一种直流工程电触发晶闸管后备触发系统及其监测方法

摘要

本发明公开了一种直流工程电触发晶闸管后备触发系统，其包括TE板、VBE装置以及监控系统；其中，所述TE板上设置有TE板后备触发回路，所述VBE装置内设置有后备触发监测模块，所述TE板后备触发回路的一端连接于电触发晶闸管的阳极，所述TE板后备触发回路的另一端与连接至电触发晶闸管门极的放大电路、以及与连接至电触发晶闸管阴极的光发射回路相连；所述光发射回路产生的后备触发动作信号通过后备触发监测模块传送至监控系统。本发明还公开了直流工程电触发晶闸管后备触发的信号监测方法。本发明实现了电触发晶闸管自加压开始的全过程的后备触发监测功能，更加便于技术人员进行分析，提高换流站工作的稳定性。

说明书

技术领域

本发明涉及直流输电技术领域，具体涉及一种直流工程电触发晶闸管后备 触发系统及其后备触发信号的监测方法。

背景技术

高压直流输电在我国得到了广泛应用，换流阀是高压直流输电的核心设备， 其稳定可靠运行对直流输电有着至关重要的作用。换流阀的核心元件是晶闸管， 通常单个直流工程包含数以千计的晶闸管。晶闸管功能重要、造价高昂，因而 对晶闸管的监测和保护非常重要。目前按晶闸管的触发方式分类，可分为电触 发晶闸管和光触发晶闸管。

在直流输电运行过程中，晶闸管的过电压保护触发能够在晶闸管承受过电 压的异常工况下紧急触发晶闸管导通，使晶闸管免受过电压损坏，对整个换流 装置的安全稳定运行具有十分重要的作用。对于本方法所涉及的电触发晶闸管， 采用后备触发回路实现过电压保护触发。

目前，国内外高压直流输电工程中电触发晶闸管后备触发所对应的晶闸管 编号、时刻等关键信息都没有上送至监控系统，不利于快速进行排查。同时， 目前的技术下，换流变完成充电，并VBE(valvebaseelectronics阀基电子)装 置和TE板(ThyristorElectronicBoard晶闸管电路板)自检完成后，方能进行电 触发晶闸管后备触发信号的监测，无法实现电触发晶闸管自加压开始的全过程 的后备触发监测功能。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的之一是提供一种直流工程电触发晶闸管后备 触发系统，其用以解决后备触发的电触发晶闸管，其晶闸管编号、时刻等关键 信息没有上送至监控系统的不足，及解决无法实现电触发晶闸管自加压开始的 全过程的后备触发监测功能的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种直流工程电触发晶闸管后备触发系统，其包括TE板、VBE装置以及 监控系统；其中，所述TE板上设置有TE板后备触发回路，所述VBE装置内 设置有后备触发监测模块，所述TE板后备触发回路的一端连接于电触发晶闸管 的阳极，所述TE板后备触发回路的另一端与连接至电触发晶闸管门极的放大电 路、以及与连接至电触发晶闸管阴极的光发射回路相连；所述光发射回路产生 的后备触发动作信号通过光纤送至VBE装置内的后备触发监测模块，并由后备 触发监测模块送至监控系统。

所述TE板后备触发回路包括转折二极管(BOD)、保护二极管以及分压限 流电阻，所述转折二极管的阳极通过保护二极管、分压限流电阻后连接至电触 发晶闸管的阳极，所述转折二极管的阴极与放大电路和光发射回路分别相连， 所述保护二极管的正极连接于分压限流电阻，其负极连接于转折二极管的阳极。

所述光发射回路包括光发射器以及分压限流电阻，所述光发射器的正极通 过分压限流电阻连接于转折二极管的阴极，光发射器的负极连接于电触发晶闸 管的阴极，光发射器产生的后备触发动作信号通过光纤送至VBE装置内的后备 触发监测模块，并由后备触发监测模块送至监控系统。

后备触发监测模块送至监控系统的后备触发动作信号包括后备触发的晶闸 管编号、后备触发时刻、动作信息。

本发明的另一目的在于提供一种直流工程电触发晶闸管后备触发信号监测 方法，其用以解决后备触发的电触发晶闸管，其晶闸管编号、时刻等关键信息 都没有上送至监控系统的不足，及解决无法实现电触发晶闸管自加压开始的全 过程的后备触发监测功能的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种通过直流工程电触发晶闸管后备触发系统实现电触发晶闸管后备触发 信号监测的方法，其包括以下步骤：

步骤1、通过TE板的后备触发回路的触发电压回路监测电触发晶闸管两端 的电压；

步骤2，当电触发晶闸管两端的电压大于该电触发晶闸管的后备触发电压定 值时，后备触发回路导通，则执行步骤3，否则返回继续执行步骤1；

步骤3、通过放大电路给电触发晶闸管门极提供一个触发脉冲，触发电触发 晶闸管导通，同时通过光发射回路把后备触发动作信号发送到VBE装置的后备 触发监测模块；

步骤4、后备触发监测模块将后备触发动作信号上送至监控系统显示，并提 醒运行人员注意。

上送至监控系统显示的后备触发动作信号包括后备触发的电触发晶闸管编 号、后备触发时刻、动作信息。

VBE装置上电即启动后备触发监测模块功能。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：本发明实现了后备触发的电触 发晶闸管，其晶闸管编号、时刻等关键信息上送至监控系统的功能；实现了电 触发晶闸管自加压开始的全过程的后备触发监测功能。更加便于技术人员进行 分析，提高换流站工作的稳定性。

