一種用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電能質(zhì)量產(chǎn)品動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的脈沖控制電路，具體地說是一種提高裝置可靠性、增強(qiáng)裝置整機(jī)系統(tǒng)可維護(hù)性、減少裝置維護(hù)及檢修時(shí)間的用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置是晶閘管控制電路的無功補(bǔ)償及濾波裝置，是現(xiàn)代廠礦企業(yè)、水電站、風(fēng)場(chǎng)等電站電能質(zhì)量控制系統(tǒng)中的重要設(shè)備。裝置設(shè)計(jì)是集計(jì)算機(jī)監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與處理、電力電子技術(shù)、熱工技術(shù)等方面于一體的智能裝置。動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置對(duì)電力系統(tǒng)中的無功功率和諧波進(jìn)行快速的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無功負(fù)載的功率因數(shù)校正，改善電壓質(zhì)量等電網(wǎng)質(zhì)量參數(shù)。裝置應(yīng)用于中高壓電力系統(tǒng)，并且有大量新工藝元器件的應(yīng)用。為保證供電系統(tǒng)可靠性，要求裝置工作性能穩(wěn)定、具備故障自檢功會(huì)K。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置對(duì)晶閘管控制回路的脈沖控制自檢方案采用了光電結(jié)合的閉環(huán)自檢控制。當(dāng)裝置CPU處理單元檢測(cè)到脈沖電路異常時(shí)對(duì)關(guān)閉控制信號(hào)控制。但是對(duì)于光電信號(hào)電路出現(xiàn)元器件硬件故障，CPU軟件控制邏輯不能處理時(shí)，脈沖電路仍然存在過溫?zé)龘p的情況。脈沖電路對(duì)裝置整機(jī)電氣元件的損害較大，故障的檢修周期長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有故障自檢電路的不足，提供了一種既能實(shí)時(shí)檢測(cè)脈沖信號(hào)正確性、又能從裝置整機(jī)系統(tǒng)中快速切除故障脈沖電路的用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案解決的:
[0006]一種用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路，包括CPU處理單元、電源電路、光發(fā)射電路、光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路、高壓脈沖形成電路、晶閘管控制電路、脈沖信號(hào)自檢電路和光接收電路，CPU處理單元和光發(fā)射電路采用電源電路供電，CPU處理單元的信號(hào)輸出接口與光發(fā)射電路的信號(hào)輸入接口相連，光發(fā)射電路的信號(hào)輸出接口與光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路的信號(hào)輸入接口相連，光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路的信號(hào)輸出接口與高壓脈沖形成電路的信號(hào)輸入接口相連，高壓脈沖形成電路的信號(hào)輸出接口與晶閘管控制電路的信號(hào)輸入接口相連且高壓脈沖形成電路與脈沖信號(hào)自檢電路相互連接，脈沖信號(hào)自檢電路的信號(hào)輸出接口與光接收電路的信號(hào)輸入接口相連，光接收電路的信號(hào)輸出接口與CPU處理單元的信號(hào)輸入接口相連，其特征在于所述的電源電路和光發(fā)射電路之間設(shè)有可編程邏輯電路，電源電路的輸出端與可編程邏輯電路的輸入端相連，可編程邏輯電路的輸出端與光發(fā)射電路的輸入端相連且可編程邏輯電路與CPU處理單元相互連接。
[0007]所述的CPU處理單元通過并聯(lián)總線與編程邏輯電路相互連接。
[0008]所述的CPU處理單元通過1接口分別與光發(fā)射電路和光接收電路相連以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的發(fā)送和自檢信號(hào)的接收。
[0009]所述的可編程邏輯電路通過快速繼電器與光發(fā)射電路相連以開關(guān)光發(fā)射電路的電源。
[0010]本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn):
[0011]本實(shí)用新型在動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置硬件電路設(shè)計(jì)成本無明顯增加的情況下，通過在傳統(tǒng)脈沖自檢電路基礎(chǔ)上，增加可編程邏輯電路以控制光發(fā)射電路的電源開關(guān)，避免了整個(gè)脈沖電路硬件故障可能帶來事故擴(kuò)大，提高了工作安全性和可靠性，大幅降低了動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的脈沖電路易過載燒損、電路更換周期長的問題，提高應(yīng)用場(chǎng)合電力供應(yīng)的可靠性，從而提高項(xiàng)目用戶產(chǎn)能輸出。
