專利名稱：一種用于變壓器中性點(diǎn)隔直裝置中的晶閘管觸發(fā)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器中性點(diǎn)直流電流抑制裝置，特別是一種用于變壓器中 性點(diǎn)直流電流抑制裝置中的晶閘管觸發(fā)電路。
背景技術(shù)：
供電系統(tǒng)中110kV、220kV、500kV變電站的主變壓器普遍采用中性點(diǎn)直接接地方 式。近年來，為了解決大容量長距離線路輸電問題和大區(qū)電網(wǎng)間的線路互聯(lián)問題，高壓直 流輸電線路不斷增加，但高壓直流輸電的運(yùn)行，容易造成在其接地極附近的110kV、220kV、 500kV變電站的主變壓器中性點(diǎn)有直流電流流過，會引起直流偏磁，導(dǎo)致諧波增加、噪聲增 大、過熱以及可能引起的保護(hù)誤動等問題。目前解決這個(gè)問題的辦法主要有兩種變壓器中性點(diǎn)直流電流反向注入和變壓器 中性點(diǎn)直流電流抑制。其中，變壓中性點(diǎn)直流電流反向注入是在變壓器中性點(diǎn)和遠(yuǎn)端接地極之間施加反 向電流以抵消變壓器中性點(diǎn)電流。通常是在變壓器中性點(diǎn)串入一個(gè)直流電壓源，根據(jù)所檢 測到的直流電流值，動態(tài)調(diào)整該電壓源設(shè)置，實(shí)時(shí)提供反向直流電流。這種方法并不能完 全抵消直流從中性點(diǎn)流入，而且必須在變電站外建造獨(dú)立接地極，工程量極大，而且費(fèi)用較
尚o變壓器中性點(diǎn)直流電流抑制是采用電容器來隔離變壓器中性點(diǎn)與接地極，使得接 地極的直流電流不會流過變壓器，這樣可以抑制變壓器中性點(diǎn)直流電流，但也改變了電網(wǎng) 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在電網(wǎng)出現(xiàn)異常情況時(shí)(如單相接地故障、電容器電壓太大等)需要在極短時(shí) 間內(nèi)把電容器兩端短接。在變壓器中性點(diǎn)直流電流抑制裝置中普遍采用一對反并聯(lián)晶閘管 來完成極短時(shí)間內(nèi)電容器兩端的短接，因此晶閘管的觸發(fā)電路極其關(guān)鍵。目前一般是采用 控制器輸出觸發(fā)信號，觸發(fā)電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖導(dǎo)通晶閘管，采用控制器判斷是否需要短接 電容器的做法依賴于控制器，容易受到干擾，其反應(yīng)速度較慢，而且不可靠。
實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種反應(yīng)速度快、可靠性高的、 用于變壓器中性點(diǎn)隔直裝置中的晶閘管觸發(fā)電路。本實(shí)用新型解決其問題所采用的技術(shù)方案是一種用于變壓器中性點(diǎn)隔直裝置中的晶閘管觸發(fā)電路，所述晶閘管觸發(fā)電路包括 光電隔離及脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖變壓器T1，光電隔離及脈沖發(fā)生模塊Ml的輸出端連接脈 沖變壓器T1的輸入端，脈沖變壓器T1的輸出端與一檢測觸發(fā)模塊M2的輸入端連接，檢測 觸發(fā)模塊M2的輸出端與反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)極和陰極相連。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述檢測觸發(fā)模塊(M2)由壓敏電阻Znl、Zn2和瞬變 二極管D13、D14分別與二極管D9 D12串聯(lián)組成。本實(shí)用新型的有益效果是晶閘管觸發(fā)電路中增加一檢測觸發(fā)模塊，用于檢測晶閘管兩端的電壓、并根據(jù)需要發(fā)出觸發(fā)脈沖觸發(fā)晶閘管，使觸發(fā)電路可以自行判斷并直接 觸發(fā)晶間管，而不需要依賴控制器發(fā)出控制信號，響應(yīng)速度快、觸發(fā)沒有延時(shí)；檢測觸發(fā)模 塊采用在觸發(fā)電路中增加壓敏電阻和瞬變二極管作為觸發(fā)判斷依據(jù)，在需要觸發(fā)時(shí)直接觸 發(fā)晶間管，性能上比采用控制器或控制電路有更快的反應(yīng)速度、抗電磁干繞能力更強(qiáng)，使得 裝置可靠性大大提高。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
