本实用新型涉及电力技术领域，尤其涉及一种晶闸管电压监测板的测试电路和装置。
背景技术：
随着电力输电技术领域的迅速发展，特高压直流输电工程中广泛采用高压晶闸管阀作为其基本的变流单元，晶闸管阀是由晶闸管串并联组成的换流单元，每一个晶闸管的安全、可靠以及触发信号的一致性都会影响晶闸管阀的工作稳定性。因此，为了保证换流阀的安全可靠运行，换流阀中每一个晶闸管都配有一个晶闸管电压监测(tvm)板。tvm板一方面承担晶闸管的直流均压，另一方面检测晶闸管两端的电压，产生相关的回报信号以分析晶闸管是否故障。
若tvm板不能正常工作，将影响晶闸管的控制安全，因此在投入应用前，必须对每一块tvm板的电压检测功能进行全面检测。在现有技术中，通过晶闸管电压监测板测试电路来检测tvm板发出的回报信号，从而判断tvm板的功能是否正常。然而，在实施本实用新型过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：现有的晶闸管电压检测板测试电路，对高压电源的性能具有较高的要求，一般实验室的高压电源难以满足该测试电路的要求。而专门购置适用的高压电源所需要的成本较高；与具备合适电源的厂家或实验室合作需要服从对方的生产或研究计划安排，不利于开展系统性的检测。
技术实现要素：
本实用新型实施例的目的是提供一种晶闸管电压监测板的测试电路和装置，其能有效降低对高压电源的性能要求，极大地降低了对晶闸管电压监测板进行功能检测的开展难度。
为实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种晶闸管电压监测板的测试电路，包括：晶闸管电压监测板、高压电源、保护电阻、电感、阻尼电阻、阻尼电容、光电转换板和示波器；所述晶闸管电压监测板上设有电气端口x1、x2、x3、x4和光纤接口c；
所述高压电源的正极与所述保护电阻的第一端连接，所述高压电源的负极接地；所述保护电阻的第二端与所述电感的第一端连接，所述电感的第二端与所述高压电源的负极连接；所述阻尼电阻的第一端与所述电感的第一端连接，所述阻尼电阻的第二端与所述阻尼电容的第一端连接，所述阻尼电容的第二端与所述电感的第二端连接；
所述晶闸管电压监测板的电气端口x1与所述阻尼电阻的第二端连接，所述晶闸管电压监测板的电气端口x2与所述保护电阻的第二端连接，所述晶闸管电压监测板的电气端口x3和x4接地；所述晶闸管电压监测板的光纤接口c与所述光电转换板的光信号接收端连接；
所述示波器的ch1信道与所述保护电阻的第二端连接，所述示波器的ch2信道与所述光电转换板的电信号发送端连接。
与现有技术相比，本实用新型公开的一种晶闸管电压监测板的测试电路，通过在阻尼支路上并联电感，从而降低了电源电流，解决了现有技术中对高压电源的电流要求较高，导致对晶闸管电压监测板进行功能检测的开展难度较大的问题，有效降低晶闸管电压监测板的测试电路对高压电源的性能要求，减小了测试电路的构建难度，提高了实验室开展测试的可行性。
作为上述方案的改进，所述晶闸管电压监测板的测试电路还包括恒温恒湿试验箱；
所述晶闸管电压监测板设置于所述恒温恒湿试验箱中。
作为上述方案的改进，所述恒温恒湿试验箱上设有预留孔；所述晶闸管电压监测板上的电气端口x1、x2、x3、x4和光纤接口c均通过所述恒温恒湿试验箱的预留孔与外部电路连接。
与现有技术相比，本实用新型公开的一种晶闸管电压监测板的测试电路，通过增设恒温恒湿试验箱以实现对闸管电压监测板的运行环境的控制，使得测试环境更加符合实际运行工况，拓展了测试电路的适用性，从而提高对闸管电压监测板的功能测试结果的可靠性和准确性。
作为上述方案的改进，所述晶闸管电压监测板的测试电路还包括万用表和均压电阻；
所述均压电阻安装于所述晶闸管电压监测板上，所述均压电阻的第一测量节点与所述万用表的红表笔连接，所述均压电阻的第二测量节点与所述万用表的黑表笔连接。
作为上述方案的改进，所述均压电阻的第一测量节点和第二测量节点通过硅胶高压线与所述万用表连接。
与现有技术相比，本实用新型公开的一种晶闸管电压监测板的测试电路，通过检测闸管电压监测板的表面绝缘电阻这一指标来评价闸管电压监测板表面绝缘情况，有利于分析闸管电压监测板的功能失效机理，进一步提高了闸管电压监测板的安全性和稳定性。
