一种特高压直流输电用电控晶闸管过电压保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种特高压直流输电用电控晶闸管过电压保护电路。
【背景技术】
[0002]由于晶闸管本身的特性，导致其断态非重复电压不是一个恒定不变的值，而是随着电压变化率的上升而下降。鉴于这个原因，在晶闸管的过电压保护电路中，保护电压值也要随着电压变化率的上升而下降，否则过电压时将很容易击穿晶闸管。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供了一种特高压直流输电用电控晶闸管的过电压保护电路，有效保护晶闸管避免在断态下因故障电压而击穿。
[0004]为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种特高压直流输电用电控晶闸管过电压保护电路，包括比较器、晶闸管触发电路、米集晶闸管两端电压的尚频米样电路和工频米样电路，尚频米样电路串联阻尼电容Cl和阻尼电阻Rl后连接在晶闸管阳极和阴极之间，工频采样电路串联第一分压电阻R2和第二分压电阻R3连接在晶闸管阳极和阴极之间，高频采样电路和工频采样电路均与比较器正向输入端连接，比较器反向输入端设置保护阀值，比较器输出端与晶闸管触发电路连接，晶闸管触发电路与晶闸管控制极连接。
[0006]进一步，所述高频采样电路与晶闸管阳极之间连接有电容C2，工频采样电路与晶闸管阳极之间连接有电阻R4;高频采样电路连接电容C2后与比较器正向输入端连接，工频采样电路连接电阻R4后与比较器正向输入端连接。
[0007]进一步，包括从晶闸管两端获取电压的取能电路，取能电路为触发电路提供电源。
[0008]进一步，所述第一分压电阻R2或第二分压电阻R3采用可调电阻。
[0009]进一步，所述比较器采用三极管。
[0010]本实用新型特高压直流输电用电控晶闸管的过电压保护电路，适用于特高压直流输电ETT晶闸管，本电路在工频下，故障电压(断态时超过晶闸管的耐压值)经多级电阻分压后，与比较器设定的阈值作比较，超过阈值将产生一个信号，驱动触发电路产生晶闸管触发脉冲，实现保护晶闸管的目的。而尚频时，系统在工频米样电路的基础上萱加一个尚频米样电路，叠加之后的电压与事先设定好的电压阈值作比较，高于阈值将产生一个信号，作为晶闸管触发电路的驱动信号，从而实现高频状态下保护晶闸管的目的。高频时比较器正向输入端得到的电压为工频采样电压和高频采样电压之和，在高频电压未到达比较器设定阀值时提前触发晶闸管导通，相当于降低了保护阀值，在系统电路不变的情况下，保护电压值随着电压变化率dv/dt的升高而下降。
[0011]进一步，电路将直接使用晶闸管两端的电压，为触发电路提供电源，而不需要增加外部电源，结构简单。
[0012]进一步，通过一个采样电路中的可调电阻可以不更改电路的情况下，快速调节系统的过电压阈值。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型保护电路的原理框图；
[0014]图2是本实用新型的功能框图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图对本实用新型进行详细描述:
[0016]如图1所示，本实用性的特高压直流输电用电控晶闸管过电压保护电路，包括比较器、晶闸管触发电路、采集晶闸管两端电压的高频采样电路和工频采样电路，高频采样电路串联阻尼电容Cl和阻尼电阻Rl后连接在晶闸管阳极和阴极之间，工频采样电路串联第一分压电阻R2和第二分压电阻R3连接在晶闸管阳极和阴极之间，高频采样电路和工频采样电路均与比较器正向输入端连接，比较器反向输入端设置保护阀值，比较器输出端与晶闸管触发电路连接，晶闸管触发电路与晶闸管控制极连接。