【附圖說明】
[0012]附圖1為本實(shí)用新型用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路的電路框圖；
[0013]附圖2為本實(shí)用新型用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路的可編程邏輯電路控制光發(fā)射電路電源開關(guān)的電路圖。
[0014]其中:I一CPU處理單元；2—電源電路；3—光發(fā)射電路；4一光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路；5 —尚壓脈沖形成電路；6 —晶閘管控制電路；7—脈沖彳目號(hào)自檢電路；8—光接收電路；9一可編程邏輯電路。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0016]如圖1-2所示:一種用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路，包括CPU處理單元1、電源電路2、光發(fā)射電路3、光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路4、高壓脈沖形成電路5、晶閘管控制電路6、脈沖信號(hào)自檢電路7和光接收電路8，CPU處理單元I和光發(fā)射電路3采用電源電路2供電，CPU處理單元I的信號(hào)輸出接口與光發(fā)射電路3的信號(hào)輸入接口相連，光發(fā)射電路3的信號(hào)輸出接口與光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路4的信號(hào)輸入接口相連，光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路4的信號(hào)輸出接口與高壓脈沖形成電路5的信號(hào)輸入接口相連，高壓脈沖形成電路5的信號(hào)輸出接口與晶閘管控制電路6的信號(hào)輸入接口相連且高壓脈沖形成電路5與脈沖信號(hào)自檢電路7相互連接，脈沖信號(hào)自檢電路7的信號(hào)輸出接口與光接收電路8的信號(hào)輸入接口相連，光接收電路8的信號(hào)輸出接口與CPU處理單元I的信號(hào)輸入接口相連，為解決CPU處理單元I無法處理的光電信號(hào)電路出現(xiàn)元器件硬件故障的問題，在電源電路2和光發(fā)射電路3之間設(shè)有可編程邏輯電路9，電源電路2的輸出端與可編程邏輯電路9的輸入端相連，可編程邏輯電路9的輸出端與光發(fā)射電路3的輸入端相連且可編程邏輯電路9通過并聯(lián)總線與CPU處理單元I相互連接；在上述電路中，CPU處理單元I通過1接口分別與光發(fā)射電路3和光接收電路8相連以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的發(fā)送和自檢信號(hào)的接收，且可編程邏輯電路9中的快速繼電器與光發(fā)射電路3相連以開關(guān)光發(fā)射電路3的電源。
[0017]本實(shí)用新型的用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路使用時(shí)，電源電路2給CPU處理單元I和光發(fā)射電路3供電，CPU處理單元I將脈沖控制電信號(hào)通過光發(fā)射電路3轉(zhuǎn)換成光控制信號(hào)，光控制信號(hào)利用光纖作為傳輸媒介傳送到光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路4，在這部份電路中完成“電-光-電”的電氣隔離轉(zhuǎn)換，并放大脈沖電信號(hào)；光電隔離后的脈沖電信號(hào)接入到高壓脈沖形成電路5，在高壓脈沖形成電5中通過脈沖前置放大、前沿脈沖控制、前沿脈沖形成、脈沖控制、振蕩、逆變等電路模塊將控制脈沖信號(hào)發(fā)送到晶閘管控制電路；同時(shí)，在高壓脈沖形成電路5中配置了反饋?zhàn)詸z信號(hào)的脈沖信號(hào)自檢電路7，通過這一電光轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)脈沖反饋?zhàn)詸z信號(hào)的“電-光”轉(zhuǎn)換，自檢信號(hào)通過光接收電路8實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換并傳送到CPU處理單元I以實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)自檢判斷；CPU處理單元I實(shí)時(shí)自檢其控制晶閘管導(dǎo)通的強(qiáng)迫和平坦脈沖信號(hào)與交流電壓的相對(duì)觸發(fā)位置和脈沖信號(hào)寬度，自檢信號(hào)與發(fā)出脈沖波形不符時(shí)，立刻中斷脈沖輸出；當(dāng)檢測(cè)到仍存在被異常拉至高電位的脈沖電源存在時(shí)，ms級(jí)時(shí)間內(nèi)通過可編程邏輯電路9切除光發(fā)射電路3的電源，實(shí)現(xiàn)從電路硬件中切斷脈沖輸出電源的功能，從而把故障電路從裝置系統(tǒng)中切除。