作为上述方案的改进，所述高压电源的电压幅值为8kv。
作为上述方案的改进，所述电感的电感值为7.24h。
作为上述方案的改进，所述保护电阻的阻值为2.5kω～7.5kω。
作为上述方案的改进，所述保护电阻的阻值为5kω。
本实用新型实施例还提供了一种晶闸管电压监测板的测试装置，包括如上任一项所述的晶闸管电压监测板的测试电路。
附图说明
图1是本实用新型实施例一提供的晶闸管电压监测板的测试电路的结构示意图；
图2是本实用新型实施例二提供的晶闸管电压监测板的测试电路的结构示意图；
图3是本实用新型实施例三提供的晶闸管电压监测板的测试电路的结构示意图；
图4是本实用新型实施例三中晶闸管电压监测板与万用表的局部连接示意图；
图中：1-晶闸管电压监测板、2-高压电源、3-保护电阻、4-电感、5-阻尼电阻、6-阻尼电容、7-光电转换板、8-示波器、9-恒温恒湿试验箱、10-万用表、11-均压电阻、12-硅胶高压线。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
参见图1，是本实用新型实施例一提供的晶闸管电压监测板的测试电路的结构示意图。本实用新型实施例一提供的一种晶闸管电压监测板的测试电路，包括晶闸管电压监测板1、高压电源2、保护电阻3、电感4、阻尼电阻5、阻尼电容6、光电转换板7和示波器8。所述晶闸管电压监测板1上设有电气端口x1、x2、x3、x4和光纤接口c。
所述高压电源2的正极与所述保护电阻3的第一端连接，所述高压电源2的负极接地；所述保护电阻3的第二端与所述电感4的第一端连接，所述电感4的第二端与所述高压电源2的负极连接；所述阻尼电阻5的第一端与所述电感4的第一端连接，所述阻尼电阻5的第二端与所述阻尼电容6的第一端连接，所述阻尼电容6的第二端与所述电感4的第二端连接。所述晶闸管电压监测板1的电气端口x1与所述阻尼电阻5的第二端连接，所述晶闸管电压监测板1的电气端口x2与所述保护电阻3的第二端连接，所述晶闸管电压监测板1的电气端口x3和x4接地；所述晶闸管电压监测板1的光纤接口c与所述光电转换板7的光信号接收端连接。所述示波器8的ch1信道与所述保护电阻3的第二端连接，所述示波器8的ch2信道与所述光电转换板7的电信号发送端连接。
具体地，所述高压电源2用于提供晶闸管电压监测板的测试电路在运行过程中所需的能源，模拟晶闸管电压监测板在运行中存在的高压工况。在本实用新型实施例中，为了测试晶闸管电压监测板1对过电压的检测功能，所述高压电源2的电压幅值需要达到8kv。所述保护电阻3主要起到限流的作用，防止电路中电流过大而损坏设备，将所述高压电源2和所述保护电阻3串联，以保证所述晶闸管电压监测板的测试电路的安全运行。
所述保护电阻的阻值可以根据所述晶闸管电压监测板的测试电路的实际运行情况进行设置和调整。作为优选的实施方式，所述保护电阻的阻值为2.5kω～7.5kω。
作为更优选的实施方式，所述保护电阻的阻值为5kω。
进一步地，所述阻尼电阻5和所述阻尼电容6串联构成阻尼支路。所述电感4构成电感支路，并与所述阻尼支路并联。所述高压电源2和所述保护电阻3串联后与所述阻尼支路并联。所述阻尼支路用于模拟晶闸管电压监测板1工作的电气环境，阻尼电阻5和阻尼电容6与晶闸管实际运行时的结构一致，在晶闸管开通和关断过程中起到均压的作用。其中，所述阻尼电阻5的阻值为36ω，所述阻尼电容的电容值为1.4μf。
所述的晶闸管电压监测板1的端口x2连接所述高压电源2的正极，端口x3、x4连接高压电源2的负极；所述晶闸管电压监测板1的端口x1并联接入所述阻尼支路中阻尼电阻5与阻尼电容6之间。再通过连接光电转换板7和示波器8，构成所述晶闸管电压监测板的测试电路。
在晶闸管电压监测板1的运行过程中，通过高压电源2为测试电路提供能源，光电转换板7将来自晶闸管电压监测板1的光脉冲信号转换为电信号发送给示波器8，示波器8通过ch1信道监测高压电源2的电源信号，通过ch2信道监测光电转换板7转换的电信号，从而判断晶闸管电压监测板的功能情况，实现对晶闸管电压监测板1的过电压监测功能的分析。
