一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路的制作方法

本实用新型涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路。

背景技术：

mmc柔性直流输电换流阀的桥臂主回路结构是由多个功率单元串联构成，在单个功率单元发生故障时，需要可靠旁路，以保障设备继续运行。目前传统的做法是只配置一组充电电阻、一只电容器、一只晶闸管与旁路开关的触发线圈串联，当晶闸管被触发导通时，由电容器向旁路开关的触发线圈放电，触发旁路开关闭合。传统旁路开关触发电路无法检测旁路开关触发线圈的通断状态，当旁路开关触发线圈出现开路故障时会引起旁路开关拒动的情况，进而会造成设备整体跳闸停运，可靠性有待提升。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提出一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路，主要解决背景技术的问题，对旁路开关触发线圈的通断状态进行检测，且实现冗余触发功能。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路，包括第一充电电阻、第二充电电阻、第一储能电容、第二储能电容、第一晶闸管、第二晶闸管、第一晶闸管触发电路、第二晶闸管触发电路、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、旁路开关触发线圈、第二电压检测电路以及第一电压检测电路，所述第一充电电阻和第二充电电阻的正极并联接入供电电源正极，第一充电电阻的负极与并联连接的第一储能电容和第一电压检测电路连接，第一充电电阻的负极与第二晶闸管的阳极连接，第二晶闸管的门极与第二晶闸管触发电路的一端连接，第二晶闸管的阴极与第二晶闸管触发电路的另一端以及第二二极管的阳极连接，第一储能电容的负极与第三二极管的阴极连接，同理，第二充电电阻的负极与并联连接的第二储能电容和第二电压检测电路连接，第二充电电阻的负极与第一晶闸管的阳极连接，第一晶闸管的门极与第一晶闸管触发电路的一端连接，第一晶闸管的阴极与第一晶闸管触发电路的另一端以及第一二极管的阳极连接，第二储能电容的负极与第四二极管的阴极连接，第一二极管的阳极与第三二极管的阴极连接，第二二极管的阳极与第四二极管的阴极连接，第一二极管与第二二极管的阴极与旁路开关触发线圈的一端连接，旁路开关触发线圈的另一端与第三二极管以及第四二极管的阳极并联接入供电电源负极。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型设计的一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路通过将储能电容的充电电流设置为均流经旁路开关触发线圈，实现对旁路开关触发线圈的通断状态的检测功能。

2.本实用新型仅使用单电源供电，对工程电源供应要求低，采用冗余旁路开关触发电路，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路示意图；

图2为本实用新型实施例一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路示意图中的晶闸管触发电路示意图；

图3为本实用新型实施例一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路示意图中的电压检测电路示意图。

其中：1、第一充电电阻；2、第二充电电阻；3、第一储能电容；4、第二储能电容；5、第一晶闸管；6、第二晶闸管；7、第一晶闸管触发电路；8、第二晶闸管触发电路；9、第一二极管；10、第二二极管；11、第三二极管；12、第四二极管；13、旁路开关触发线圈；14、第二电压检测电路；15、第一电压检测电路；16、隔离变压器；17、整流二极管；18、限流电阻；19、反并联二极管；20、上采样电阻；21、下采样电阻；22、滞回比较器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。

根据图1所示,本实施例提出了一种一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路，包括第一充电电阻1、第二充电电阻2、第一储能电容3、第二储能电容4、第一晶闸管5、第二晶闸管6、第一晶闸管触发电路7、第二晶闸管触发电路8、第一二极管9、第二二极管10、第三二极管11、第四二极管12、旁路开关触发线圈13、第二电压检测电路14以及第一电压检测电路15，所述第一充电电阻1和第二充电电阻2的正极并联接入供电电源正极，第一充电电阻1的负极与并联连接的第一储能电容3和第一电压检测电路15连接，第一充电电阻1的负极与第二晶闸管6的阳极连接，第二晶闸管6的门极与第二晶闸管触发电路8的一端连接，第二晶闸管6的阴极与第二晶闸管触发电路8的另一端以及第二二极管10的阳极连接，第一储能电容3的负极与第三二极管11的阴极连接，同理，第二充电电阻2的负极与并联连接的第二储能电容4和第二电压检测电路14连接，第二充电电阻2的负极与第一晶闸管5的阳极连接，第一晶闸管5的门极与第一晶闸管触发电路7的一端连接，第一晶闸管5的阴极与第一晶闸管触发电路7的另一端以及第一二极管9的阳极连接，第二储能电容4的负极与第四二极管12的阴极连接，第一二极管9的阳极与第三二极管11的阴极连接，第二二极管10的阳极与第四二极管12的阴极连接，第一二极管9与第二二极管10的阴极与旁路开关触发线圈13的一端连接，旁路开关触发线圈13的另一端与第三二极管11以及第四二极管12的阳极并联接入供电电源负极。