附图说明

图1是本发明直流工程电触发晶闸管后备触发及其监测方法的流程图。

图2是本发明直流工程电触发晶闸管后备触发及其监测方法的原理图。

图3是电触发晶闸管阀1后备触发示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例

请参照图2所示，一种直流工程电触发晶闸管后备触发系统，其包括TE板、 VBE装置以及监控系统；其中，所述TE板上设置有TE板后备触发回路，所述 VBE装置内设置有后备触发监测模块，所述TE板后备触发回路的一端连接于 电触发晶闸管的阳极，所述TE板后备触发回路的另一端与连接至电触发晶闸管 门极的放大电路、以及与连接至电触发晶闸管阴极的光发射回路相连；所述光 发射回路产生的后备触发动作信号通过后备触发监测模块传送至监控系统。后 备触发监测模块送至监控系统的后备触发动作信号包括后备触发的电触发晶闸 管编号、后备触发时刻、动作信息。

所述TE板后备触发回路包括转折二极管(BOD)、保护二极管以及分压限 流电阻，所述转折二极管的阳极通过保护二极管、分压限流电阻后连接至电触 发晶闸管的阳极，所述转折二极管的阴极与放大电路和光发射回路分别相连， 所述保护二极管的正极连接于分压限流电阻，其负极连接于转折二极管的阳极。 通过转折二极管的转折电压参数和分压限流电阻的电阻参数的配合能够适应不 同电触发晶闸管的保护水平。

所述光发射回路包括光发射器以及分压限流电阻，所述光发射器的正极通 过分压限流电阻连接于转折二极管的阴极，光发射器的负极连接于电触发晶闸 管的阴极，光发射器产生的后备触发动作信号通过光纤送至后VBE装置内的备 触发监测模块。

其原理是：当转折二极管承受的电压未达到其额定值(这个额定值与电触 发晶闸管的后备触发定值相对应)时，转折二极管不导通，放大电路以及光发 射回路不工作，而当转折二极管承受的电压大于其额定值时，则放大电路给电 触发晶闸管门极提供一个触发脉冲，触发电触发晶闸管导通，同时光发射回路 把后备触发动作信号(为光发射器输出的光信号)发送到VBE装置的后备触发 监测模块，后备触发监测模块并将该后备触发动作信号进行处理后，上传给监 控系统进行显示。上传给监控系统进行显示的后备触发动作信号主要包括后备 触发的电触发晶闸管的编号(由VBE装置后备触发监测模块和不同TE板后备 触发信号对应的连接端口实现)、后备触发时刻(VBE装置后备触发监测模块的 时钟实现)以及动作信息(由VBE装置后备触发监测模块接收到后备触发光发 射器输出的光信号实现)。

其信号监测的方法请参照图1所示，其包括以下步骤：

步骤1、VBE装置上电即启动后备触发监测模块功能；

步骤2、通过TE板的后备触发回路的触发电压回路监测电触发晶闸管两端 的电压；

步骤3、当电触发晶闸管两端的电压大于该电触发晶闸管的后备触发电压定 值时，后备触发回路导通，则执行步骤4，否则返回继续执行步骤2；

步骤4、通过放大电路给电触发晶闸管门极提供一个触发脉冲，触发电触发 晶闸管导通，同时通过光发射回路把后备触发动作信号发送到VBE装置的后备 触发监测模块；后备触发监测模块将后备触发动作信号上送至监控系统显示， 并提醒运行人员注意，上送至监控系统显示的后备触发动作信号包括后备触发 动作发生的电触发晶闸管编号、后备触发时刻、动作信息。

为了更好地理解本发明，图3示出了电触发晶闸管阀1两次后备触发示意 图，请参照图3所示，其给出了电触发晶闸管阀1两次后备触发的情形：

第一次后备触发情形：换流变压器进线开关合上后，换流阀电触发晶闸管 就带上电压，但VBE装置和TE板未来得及完成自检，根据本发明，VBE装置 自上电即启动后备触发监测模块功能，无需等待VBE装置和TE板完成自检即 可进行晶闸管后备触发信号的接收和上送。在换流阀解锁前，电触发晶闸管电 压正常情况下为正弦波形，加在电触发晶闸管两端的电压小于后备触发电压定 值；但在换流阀加压时刻存在电触发晶闸管承受暂态过电压的可能性，图示为 电触发晶闸管带电后电压异常升高至后备触发定值，电触发晶闸管发生后备触 发，并有后备触发信号送至VBE装置的后备触发监测模块。

第二次后备触发情形：换流阀解锁后，电触发晶闸管由于正常触发通道发 生故障等原因未能正常触发，两端承受的电压大于后备触发电压定值，则后备 触发回路作为后备触发通道，向电触发晶闸管发触发脉冲，同时向VBE发送一 个后备触发信号。

虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在 不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。另外， 针对特定情形或应用，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发明的范围。因 此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本发明权利要求范 围内的全部实施方式。