在晶闸管电压监测板的测试电路的应用过程中，由于高压电源的电压幅值为8kv，而阻尼支路的阻抗约为2274ω，在没有并联所述电感4的情况下，电源电流需要达到3.5a，对高压电源2的电源性能要求过高，一般实验室的高压电源难以满足所述测试电路的要求，造成对晶闸管电压监测板进行功能检测的开展难度较大。为解决上述问题，本实用新型实施例通过在阻尼支路两端并联所述电感4，以增加主回路的阻抗，从而降低所述高压电源的电流需求，降低对高压电源的性能要求。
进一步地，所述电感4的电感值是根据所述阻尼支路中的阻尼电容6的电容值而确定的。作为优选的实施方式，所述电感4的电感值为7.24h。通过并联所述电感4，可以将主回路的阻抗增加到143.6kω，由此使得电源电流仅需达到0.056a，即可满足晶闸管电压监测板的测试电路的工作需求。一般实验室的高压电源即可满足晶闸管电压监测板的测试电路的要求，大大降低了对高压电源2的性能要求，极大地降低了对晶闸管电压监测板进行功能检测的开展难度。
本实用新型实施例一提供了一种晶闸管电压监测板的测试电路，通过在阻尼支路上并联电感，从而降低了电源电流，解决了现有技术中对高压电源的电流要求较高，导致对晶闸管电压监测板进行功能检测的开展难度较大的问题，有效降低晶闸管电压监测板的测试电路对高压电源的性能要求，减小了测试电路的构建难度，提高了实验室开展测试的可行性。
实施例二
作为优选的实施方式，参见图2，是本实用新型实施例二提供的晶闸管电压监测板的测试电路的结构示意图。本实用新型实施例二在实施例一的基础上实施，所述晶闸管电压监测板的测试电路还包括恒温恒湿试验箱9。所述晶闸管电压监测板1设置于所述恒温恒湿试验箱9中。所述恒温恒湿试验箱9用于控制所述晶闸管电压监测板的测试电路的测试环境。
进一步地，所述恒温恒湿试验箱9上设有预留孔；所述晶闸管电压监测板1上的电气端口x1、x2、x3、x4和光纤接口c均通过所述恒温恒湿试验箱9的预留孔与外部电路连接。
在实际工程中，所述晶闸管电压监测板1的工作环境条件较为复杂，例如，在正常运行条件下，环境湿度通常在55％rh以下，而在转投运过程中，环境湿度通常达到70％rh，同时，不同地区的环境温湿度也存在区别。现有的晶闸管电压监测板测试电路通常在自然环境下开展功能测试，与晶闸管电压监测板的实际运行工况存在较大的差异性，导致对晶闸管电压监测板的功能测试结果与实际运行情况不同。另外，不同厂家和实验室的测试结果也可能由于测试环境的不同，出现不一样的测试结果，严重影响了对晶闸管电压监测板的功能检测的准确性。
为解决上述问题，在本实用新型实施例中，在所述闸管电压监测板的测试电路上设置所述恒温恒湿试验箱9，将所述晶闸管电压监测板1置于所述恒温恒湿试验箱9之中。所述晶闸管电压监测板1上的电气端口x1、x2、x3、x4和光纤接口c均通过所述恒温恒湿试验箱9的预留孔实现与外部电路的连接。通过调节所述恒温恒湿试验箱9的温度和湿度，以控制所述闸管电压监测板的测试电路的测试环境，从而能够根据实际情况模拟所述闸管电压监测板1的运行环境。
本实用新型实施例二提供了一种晶闸管电压监测板的测试电路，通过增设恒温恒湿试验箱以实现对闸管电压监测板的运行环境的控制，使得测试环境更加符合实际运行工况，拓展了测试电路的适用性，从而提高对闸管电压监测板的功能测试结果的可靠性和准确性。
实施例三
作为优选的实施方式，参见图3，是本实用新型实施例三提供的晶闸管电压监测板的测试电路的结构示意图。本实用新型实施例三在实施例一或实施例二的基础上实施，所述晶闸管电压监测板的测试电路还包括万用表10。所述万用表10与所述晶闸管电压监测板1连接，用于监测晶闸管电压检测板1表面绝缘情况。
现有的闸管电压监测板测试电路只能判断晶闸管电压监测板1的功能是否正常，但无法体现晶闸管电压监测板1的功能异常原因，无法反映晶闸管电压监测板1的功能问题产生的内在机理，不利于对晶闸管电压监测板做进一步的改进和研究工作。
为解决上述问题，在本实用新型实施例中，在所述闸管电压监测板的测试电路上设置所述万用表10，通过监测晶闸管电压检测板1表面绝缘情况，进一步分析晶闸管电压检测板1的功能失效机理。