圖1是本實(shí)用新型的觸發(fā)電路應(yīng)用于變壓器中性點(diǎn)隔直裝置中的示意圖；圖2是本實(shí)用新型的晶閘管觸發(fā)電路的示意圖；圖3是本實(shí)用新型的光電隔離及脈沖發(fā)生模塊的電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型的檢測觸發(fā)模塊的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1、圖2，本實(shí)用新型的一種用于變壓器中性點(diǎn)隔直裝置中的晶閘管觸發(fā)電 路，所述晶閘管觸發(fā)電路包括光電隔離及脈沖發(fā)生模塊Ml、脈沖變壓器T1，光電隔離及脈 沖發(fā)生模塊Ml的輸出端連接脈沖變壓器T1的輸入端，脈沖變壓器T1的輸出端與一檢測 觸發(fā)模塊M2的輸入端連接，檢測觸發(fā)模塊M2的輸出端與反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)極和陰極相 連。本實(shí)用新型的觸發(fā)電路應(yīng)用于變壓器中性點(diǎn)隔直裝置中，晶閘管觸發(fā)電路的輸入端與 控制器相連，輸出端與反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)極和陰極相連，其中，光電隔離及脈沖發(fā)生模塊 Ml與控制器相連，用于接收控制器所發(fā)的觸發(fā)命令并發(fā)出高頻方波脈沖，脈沖變壓器T1接 收并隔離高頻方波脈沖后發(fā)送給檢測觸發(fā)模塊M2。開關(guān)K2與電容C串聯(lián)后的支路并聯(lián)在 110kV、220kV、500kV變電站的主變壓器T中性點(diǎn)接地刀閘K1的兩端。開關(guān)K3并聯(lián)在反并 聯(lián)晶閘管的兩端，同時(shí)K3為分別與控制器、電壓電流轉(zhuǎn)換電路相連，在電流過大時(shí)控制器 發(fā)出控制信號使旁路開關(guān)K3自動合上，將電容器C和反并聯(lián)晶閘管的兩端短路，能起到保 護(hù)晶閘管的作用。晶閘管觸發(fā)電路的檢測觸發(fā)模塊M2與反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)極Gl、G2和 陰極Kl、K2相連，用于檢測晶閘管兩端的電壓、發(fā)出觸發(fā)脈沖觸發(fā)晶閘管。結(jié)合圖3，本實(shí)用新型的光電隔離及脈沖發(fā)生模塊Ml包括光耦芯片0PT1、L292開 關(guān)式驅(qū)動芯片VT1和電阻、電容、二極管，光耦芯片0PT1與控制器端相連，用于接收控制器 所發(fā)的觸發(fā)命令，并實(shí)現(xiàn)良好的電氣隔離；經(jīng)光耦芯片0PT1放大、隔離后的觸發(fā)脈沖輸入 L292芯片VT1的12號引腳，此時(shí)VT1發(fā)出高頻方波脈沖并經(jīng)1、15號引腳傳輸至脈沖變壓 器T1。參照圖4，脈沖變壓器T1接收并隔離高頻方波脈沖后發(fā)送給檢測觸發(fā)模塊M2。所 述檢測觸發(fā)模塊M2包括壓敏電阻Zn 1、Zn2、瞬變二極管D13、D14與二極管D9 D12，所述壓 敏電阻Znl、Zn2分別與二極管D9、D11串聯(lián)，瞬變二極管D13、D14分別與二極管D10、D12串 聯(lián)，各串聯(lián)支路并聯(lián)于脈沖變壓器T1的輸出端，作為兩級檢測判斷觸發(fā)機(jī)構(gòu)，檢測晶閘管 兩端電壓、判斷是否需要觸發(fā)導(dǎo)通晶閘管并施加電壓給晶閘管觸發(fā)極G1、G2和陰極kl、k2， 當(dāng)晶閘管兩端電壓高于一定電壓值時(shí)瞬變二極管或壓敏電阻導(dǎo)通，電流流向Gl或G2極，從 而導(dǎo)通晶閘管最終實(shí)現(xiàn)在極短的時(shí)間內(nèi)短接電容器C。[0019]本實(shí)用新型的檢測觸發(fā)模塊M2還包括一脈沖整流電路M3，脈沖整流電路M3輸出 端分別連接兩個(gè)晶閘管的觸發(fā)極G1、G2和陰極kl、k2。