篩選，也可對長期運(yùn)行的晶閘管進(jìn)行老化壽命研究。本發(fā)明具備長時間可靠運(yùn)行能力，具有自動恒溫散熱功能，可調(diào)節(jié)施加電壓，可選擇直流電壓、正弦半波和正弦全波3種試驗(yàn)波形，對試驗(yàn)結(jié)果可自動記錄，整個設(shè)備具有7重保護(hù)功能，可在無人值守的情況下進(jìn)行長時間工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體試驗(yàn)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種用于高壓直流輸電閥用晶閘管壽命老化篩選裝置。

背景技術(shù)

在高壓直流輸電領(lǐng)域，為滿足直流輸電高壓大電流需要，在高壓直流輸電線的整流側(cè)和逆變側(cè)高壓閥需大量晶閘管串并聯(lián)，因此晶閘管器件的可靠性是關(guān)系到這個閥組運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵器件。晶閘管在正常運(yùn)行時往往處于高溫狀態(tài)，始終周期性運(yùn)行于通態(tài)和斷態(tài)并產(chǎn)生一定的功耗。當(dāng)晶閘管性能退化后反應(yīng)到正反向阻斷狀態(tài)，其漏電流將增大，或同樣漏電流條件下承受的電壓將降低，當(dāng)單只晶閘管退化到一定程度時，將降低其阻斷能力，隨著退化晶閘管的數(shù)量增加到一定的數(shù)量時將可能威脅整個高壓閥的運(yùn)行安全。理論和實(shí)踐證明，大量器件同時工作時其故障率是時間的函數(shù)，典型故障曲線稱之為浴盆曲線，曲線的形狀呈兩頭高，中間低，具有明顯的階段性，可劃分為三個階段：早期失效期，偶然失效期，耗損失效期。因此對出廠的晶閘管在一定的溫度下，對元件施加規(guī)定波形和幅值的高壓，經(jīng)過一定時間的運(yùn)行，可以加速晶閘管的退化速度，通過考核漏電流變化情況，可將早期失效超標(biāo)的晶閘管進(jìn)行篩選剔除，對運(yùn)行一段時間晶閘管，進(jìn)行老化試驗(yàn)可預(yù)判晶閘管耗損失效期的壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供用于高壓直流輸電閥用晶閘管壽命老化篩選裝置，篩選高壓直流輸電閥用晶閘管早期失效和壽命老化分析，避免產(chǎn)生老化問題帶來的不良影響。

一種用于高壓直流輸電閥用晶閘管壽命老化篩選裝置，包括機(jī)柜，所述機(jī)柜內(nèi)設(shè)有四個單元模塊，分別為高壓控制及顯示模塊、夾具恒溫散熱模塊、計(jì)算機(jī)自動記錄模塊和安全保護(hù)模塊；

所述高壓控制及顯示模塊包括：電壓調(diào)節(jié)單元、波形變換單元、電壓采樣單元、電流采樣單元、主控單元，所述電壓調(diào)節(jié)單元連接波形變換單元，所述波形變換單元連接電壓采樣單元，所述電壓采樣單元連接至主控單元，所述電流采樣單元一端連接波形變換單元與電壓采樣單元，另一端連接至DUT夾具單元，流采樣單元電流反饋信號連接主控單元，所述主控單元連接至波形變換單元、電壓采樣單元及電流采樣單元；

所述夾具恒溫散熱模塊包括：DUT夾具單元、電子開關(guān)、夾具溫度控制儀、夾具風(fēng)機(jī)、散熱風(fēng)道，所述DUT夾具單元設(shè)置在散熱風(fēng)道內(nèi)，所述DUT夾具單元一端連接電流采樣單元，另一端連接至限流電阻及超溫繼電器，夾具溫度反饋信號連接至夾具溫度控制儀，所述夾具溫度控制儀,一個控制端連接電子開關(guān)另一個控制端連接夾具風(fēng)機(jī)，所述電子開關(guān)連接DUT夾具單元，所述夾具風(fēng)機(jī)設(shè)在散熱風(fēng)道口處；

所述安全保護(hù)模塊包括：主電路保護(hù)單元、煙霧報(bào)警器、柜溫控制儀、變壓器超溫繼電器、過流保護(hù)單元、高壓保險(xiǎn)、限流電阻及超溫繼電器和機(jī)柜風(fēng)機(jī)，所述過流保護(hù)單元一端連接波形變換單元和電壓采樣單元另一端連接高壓保險(xiǎn)，所述高壓保險(xiǎn)連接限流電阻及超溫繼電器，限流電阻及超溫繼電器連接DUT夾具單元，所述主控單元一個控制端連接過流保護(hù)單元，所述主控單元一個控制端連接至主電路保護(hù)單元，所述變壓器超溫繼電器設(shè)在電壓調(diào)節(jié)單元內(nèi)部并且控制端連接至主電路保護(hù)單元，所述煙霧報(bào)警器控制端連接至主電路保護(hù)單元，所述柜溫控制儀一個控制端連接機(jī)柜風(fēng)機(jī)另一個控制端連接至主電路保護(hù)單元；

所述計(jì)算機(jī)自動記錄模塊包括MCU巡檢單元、工控機(jī)，所述MCU巡檢單元設(shè)在機(jī)柜內(nèi)連接至機(jī)柜外的工控機(jī)，所述主控單元連接MCU巡檢單元。

主控單元設(shè)有電壓顯示、電流顯示、電壓保護(hù)指示、電流保護(hù)指示、保護(hù)電流設(shè)定、電壓上限設(shè)定、電壓波形選擇。

夾具溫度控制儀包括夾具溫度設(shè)定。