【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于晶閘管加速老化試驗領域，尤其涉及一種晶閘管加速老化試驗平臺及方法。
技術介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術相關的
技術介紹
信息，不必然構成在先技術。
2、高壓直流輸電技術是解決高電壓、大容量、遠距離送電和電網互聯的重要手段，其穩定、健康運行對電網具有重要的意義。晶閘管作為直流工程換流閥實現交直流轉換功能的關鍵核心器件，其可靠性直接關系到直流輸電系統的安全、穩定運行。對于老化過程中的換流閥晶閘管器件，若檢修或更換時間不及時，則將因達到運行壽命而發生損壞；若檢修或更換的周期太頻繁，則系統運行成本將大大提高。然而，通過常規運維手段，無法對潛在的晶閘管老化趨勢及剩余壽命進行定量分析和判斷，給工程帶來了極大的安全隱患。
3、晶閘管正常工作運行時疲勞老化過程很漫長。因此，為全面觀察和探究其疲勞老化失效過程，需要設計加速老化實驗以縮短研究周期，針對晶閘管老化特性開展機理分析及測試方法研究，為合理規劃晶閘管器件的運維和更換時機提供依據，從而提高高壓直流工程運行維護的技術經濟性。
技術實現思路
1、為了解決上述
技術介紹
中存在的技術問題，本專利技術提供一種晶閘管加速老化試驗平臺及方法，其通過施加不同電流、電壓應力，完成晶閘管老化實驗，并測量相應的特征參數。
2、為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、本專利技術的第一個方面提供了一種晶閘管加速老化試驗平臺。
4、在一個或多個實施例中，一種晶閘管加速老化試驗平
5、所述電源模塊為第一調壓模塊和第二調壓模塊提供同相位的交流電壓；
6、所述降壓變壓器一次側與第一調壓模塊的調節端相連；所述降壓變壓器二次側與試驗控制模塊的輸入端相連；所述試驗控制模塊的輸出端與升壓變壓器一次側相連，升壓變壓器二次側與第二調壓模塊的調節端相連；
7、所述試驗控制模塊與試驗晶閘管相連，所述試驗控制模塊用于：
8、當交流電壓為正周波時，在1/3工頻周期內觸發試驗晶閘管導通，通過調整流過試驗晶閘管的電流大小，實現試驗晶閘管老化過程中熱應力大小調整，測量試驗晶閘管兩端的電壓，即為試驗晶閘管的通態壓降；
9、當交流電壓為負半周波及部分正周波時間范圍內時，共計在2/3工頻周期內控制試驗晶閘管關斷，通過調整施加到試驗晶閘管上的電壓應力大小，得到對應試驗晶閘管關斷時流過該試驗晶閘管的電流，即為試驗晶閘管的漏電流。
10、作為本專利技術的第一個方面的一種實施方式，所述試驗控制模塊包括第一晶閘管、第二晶閘管、取樣電阻、限流電阻、絕緣柵雙極型晶體管、第一二極管和第二二極管；所述第一晶閘管與降壓變壓器二次側正極相連，降壓變壓器的二次側負極通過限流電阻接地；所述第一晶閘管還依次通過試驗晶閘管與第二晶閘管接地；所述第二晶閘管與取樣電阻并聯連接；所述第一晶閘管和試驗晶閘管的連接點還與第一二極管的陰極相連，第一二極管的陽極與絕緣柵雙極型晶體管相連；第一晶閘管與試驗晶閘管的連接點還與第二二極管的陽極端相連，第二二極管與第一二極管及絕緣柵雙極型晶體管所在的支路并聯連接；所述絕緣柵雙極型晶體管和第二二極管的陰極連接點還與升壓變壓器一次側正極相連，升壓變壓器一次側負極接地。