[0017]进一步，所述高频采样电路与晶闸管阳极之间连接有电容C2，工频采样电路与晶闸管阳极之间连接有电阻R4;高频采样电路连接电容C2后与比较器正向输入端连接，工频采样电路连接电阻R4后与比较器正向输入端连接。
[0018]进一步，包括从晶闸管两端获取电压的取能电路，取能电路为触发电路提供电源。所述第一分压电阻R2或第二分压电阻R3采用可调电阻；本电路还在多级电阻分压电路中设有一个可以手动调节的可调电阻，在控制板制作完成后也可以方便调节保护阈值，从而保证系统过电压保护的精度。
[0019]比较器采用三极管，本电路直接从晶闸管两端获取电压，为触发电路提供电源。通过阻尼电阻和阻尼电容，在晶闸管两端电压为正时开始取能，以保证触发电路有足够的能量产生触发脉冲。
[0020]如图2所示，本电路在工频时通过多级电阻分压直接采样电压，将高电压转换为低电压，再与设置后的保护阈值作比较，如果高于保护阈值直接产生触发电路的驱动信号，进而产生触发脉冲，使晶闸管导通，已达到保护晶闸管的目的。而在高频时，采样电路不仅包括多级电阻分压电路，还包含一个阻尼电容Cl和阻尼电阻Rl组成的RC电路，以及用于工频采样电阻R4并联的电容C2，使得保护阈值不变的情况下，电路在高频采样时，比较器正向输入端得到的电压为工频采样电压和高频采样电压之和，在高频电压未到达比较器设定阀值时提前触发晶闸管导通，相当于降低了保护阀值，采样效率的增加，从而减小保护电压的等级，以达到保护晶闸管的目的。
【主权项】
1.一种特高压直流输电用电控晶闸管过电压保护电路，其特征在于:包括比较器、晶闸管触发电路、米集晶闸管两端电压的尚频米样电路和工频米样电路，尚频米样电路串联阻尼电容Cl和阻尼电阻Rl后连接在晶闸管阳极和阴极之间，工频采样电路串联第一分压电阻R2和第二分压电阻R3连接在晶闸管阳极和阴极之间，高频采样电路和工频采样电路均与比较器正向输入端连接，比较器反向输入端设置保护阀值，比较器输出端与晶闸管触发电路连接，晶闸管触发电路与晶闸管控制极连接。
2.根据权利要求1所述的特高压直流输电用电控晶闸管过电压保护电路，其特征在于:所述高频采样电路与晶闸管阳极之间连接有电容C2，工频采样电路与晶闸管阳极之间连接有电阻R4 ;高频采样电路连接电容C2后与比较器正向输入端连接，工频采样电路连接电阻R4后与比较器正向输入端连接。
3.根据权利要求1所述的特高压直流输电用电控晶闸管过电压保护电路，其特征在于:包括从晶闸管两端获取电压的取能电路，取能电路为触发电路提供电源。
4.根据权利要求1所述的特高压直流输电用电控晶闸管过电压保护电路，其特征在于:所述第一分压电阻R2或第二分压电阻R3采用可调电阻。
5.根据权利要求1所述的特高压直流输电用电控晶闸管过电压保护电路，其特征在于:所述比较器采用三极管。
【专利摘要】本实用新型提供一种特高压直流输电用电控晶闸管过电压保护电路，包括比较器、晶闸管触发电路、采集晶闸管两端电压的高频采样电路和工频采样电路，高频采样电路串联阻尼电容C1和阻尼电阻R1后连接在晶闸管阳极和阴极之间，工频采样电路串联第一分压电阻R2和第二分压电阻R3连接在晶闸管阳极和阴极之间，高频采样电路和工频采样电路均与比较器正向输入端连接，比较器反向输入端设置保护阀值，比较器输出端与晶闸管触发电路连接，晶闸管触发电路与晶闸管控制极连接；在系统电路不变的情况下，保护电压值随着电压变化率dv/dt的升高而下降，有效保护晶闸管避免在断态下因故障电压而击穿。
【IPC分类】H02H7-20
【公开号】CN204290291
【申请号】CN201420850899
【发明人】刘飞超, 崔斌, 王潇, 刘宁, 王文奇
【申请人】中国西电电气股份有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月27日