磁控電抗器的晶閘管隔離觸發模塊的製作方法
2024-03-07 05:31:15 1
本實用新型涉及大功率晶閘管的觸發裝置，具體地指一種磁控電抗器的晶閘管隔離觸發模塊，屬於磁控電抗器的高壓控制領域。
背景技術：
近年來，磁控電抗器在中高壓電力系統中得到廣泛應用，包括消弧線圈、動態無功補償等電能改善領域。為了實現磁控電抗器的無極調節特性，其核心器件晶閘管的隔離觸發技術是非常關鍵的。
由於晶閘管觸發控制系統是低壓弱電系統，所以需要經過高低壓電氣隔離來進行長距離的觸發信號傳輸。目前，晶閘管隔離觸發方法主要包括脈衝變壓器觸發、光耦隔離觸發、光纖觸發等三種：脈衝變壓器觸發是將低電位的脈衝信號經脈衝變壓器隔離後傳輸到高電位晶閘管門極，傳輸時採用全電纜方式，電磁幹擾問題比較嚴重；光耦隔離觸發是將低電位的脈衝信號經光耦隔離後，送到脈衝放大單元，放大後再傳輸到晶閘管門極，傳輸時採用全電路方式，存在耐壓低與電磁幹擾問題；光纖觸發是最先進的觸發技術，其耐壓水平高，並且光傳輸不受電磁幹擾，此方法需要額外的+5V電源作為光纖觸發裝置的電源，傳統方法採用耦合取電方式，其存在導通時無法維持電壓的缺點，並且採用穩壓二極體等器件，使取電方式變得複雜。
技術實現要素：
為了適用於磁控電抗器領域的晶閘管觸發，克服上述三種觸發方式的缺點，本實用新型提出了一種磁控電抗器的晶閘管隔離觸發模塊。
實現本實用新型目的採用的技術方案是一種磁控電抗器的晶閘管隔離觸發模塊，該晶閘管隔離觸發模塊包括：
供電隔離電源，包括隔離變壓器、整流電路和穩壓電路；所述隔離變壓器的輸入繞組與磁控電抗器的線圈K1、K2節點連接，輸出繞組與整流電路連接，整流電路與穩壓電路連接；
脈衝發送迴路，包括第一光耦隔離電路和光信號發送電路，脈衝信號命令經第一光耦隔離電路由電信號轉換為光信號後，由光信號發送電路發出；
光纖通道，用於傳輸所述光信號發送電路發出的光信號；
脈衝接收觸發電路，包括依次連接的光信號接收器、第二光耦隔離電路、反向延時電路和脈衝整形電路，光信號接收器將從光纖通道接收的光信號轉換為兩路互補的脈衝觸發信號，所述兩路互補的脈衝觸發信號經脈衝整形電路整形後輸入磁控電抗器的兩個晶閘管，對磁控電抗器的觸發控制。
與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果是：
(1)該晶閘管隔離觸發模塊綜合了光耦隔離和光纖觸發方式的優點，既提高了控制迴路與高壓迴路的耐壓等級，又抑制了現場通道環境的電磁幹擾，使晶閘管的觸發工作更加可靠穩定。
(2)經由線圈K1、K2節點進行隔離供電，不影響磁控電抗器的原有參數設計，供電電源與磁控電抗器相互依賴，能夠保證觸發電路不誤工作，簡單、穩定、安全性高，不需要額外設計複雜的耦合電源，解決了導通時不能提供穩定電源的問題。
(3)將原有一路觸發脈衝命令分為兩路互補信號，可以減少一路光纖通道，合理降低觸發模塊成本。
附圖說明
圖1為本實用磁控電抗器的晶閘管隔離觸發模塊的結構框圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。
如圖1所示，實現磁控電抗器的晶閘管隔離觸發模塊包括供電隔離電源1、脈衝發送迴路2、光纖通道3、脈衝接收觸發電路4，其中：
供電隔離電源1包括隔離變壓器、整流電路和穩壓電路；所述隔離變壓器的輸入繞組與磁控電抗器的線圈K1、K2節點連接，輸出繞組與整流電路連接，整流電路與穩壓電路連接。
脈衝發送迴路2包括第一光耦隔離電路和光信號發送電路，脈衝信號命令經第一光耦隔離電路由電信號轉換為光信號後，由光信號發送電路發出。
光纖通道3，光纖通道3連接脈衝發送迴路2和脈衝接收觸發電路4，用於傳輸所述光信號發送電路發出的光信號。
脈衝接收觸發電路4包括依次連接的光信號接收器、第二光耦隔離電路、反向延時電路和脈衝整形電路，光信號接收器將從光纖通道接收的光信號轉換為兩路互補的脈衝觸發信號，所述兩路互補的脈衝觸發信號經脈衝整形電路整形後輸入磁控電抗器的兩個晶閘管，對磁控電抗器的觸發控制。
基於以上結構，本實用新型磁控電抗器的晶閘管隔離觸發模塊實現對模塊的供電電源、脈衝發送與接收進行處理，其實現具體步驟如下：
(1)由磁控電抗器的線圈K1、K2之間的電壓經由隔離變壓器、整流迴路、穩壓電路產生穩定的電源，供給脈衝接收觸發電路4的電源部分。
(2)脈衝信號命令由遠程控制端發送，經由光耦隔離電路完成脈衝信號從電信號到光信號的變換後，由光信號發送電路發出至光纖通道3。
(3)光信號通過一路光纖通道3進行傳輸，可以屏蔽外部複雜的電磁幹擾環境。
(4)脈衝接收觸發電路4對光信號進行接收並經由光耦隔離電路將光信號轉換為電信號後傳入反向延時電路，反向延時電路將原始一路脈衝信號處理為兩路互補的觸發脈衝信號，兩路信號相差180°，然後傳入脈衝整形電路整形，最後供給磁控電抗器的上下兩個晶閘管VT1、VT2，完成對磁控電抗器的觸發控制。