作为优选的实施方式，参见图4，是本实用新型实施例三中晶闸管电压监测板与万用表的局部连接示意图。所述晶闸管电压监测板的测试电路还包括均压电阻11，所述均压电阻11安装于所述晶闸管电压监测板1上，所述均压电阻11的第一测量节点与所述万用表10的红表笔101连接，所述均压电阻11的第二测量节点与所述万用表10的黑表笔102连接。
优选地，所述均压电阻11的第一测量节点通过硅胶高压线12与所述万用表10的红表笔101连接；所述均压电阻11的第二测量节点通过硅胶高压线12与所述万用表10的黑表笔102连接。
闸管电压监测板表面绝缘的劣化是导致其功能失效的原因之一，在本实用新型实施例中，在所述闸管电压监测板的测试电路中采用万用表10实时测量闸管电压监测板1表面均压电阻11的阻值，根据阻值的下降情况反映闸管电压监测板1表面绝缘性能的下降情况，再结合功能测试结果，分析闸管电压监测板的失效机理，进一步提高闸管电压监测板的安全性和稳定性。
本实用新型实施例三提供了一种晶闸管电压监测板的测试电路，通过万用表检测闸管电压监测板的表面绝缘电阻这一指标，来评价闸管电压监测板表面绝缘情况，有利于分析闸管电压监测板的功能失效机理，进一步提高了闸管电压监测板的安全性和稳定性。
实施例四
本实用新型实施例四还提供了一种晶闸管电压监测板的测试装置，所述晶闸管电压监测板的测试装置包括如上述实施例一至三任一项所述的晶闸管电压监测板的测试电路。所述晶闸管电压监测板的测试装置包括上述晶闸管电压监测板的测试电路的所有结构组成、工作原理以及有益效果，在此不做赘述。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
1.一种晶闸管电压监测板的测试电路，其特征在于，包括：晶闸管电压监测板、高压电源、保护电阻、电感、阻尼电阻、阻尼电容、光电转换板和示波器；所述晶闸管电压监测板上设有电气端口x1、x2、x3、x4和光纤接口c；
所述高压电源的正极与所述保护电阻的第一端连接，所述高压电源的负极接地；所述保护电阻的第二端与所述电感的第一端连接，所述电感的第二端与所述高压电源的负极连接；所述阻尼电阻的第一端与所述电感的第一端连接，所述阻尼电阻的第二端与所述阻尼电容的第一端连接，所述阻尼电容的第二端与所述电感的第二端连接；
所述晶闸管电压监测板的电气端口x1与所述阻尼电阻的第二端连接，所述晶闸管电压监测板的电气端口x2与所述保护电阻的第二端连接，所述晶闸管电压监测板的电气端口x3和x4接地；所述晶闸管电压监测板的光纤接口c与所述光电转换板的光信号接收端连接；
所述示波器的ch1信道与所述保护电阻的第二端连接，所述示波器的ch2信道与所述光电转换板的电信号发送端连接。
2.如权利要求1所述的晶闸管电压监测板的测试电路，其特征在于，所述晶闸管电压监测板的测试电路还包括恒温恒湿试验箱；
所述晶闸管电压监测板设置于所述恒温恒湿试验箱中。
3.如权利要求2所述的晶闸管电压监测板的测试电路，其特征在于，所述恒温恒湿试验箱上设有预留孔；所述晶闸管电压监测板上的电气端口x1、x2、x3、x4和光纤接口c均通过所述恒温恒湿试验箱的预留孔与外部电路连接。
4.如权利要求1所述的晶闸管电压监测板的测试电路，其特征在于，所述晶闸管电压监测板的测试电路还包括万用表和均压电阻；
所述均压电阻安装于所述晶闸管电压监测板上，所述均压电阻的第一测量节点与所述万用表的红表笔连接，所述均压电阻的第二测量节点与所述万用表的黑表笔连接。
5.如权利要求4所述的晶闸管电压监测板的测试电路，其特征在于，所述均压电阻的第一测量节点和第二测量节点通过硅胶高压线与所述万用表连接。
6.如权利要求1所述的晶闸管电压监测板的测试电路，其特征在于，所述高压电源的电压幅值为8kv。
7.如权利要求1所述的晶闸管电压监测板的测试电路，其特征在于，所述电感的电感值为7.24h。
8.如权利要求1所述的晶闸管电压监测板的测试电路，其特征在于，所述保护电阻的阻值为2.5kω～7.5kω。
9.如权利要求8所述的晶闸管电压监测板的测试电路，其特征在于，所述保护电阻的阻值为5kω。
10.一种晶闸管电压监测板的测试装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的晶闸管电压监测板的测试电路。
技术总结