11、上述技術方案的優點在于，換流閥運行過程中，工頻周期內晶閘管交替承擔電流應力、電壓應力，晶閘管導通時流過電流承受電流熱應力，導通時間1/3工頻周期，關斷時承受電壓應力，關斷時間為2/3工頻周期，本實施例的試驗控制模塊模擬換流閥晶閘管的運行環境，工頻周期內交替承受電流熱應力、電壓應力，并且電流熱應力、電壓應力施加時間分別為1/3工頻周期、2/3工頻周期，與實際運行環境相符，可以加速晶閘管老化過程，同時設計了晶閘管特征參數監測，可以掌握晶閘管老化過程中的特征參數變化趨勢。
12、作為本專利技術的第一個方面的一種實施方式，所述第一調壓模塊為第一調壓器，所述第一交流電源與第一調壓器之間串接有第一開關。
13、上述技術方案的優點在于，利用第一開關來控制第一交流電源與第一調壓器之間的電路通斷。
14、作為本專利技術的第一個方面的一種實施方式，所述第一開關與第一調壓器之間還串接有第一熔斷器。
15、上述技術方案的優點在于，利用第一熔斷器保留電路過流。
16、作為本專利技術的第一個方面的一種實施方式，所述第二調壓模為第二調壓器；所述第二交流電源與第二調壓器之間串接有第二開關。
17、上述技術方案的優點在于，利用第二開關來控制第二交流電源與第二調壓器之間的電路通斷。
18、作為本專利技術的第一個方面的一種實施方式，所述第二開關與第二調壓器之間還串接有第二熔斷器。
19、上述技術方案的優點在于，利用第二熔斷器保留電路過流。
20、作為本專利技術的第一個方面的一種實施方式，所述限流電阻還通過第三熔斷器接地。
21、上述技術方案的優點在于，利用第三熔斷器保留電路過流。
22、本專利技術的第二個方面提供一種基于晶閘管加速老化試驗平臺的試驗方法。
23、在一個或多個實施例中，一種基于如上述所述的晶閘管加速老化試驗平臺的試驗方法，包括：
24、當交流電壓為正周波時，電壓相位60度時，同時觸發第一晶閘管、第二晶閘管和試驗晶閘管，此時升壓變壓器的二次側、第一晶閘管、試驗晶閘管、第二晶閘管和限流電阻組成回路承受正向電壓，第一晶閘管、試驗晶閘管、第二晶閘管接收觸發信號后均導通；60°-180°期間，第一晶閘管、試驗晶閘管、第二晶閘管維持導通；在此期間，絕緣柵雙極型晶體管的門極觸發電壓為負值，絕緣柵雙極型晶體管處于關斷狀態，承受升壓變壓器的正向電壓，與絕緣柵雙極型晶體管并聯的第二二極管承受升壓變壓器的正向電壓。
25、作為本專利技術的第二個方面的一種實施方式，所述的晶閘管加速老化試驗平臺的試驗方法，還包括：
26、當交流電壓相位180°時，交流電壓進入負半周波，降壓變壓器二次側、第一晶閘管、試驗晶閘管、第二晶閘管和限流電阻組成回路承受負壓，導致第一晶閘管、試驗晶閘管、第二晶閘管關斷，升壓變壓器的二次側與取樣電阻、試驗晶閘管、第二二極管形成回路，升壓變壓器的二次側電壓施加在試驗晶閘管，即試驗晶閘管承受負電壓；電壓相位180°-360°期間，絕緣柵雙極型晶體管的門極觸發電壓為負值，絕緣柵雙極型晶體管處于關斷狀態，該支路中的第一二極管承受反向電壓。
27、作為本專利技術的第二個方面的一種實施方式，所述的晶閘管加速老化試驗平臺的試驗方法，還包括：
28、當交流電壓相位0°時，第一晶閘管、試驗晶閘管、第二晶閘管無觸發信號，保持關斷狀態；絕緣柵雙極型晶體管的門極觸發電壓為正值，絕緣柵雙極型晶體管觸發導通，升壓變壓器的二次側與絕緣柵雙極型晶體管、第一二極管、取樣電阻、試驗晶閘管形成回路，試驗晶閘管承受正電壓。
【技術保護點】
1.一種晶閘管加速老化試驗平臺，其特征在于，包括：電源模塊、第一調壓模塊、第二調壓模塊、降壓變壓器、升壓變壓器和試驗控制模塊；