二極管D1 D4、D5 D8組成兩個(gè) 橋式整流電路，與脈沖變壓器T1的輸出端相連。高頻方波脈沖經(jīng)過脈沖變壓器T1隔離后， 由D1 D8兩個(gè)整流電路接收并進(jìn)行進(jìn)行整流，然后分別施加給晶間管觸發(fā)極Gl、G2和陰 極kl、k2，使晶閘管導(dǎo)通?？傊?，本實(shí)用新型在原有采用控制器判斷是否需要短接電容器的方法上增加檢測 觸發(fā)模塊，采用壓敏電阻、瞬變二極管檢測晶閘管兩端電壓，判斷裝置是否需要晶閘管導(dǎo) 通，并直接觸發(fā)，使晶間管觸發(fā)電路既可以接受控制器或控制電路板觸發(fā)命令觸發(fā)晶閘管， 也可以自行判斷并直接觸發(fā)晶閘管，整個(gè)監(jiān)測響應(yīng)時(shí)間短，抗干擾能力強(qiáng)，完全滿足變壓器 中性點(diǎn)直流抑制裝置在緊急情況下的要求。當(dāng)然，本實(shí)用新型創(chuàng)造并不局限于上述實(shí)施方式，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違 背本實(shí)用新型精神的前提下還可作出種種的等同變形或替換，這些等同的變型或替換均包 含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種用于變壓器中性點(diǎn)隔直裝置中的晶閘管觸發(fā)電路，所述晶閘管觸發(fā)電路包括光電隔離及脈沖發(fā)生模塊(M1)、脈沖變壓器(T1)，光電隔離及脈沖發(fā)生模塊(M1)的輸出端連接脈沖變壓器(T1)的輸入端，其特征在于脈沖變壓器(T1)的輸出端與一檢測觸發(fā)模塊(M2)的輸入端連接，檢測觸發(fā)模塊(M2)的輸出端用于與反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)極和陰極相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶間管觸發(fā)電路，其特征在于所述檢測觸發(fā)模塊(M2)包括 壓敏電阻(Znl、Zn2)、瞬變二極管(D13、D14)與二極管(D9 D12)，所述壓敏電阻(Znl、 Zn2)分別與二極管(D9、D11)串聯(lián)，瞬變二極管(D13、D14)分別與二極管(D10、D12)串聯(lián)， 各串聯(lián)支路并聯(lián)于脈沖變壓器(T1)的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶間管觸發(fā)電路，其特征在于所述檢測觸發(fā)模塊(M2)還包 括一脈沖整流電路(M3)，脈沖整流電路(M3)輸出端分別連接兩個(gè)晶閘管的觸發(fā)極和陰極。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶閘管觸發(fā)電路，其特征在于所述脈沖整流電路(M3)為二 極管(D1 D4和D5 D8)組成的兩個(gè)橋式整流電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于變壓器中性點(diǎn)隔直裝置中的晶閘管觸發(fā)電路，所述晶閘管觸發(fā)電路包括光電隔離及脈沖發(fā)生模塊M1、脈沖變壓器T1，光電隔離及脈沖發(fā)生模塊M1的輸出端連接脈沖變壓器T1的輸入端，脈沖變壓器T1的輸出端與一檢測觸發(fā)模塊M2的輸入端連接，檢測觸發(fā)模塊M2的輸出端與反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)極和陰極相連。本實(shí)用新型的晶閘管觸發(fā)電路用于檢測晶閘管兩端的電壓、發(fā)出觸發(fā)脈沖觸發(fā)晶閘管，可以自行判斷并直接觸發(fā)晶閘管，響應(yīng)速度快、觸發(fā)沒有延時(shí)。
文檔編號H02M7/155GK201584906SQ200920263448
公開日2010年9月15日 申請日期2009年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月26日
發(fā)明者關(guān)勝利, 黃克峰 申請人:廣州市高瀾水技術(shù)有限公司