第一晶闸管触发电路7以及第二晶闸管触发电路8均包括隔离变压器16、整流二极管17、限流电阻18以及反并联二极管19，功率变压器16接收触发信号，其输出侧的一端经整流二极管17和限流电阻18，驱动第一晶闸管5或第二晶闸管6，反并联二极管19的阳极与所述输出侧的另一端连接，反并联二极管19的阴极与限流电阻18连接。

第二电压检测电路14以及第一电压检测电路15均包括上采样电阻20、下采样电阻21以及滞回比较器22，上采样电阻20和下采样电阻21串联后并联在第一储能电容3或第二储能电容4两端，上采样电阻20和下采样电阻21之间的连接点接入滞回比较器22的输入端，滞回比较器22的输出端为电压检测电路的输出端

工作原理如下：

供电电源正极经第一充电电阻1为第一储能电容3充电，第一储能电容3会逐渐充电至接近供电电源的电压；供电电源经第二充电电阻2为第二储能电容4充电，第二储能电容4会逐渐充电至接近供电电源的电压。

第一储能电容3的充电路径为：供电电源正极经第一充电电阻1、第一储能电容3、第一二极管9、旁路开关触发线圈13、供电电源负极。

第二储能电容4的充电路径为：供电电源正极经第二充电电阻2、第二储能电容4、第二二极管10、旁路开关触发线圈13、供电电源负极。

第一储能电容3的放电路径为：第一储能电容3上端、第二晶闸管6、第二二极管10、旁路开关触发线圈13、第三二极管11、第一储能电容3负极。

第二储能电容4的放电路径为：第二储能电容4上端、第一晶闸管5、第一二极管9、旁路开关触发线圈13、第四二极管12、第二储能电容4负极。

第一储能电容3并联有第一电压检测电路15，能够检测第一储能电容3的充电电压状态。

第二储能电容4并联有第二电压检测电路14，能够检测第二储能电容4的充电电压状态。

当电路中旁路开关触发线圈13处于导通状态时，本实施例的一种一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路工作的过程如下：

1)一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路启动前，第一储能电容3和第二储能电容4的电压为0v，第一晶闸管触发电路7和第二晶闸管触发电路8无触发信号，第一晶闸管5和第二晶闸管6处于截止状态；

2)供电电源上电后，供电电源经第一充电电阻1、第一储能电容3、第一二极管9、旁路开关触发线圈13，向第一储能电容3充电；供电电源经第二充电电阻2、第二储能电容4、第二二极管10、旁路开关触发线圈13，向第二储能电容4充电。

3)由于第一晶闸管5和第二晶闸管6均处于截止状态，无电流流过，使第一储能电容3和第二储能电容4的电压，不断充电至接近供电电源电压。经第一电压检测电路15和第二电压检测电路14，可以识别第一储能电容3和第二储能电容4的充电状态。

4)当第一晶闸管触发电路7或第二晶闸管触发电路8接收到触发信号时，第一晶闸管5或第二晶闸管6导通，使第一储能电容3或第二储能电容4向旁路开关触发线圈13放电，触发旁路开关闭合。

当电路中旁路开关触发线圈13处于开路故障状态时，本实施例的一种一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路工作的过程如下：

1)一种用于柔直换流阀旁路开关的冗余触发电路启动前，第一储能电容3和第二储能电容4的电压为0v，第一晶闸管触发电路7和第二晶闸管触发电路8无触发信号，第一晶闸管5和第二晶闸管6处于截止状态；

2)供电电源上电后，由于旁路开关触发线圈13处于开路故障状态，第一储能电容3和第二储能电容4无法充电，电压一直处于0v。可以通过第一电压检测电路15和第二电压检测电路14识别，并告警。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。