本發(fā)明涉及檢測，并且更具體地，涉及一種測試混合式有載分接開關(guān)晶閘管模塊性能的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，晶閘管輔助熄弧的混合式變壓器有載分接開關(guān)發(fā)展迅速，已經(jīng)得到商業(yè)應用，其在普通油浸式有載分接開關(guān)的基礎上，增加晶閘管模塊，可避免切換時對觸頭的燒蝕以及對變壓器油的污染?；旌鲜接休d分接開關(guān)具有上述優(yōu)勢，但其作為一種新的有載分接開關(guān)類型，對其試驗測試，尤其是增加的晶閘管模塊性能的試驗測試，尚缺乏相應的研究。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決背景技術(shù)存在的缺少對混合式變壓器有載分接開關(guān)晶閘管模塊性能測試的技術(shù)這一技術(shù)問題時，本發(fā)明提供一種測試混合式有載分接開關(guān)晶閘管模塊性能的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

2、電流源單元，其與控制單元和待測試晶閘管模塊分別連接，用于在接收到控制單元的指令后，向待測試晶閘管模塊施加電流；

3、控制單元，其與電流源單元和數(shù)據(jù)采集單元分別連接，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送的信息進行信號分析以提取所述待測試晶閘管模塊的特征量，以及控制電流源單元向待測試晶閘體模塊施加電流；

4、數(shù)據(jù)采集單元，其與電流源單元、待測試晶閘管模塊和控制單元分別連接，用于采集待測試晶閘管模塊和電流源單元輸出的電信號。

5、觸發(fā)源單元，其與電流源單元和待測試晶閘管模塊分別連接，用于在檢測到電流源單元輸出電流的相位后，控制觸發(fā)源單元向待測試晶閘體模塊施加給定的觸發(fā)波形。

6、進一步地，所述電流源單元包括依次相連的三相電源、整流電路、單相逆變h橋、隔離變壓器和電容器組，其中，380v的三相電源經(jīng)整流電路整流后，根據(jù)控制單元發(fā)出的指令，由單相逆變h橋輸出指定幅值的電流波形，并經(jīng)隔離變壓器后，由電容器組支撐電流源單元的電壓，并輸出至待測試晶閘管模塊。

7、進一步地，所述數(shù)據(jù)采集單元包括測量探頭和采集卡，其中，所述測量探頭分別與電流源單元、待測試晶閘管模塊和采集卡相連接，用于采集電流源單元和待測試晶閘管模塊輸出的電信號，并發(fā)送到采集卡，所述采集卡用于將接收到的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳輸至控制單元。

8、進一步地，所述測量探頭采集的電信號包括電壓信號和電流信號。

9、進一步地，所述控制單元包括主控制器和控制板，其中，所述控制板與電流源單元連接，所述主控制器與數(shù)據(jù)采集單元連接。

10、進一步地，所述主控制器選擇美國國家儀器有限公司的pxi?e系列控制器，控制板選擇采用數(shù)字信號處理器dsp和現(xiàn)場可編程門陣列fpga組合的控制板卡。

11、進一步地，所述觸發(fā)源單元包括依次相連的鎖相環(huán)、任意波形發(fā)生器和功率放大器，所述鎖相環(huán)與電流源單元相連，采集電流源單元輸出電流的相位，用于為任意波形發(fā)生器提供輸出相位的參考，功率放大器將任意波形發(fā)生器生成的觸發(fā)信號放大后施加到待測試晶閘管模塊上。

12、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明提供一種測試混合式有載分接開關(guān)晶閘管模塊性能的方法，所述方法包括：

13、電流源單元向待測試晶閘管模塊施加電流；

14、觸發(fā)源單元識別電流源單元輸出相位，在不同相位向待測試晶閘管模塊門極施加特定的觸發(fā)信號；

15、數(shù)據(jù)采集單元采集待測試晶閘管模塊的門極和陰陽極電信號

16、數(shù)據(jù)采集單元將接收到的電信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號后發(fā)送到控制單元；

17、控制單元根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送的信息進行信號分析以提取所述待測試晶閘管模塊的特征量，并確定所述待測試晶閘管模塊的性能。

18、進一步地，所述電流源單元向待測試晶閘管模塊施加電流包括：

19、所述電流源單元中380v的三相電源經(jīng)整流電路整流后，根據(jù)控制單元發(fā)出的指令，由單相逆變h橋輸出指定幅值的電流波形，并經(jīng)隔離變壓器后，由電容器組支撐電流源單元的電壓，并輸出至待測試晶閘管模塊。

20、進一步地，觸發(fā)源單元識別電流源單元輸出相位，在不同相位向待測試晶閘管模塊門極施加特定的觸發(fā)信號包括：

21、所述觸發(fā)源單元中的鎖相環(huán)識別電流源單元輸出電流的相位，以一定的步長在不同相位按照給定的公式控制任意波形發(fā)生器輸出觸發(fā)信號，經(jīng)功率放大器放大后輸出至待測試晶閘管模塊的門極。

22、進一步地，數(shù)據(jù)采集單元將接收到的電信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號后發(fā)送到控制單元包括：

23、所述數(shù)據(jù)采集單元的測量探頭采集待測試晶閘管模塊門極電壓、電流和陰陽極電壓、電流等快速瞬變電信號；

24、所述數(shù)據(jù)采集單元的采集卡接收所述測量探頭輸出的快速瞬變電信號后，將所述快速瞬變電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳輸至控制單元。