[0018]本實(shí)用新型在動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置硬件電路設(shè)計(jì)成本無明顯增加的情況下，通過在傳統(tǒng)脈沖自檢電路基礎(chǔ)上，增加可編程邏輯電路9以控制光發(fā)射電路3的電源開關(guān)，避免了整個(gè)脈沖電路硬件故障可能帶來事故擴(kuò)大，提高了工作安全性和可靠性，大幅降低了動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的脈沖電路易過載燒損、電路更換周期長的問題，提高應(yīng)用場(chǎng)合電力供應(yīng)的可靠性，從而提高項(xiàng)目用戶產(chǎn)能輸出。
[0019]以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)；本實(shí)用新型未涉及的技術(shù)均可通過現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路，包括CPU處理單元(1)、電源電路(2)、光發(fā)射電路(3)、光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路(4)、高壓脈沖形成電路(5)、晶閘管控制電路(6)、脈沖信號(hào)自檢電路(7)和光接收電路(8)，CPU處理單元(I)和光發(fā)射電路(3)采用電源電路(2)供電，CPU處理單元(I)的信號(hào)輸出接口與光發(fā)射電路(3)的信號(hào)輸入接口相連，光發(fā)射電路(3)的信號(hào)輸出接口與光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路(4)的信號(hào)輸入接口相連，光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路(4)的信號(hào)輸出接口與高壓脈沖形成電路(5)的信號(hào)輸入接口相連，高壓脈沖形成電路(5)的信號(hào)輸出接口與晶閘管控制電路(6)的信號(hào)輸入接口相連且高壓脈沖形成電路(5)與脈沖信號(hào)自檢電路(7)相互連接，脈沖信號(hào)自檢電路(7)的信號(hào)輸出接口與光接收電路(8)的信號(hào)輸入接口相連，光接收電路(8)的信號(hào)輸出接口與CPU處理單元(I)的信號(hào)輸入接口相連，其特征在于所述的電源電路(2)和光發(fā)射電路(3)之間設(shè)有可編程邏輯電路(9)，電源電路(2)的輸出端與可編程邏輯電路(9)的輸入端相連，可編程邏輯電路(9)的輸出端與光發(fā)射電路(3)的輸入端相連且可編程邏輯電路(9)與CPU處理單元(I)相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路，其特征在于所述的CPU處理單元(I)通過并聯(lián)總線與編程邏輯電路(9)相互連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路，其特征在于所述的CPU處理單元(I)通過1接口分別與光發(fā)射電路(3)和光接收電路(8)相連以實(shí)現(xiàn)控制信號(hào)的發(fā)送和自檢信號(hào)的接收。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路，其特征在于所述的可編程邏輯電路(9)通過快速繼電器與光發(fā)射電路(3 )相連以開關(guān)光發(fā)射電路(3 )的電源。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于電能質(zhì)量動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償及濾波裝置的晶閘管控制脈沖復(fù)校強(qiáng)迫閉鎖電路，包括CPU處理單元（1）、電源電路（2）、光發(fā)射電路（3）、光電轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大電路（4）、高壓脈沖形成電路（5）、晶閘管控制電路（6）、脈沖信號(hào)自檢電路（7）和光接收電路（8），所述的電源電路（2）和光發(fā)射電路（3）之間設(shè)有可編程邏輯電路（9），電源電路（2）的輸出端與可編程邏輯電路（9）的輸入端相連，可編程邏輯電路（9）的輸出端與光發(fā)射電路（3）的輸入端相連且可編程邏輯電路（9）與CPU處理單元（1）相互連接。本實(shí)用新型通過增加可編程邏輯電路以控制光發(fā)射電路的電源開關(guān)，提高了工作安全性和可靠性。
【IPC分類】H02H7-26, H02J3-01, H02J3-18
【公開號(hào)】CN204304419
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420855154
【發(fā)明人】劉明輝, 吉擁平, 王江林
【申請(qǐng)人】南京鈦能電氣有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月30日