专利名称：晶闸管阀的过电流试验监控保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力电子设备领域，特别涉及到一种晶闸管阀的 过电流试验监控保护装置。
背景技术：
随着电力电子技术在电力系统中应用的逐步推广，基于晶闸管串 联技术的高压阀成为各种大功率电力电子装置的核心部件。而试验是 关系到提高各种高压串联晶闸管阀设计和制造水平，验证和提高其安 全可靠性的重要手段。本专利所提及的过电流试验的目的就是检验灵
活交流输电(FACTS)或高压直流输电(HVDC)装备在故障过电流 情况下，阀耐受故障电流、电压及其相关的热效应的能力。通过试验 检测，保证高压阀和整个电力电子装置的安全、稳定、正常运行。其 根本原理是通过一次电路设备模拟产生大电流或故障电流为高压晶 闸管阀提供过电流试验工况。
目前，就已知技术而言，国外虽有类似功能的过电流试验监控装 置，但其开发平台与我们所研究开发平台内容不同，它们是基于直流 输电系统而建立的，其兼容性和灵活性都不够高，而我们是基于交直 流输电系统而开发的。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是，针对高压晶闸管阀在过流或 者故障电流情况下运行时提供检验阀在灵活交流输电或高压直流输
电装备中，该阀对于耐受故障电流、电流及其稳定正常运行的能力， 故需要有一台检测监控装置，本实用新型的目的是提供晶闸管阀的过 流试验监控保护装置，本实用新型是采用以下技术方案来实现的，--种晶闸管阀的过电流试验监控保护装置，其特征在于，包含以监控
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DSP芯片为核心控制单元，它连接有对阀进行精确控制的调节单元模 块；还连接光电监测单元、光电控制器监控单元、测温系统的监控单 元和水冷系统监控单元这四个下一层单元。所述DSP控制单元，是采用TMS320LF2407A芯片电路构成。
本实用新型的有益效果是，该高压晶闸管阀过电流试验监控保护 装置可以对正常运行及故障情况下合理全面进行监控和保护，监测了 阀的耐受故障电流、电压及其相关热效应的能力，实现了装置的控制 运行和故障保护，保证了过电流装置的安全，同时又保持了良好的兼 容性、可扩展性与灵活性。
图1是高压晶闸管阀过流试验监控保护装置电气原理图； 图2是上述监控保护装置中核心控制DSP单元电路连接图； 图3是核心监控单元与其他相关单元连接关系图。
具体实施方式
参照图1,表示晶闸管阀过电流试验监控保护装置电气原理图， 图中操作台用于实现主电路、主要测量数据显示，相关试验参数、试 验项目等内容设置，相关保护整定和试验方式的设置与选择等内容；
数据采集系统用于主要电气参数波形显示，并出具相应的试验结果报告。
该监控保护装置包括监控和调节两个部分的功能。其中监控部分 主要用于负责协调整个试验装置的试验步骤，监视一次设备状态，给温升控制保护系统、充电控制保护系统发送控制信号；并实时监视故 障状态， 一旦检测到故障立即启动故障保护策略，向其它子系统发出 相应的命令，协调各个控制保护子系统安全地执行保护策略预定的操 作，如分合刀闸、触发闭锁操作，确保试验装置的安全退出。调节部 分则主要用于实现对控制阀的精确控制，执行监控部分发出的操作命 令，并处理来自监控单元及辅助保护模块的故障信息，通过多种渠道 将当前的状态信息报送给操作台、监控单元以及数据采集系统。
该装置中的充电回路控制保护装置实现的功能分为两大部分。一是接收来自从操作台下发给装置控制或保护系统的下发参数设置命 令，接受试验人员设置的参数，充电控制保护系统独立地完成对电容
器充电的过程，禾幌直流电流传感器(C sensor)采集电容器組上的 充电电流，由充电控制系统对该电流进行比例/积分/微分(PID)运 算，实现对充电电流的恒流控制，并保证目标充电电压控制在要求的
精度范围，并在充电完成后给出充电成功的信号；二是充电控制保护
系统能够根据充电过程中对电压电流进行保护，当充电电压或电流超 过安全范围时闭合放电开关，保护电容器，并上报故障信息。
装置中温升回路控制保护系统实现的功能同样分为两大部分。一 是接收来自从操作台下发给过电流试验装置控制或保护系统的命令，
进行温升回路分合闸操作，并上报相关信息；二是监测到温升回路发
生故障，根据温升回路控制策略发出保护命令，主要是开关跳闸，并 上报故障信息。
装置中过电流水冷装置控制保护系统实现的功能同样分为两大 部分。 一是水冷装置控制保护系统在保护或控制系统的协调下，对水
冷装置进行启动与退出等操作；并且水冷装置控制保护系统向操作台 实时上传运行信息。二是水冷装置控制保护系统实现了对了自身的故 障监测与保护，在水冷装置本身发生故障时，水冷装置控制系统对水 冷系统进行保护，并给监控调节控制保护系统的监控部分发出信号。 过电流控制保护装置中的各个部分在执行各自的任务时都能独立 完成各自操作，并确保设备的安全。各个部分在试验的不同阶段接受 来自操作台的操作命令，执行对应的操作，具有完备故障诊断和处理 功能，并在保护系统的协调下，完成异常工况试验装置的保护功能。 参照图2,表示核心控制单元——监控系统DSP单元电路图。 该图中，光电监测单元、充电控制机的监控单元、测温系统的监 测单元和水冷系统的监控单元均为过电流监控单元的下层单元。
参照图3，表示本监控保护装置中的监控单元模块与周围其他的 相关单元的连接关系。
权利要求1. 一种晶闸管阀的过电流试验监控保护装置，其特征在于，包含以监控DSP芯片为核心控制单元，它连接有对阀进行精确控制的调节单元模块；还连接光电监测单元、光电控制器监控单元、测温系统的监控单元和水冷系统监控单元这四个下一层单元。
2. 根据权利要求1所述晶闸管阀的过电流试验监控保护装置，其 特征在于，所述DSP控制单元，是采用TMS320LF2407A芯片电路构成。
专利摘要晶闸管阀的过电流试验监控保护装置，属于电力系统用电力电子设备领域，包含以监控DSP芯片为核心控制单元，它连接有对阀进行精确控制的调节单元模块；还连接光电监测单元、光电控制器监控单元、测温系统的监控单元和水冷系统监控单元这四个下一层单元。该高压晶闸管阀过电流试验监控保护装置可以对正常运行及故障情况下合理全面进行监控和保护，监测了阀的耐受故障电流、电压及其相关热效应的能力，实现了装置的控制运行和故障保护，保证了过电流试验装置的安全。
文档编号G01R31/26GK201207075SQ20072017296
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月4日 优先权日2007年9月4日
发明者平 周, 喻劲松, 朱家骝, 杨晓楠, 汤广福, 艳 潘, 贺之渊 申请人:中国电力科学研究院