25、進一步地，所述數(shù)據(jù)采集單元的測量探頭采集待測試晶閘管模塊輸出的電信號包括采集電壓信號和電流信號。

26、進一步地，控制單元根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送的信息進行信號分析以提取所述待測試晶閘管模塊的特征量，并確定所述待測試晶閘管模塊的性能指所述控制單元采用ni的pxi?e控制器，并與所述pxi?e控制器適配的采集卡，例如nipxi?e-5105和ni?pxi?e-5122，結(jié)合后，利用在n?i?labview環(huán)境下開發(fā)的具有針對性的信號采集和信號處理程序進行電信號的分析和提取。

27、進一步地，所述待測試晶閘管模塊的特征量包括門極電流上升率、門極電壓上升率，觸發(fā)時間、關(guān)斷時間、恢復電壓幅值、恢復電壓上升率和可觸發(fā)相位區(qū)間。

28、本發(fā)明所述的測試混合式有載分接開關(guān)晶閘管模塊性能的系統(tǒng)和方法，通過電流源單元向待測試晶閘管模塊施加電流，并通過數(shù)字采集單元采集電信號傳輸給控制單元進行信號分析，提取待測試晶閘管的特征量，和現(xiàn)有技術(shù)相比，所述系統(tǒng)和方法具有如下有益效果：

29、(1)本發(fā)明所述滯環(huán)控制電流源可模擬晶閘管模塊在混合式有載分接開關(guān)中的工況，相比采用變壓器法或諧振法的試驗回路，所需的設備少，更靈活；

30、(2)采用ni的pxi?e并結(jié)合與pxi?e適配的采集卡，在ni?labv?iew環(huán)境下開發(fā)針對性的信號采集和信號處理程序，功能可根據(jù)需求自行添加，具有更強的適用性。

技術(shù)特征：

1.一種測試混合式有載分接開關(guān)晶閘管模塊性能的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電流源單元是滯環(huán)控制電流源，所述電流源單元包括依次相連的三相電源、整流電路、單相逆變h橋、隔離變壓器和電容器組，其中，380v的三相電源經(jīng)整流電路整流后，根據(jù)控制單元發(fā)出的指令，由單相逆變h橋輸出指定幅值的電流波形，并經(jīng)隔離變壓器后，由電容器組支撐電流源單元的電壓，并輸出至待測試晶閘管模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元包括測量探頭和采集卡，其中，所述測量探頭分別與電流源單元、待測試晶閘管模塊和采集卡相連接，用于采集電流源單元和待測試晶閘管模塊輸出的電信號，并發(fā)送到采集卡，所述采集卡用于將接收到的電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并傳輸至控制單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元包括主控制器和控制板，其中，所述控制板與電流源單元連接，所述主控制器與數(shù)據(jù)采集單元連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述觸發(fā)源單元包括依次相連的鎖相環(huán)、任意波形發(fā)生器和功率放大器，所述鎖相環(huán)與電流源單元相連，采集電流源單元輸出電流的相位，用于為任意波形發(fā)生器提供輸出相位的參考，功率放大器將任意波形發(fā)生器生成的觸發(fā)信號放大后施加到待測試晶閘管模塊上。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，對于所述電流源單元，在其輸出電流波形的每個工頻周期內(nèi)，所述觸發(fā)源單元中所述任意波形發(fā)生器的輸出電壓為uf，

7.一種如權(quán)利要求1所述測試混合式有載分接開關(guān)晶閘管模塊性能的方法，其特征在于，所述方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述電流源單元向待測試晶閘管模塊施加電流包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，觸發(fā)源單元識別電流源單元輸出相位，在不同相位向待測試晶閘管模塊門極施加特定的觸發(fā)信號包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述待測試晶閘管模塊的特征量包括門極電流上升率、門極電壓上升率，觸發(fā)時間、關(guān)斷時間、恢復電壓幅值、恢復電壓上升率和可觸發(fā)相位區(qū)間。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種測試混合式有載分接開關(guān)晶閘管模塊性能的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)包括：電流源單元，其與控制單元和待測試晶閘管模塊分別連接，用于在接收到控制單元的指令后，向待測試晶閘管模塊施加電流；控制單元，其與電流源單元和數(shù)據(jù)采集單元分別連接，用于根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送的信息進行信號分析以提取所述待測試晶閘管模塊的特征量，以及控制電流源單元向待測試晶閘體模塊施加電流；數(shù)據(jù)采集單元，其與電流源單元、待測試晶閘管模塊和控制單元分別連接，用于采集待測試晶閘管模塊和電流源單元輸出的電信號；觸發(fā)源單元，其與電流源單元和待測試晶閘管模塊分別連接，用于在檢測到電流源單元輸出電流的相位后，控制觸發(fā)源單元向待測試晶閘管模塊施加給定的觸發(fā)波形。

技術(shù)研發(fā)人員：陶佳唯,胡海敏,屠稼茗,蔡韌,楊曉彤,宋人杰,朱立銘,陳經(jīng)緯,貝逸群,何韡,顧一飛,高飛,賈鵬飛,朱家運,劉志剛,丁本平,郝魯寧,趙武
受保護的技術(shù)使用者：國網(wǎng)上海市電力公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6