2.如權利要求1所述的晶閘管加速老化試驗平臺，其特征在于，所述試驗控制模塊包括第一晶閘管、第二晶閘管、取樣電阻、限流電阻、絕緣柵雙極型晶體管、第一二極管和第二二極管；所述第一晶閘管與降壓變壓器二次側正極相連，降壓變壓器的二次側負極通過限流電阻接地；所述第一晶閘管還依次通過試驗晶閘管與第二晶閘管接地；所述第二晶閘管與取樣電阻并聯連接；所述第一晶閘管和試驗晶閘管的連接點還與第一二極管的陰極相連，第一二極管的陽極與絕緣柵雙極型晶體管相連；第一晶閘管與試驗晶閘管的連接點還與第二二極管的陽極端相連，第二二極管與第一二極管及絕緣柵雙極型晶體管所在的支路并聯連接；所述絕緣柵雙極型晶體管和第二二極管的陰極連接點還與升壓變壓器一次側正極相連，升壓變壓器一次側負極接地。
3.如權利要求1所述的晶閘管加速老化試驗平臺，其特征在于，所述第一調壓模塊為第一調壓器，所述第一交流電源與第一調壓器之間串接有第一開關。
4.如權利要求3所述的晶閘管加速
5.如權利要求1所述的晶閘管加速老化試驗平臺，其特征在于，所述第二調壓模為第二調壓器；所述第二交流電源與第二調壓器之間串接有第二開關。
6.如權利要求5所述的晶閘管加速老化試驗平臺，其特征在于，所述第二開關與第二調壓器之間還串接有第二熔斷器。
7.如權利要求2所述的晶閘管加速老化試驗平臺，其特征在于，所述限流電阻還通過第三熔斷器接地。
8.一種基于如權利要求1-7中任一項所述的晶閘管加速老化試驗平臺的試驗方法，其特征在于，包括：
9.如權利要求8所述的晶閘管加速老化試驗平臺的試驗方法，其特征在于，還包括：
10.如權利要求8所述的晶閘管加速老化試驗平臺的試驗方法，其特征在于，還包括：當交流電壓相位0°時，第一晶閘管、試驗晶閘管、第二晶閘管無觸發信號，保持關斷狀態；絕緣柵雙極型晶體管的門極觸發電壓為正值，絕緣柵雙極型晶體管觸發導通，升壓變壓器的二次側與絕緣柵雙極型晶體管、第一二極管、取樣電阻、試驗晶閘管形成回路，試驗晶閘管承受正電壓。
...【技術特征摘要】
1.一種晶閘管加速老化試驗平臺，其特征在于，包括：電源模塊、第一調壓模塊、第二調壓模塊、降壓變壓器、升壓變壓器和試驗控制模塊；
2.如權利要求1所述的晶閘管加速老化試驗平臺，其特征在于，所述試驗控制模塊包括第一晶閘管、第二晶閘管、取樣電阻、限流電阻、絕緣柵雙極型晶體管、第一二極管和第二二極管；所述第一晶閘管與降壓變壓器二次側正極相連，降壓變壓器的二次側負極通過限流電阻接地；所述第一晶閘管還依次通過試驗晶閘管與第二晶閘管接地；所述第二晶閘管與取樣電阻并聯連接；所述第一晶閘管和試驗晶閘管的連接點還與第一二極管的陰極相連，第一二極管的陽極與絕緣柵雙極型晶體管相連；第一晶閘管與試驗晶閘管的連接點還與第二二極管的陽極端相連，第二二極管與第一二極管及絕緣柵雙極型晶體管所在的支路并聯連接；所述絕緣柵雙極型晶體管和第二二極管的陰極連接點還與升壓變壓器一次側正極相連，升壓變壓器一次側負極接地。
3.如權利要求1所述的晶閘管加速老化試驗平臺，其特征在于，所述第一調壓模塊為第一調壓器，所述第一交流電源與第一調壓器之間串接有第一開關。
4.如權利要求3所述的晶閘管加速...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂學賓，陳飛，李晨昊，朱應峰，王安東，解笑蘇，任杰，徐東林，丁俊齊，曹志偉，李明，林穎，鄭文杰，代海濤，高棟，王傳程，衣俸君，
申請(專利權)人：國網山東省電力公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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