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大型电力电子设备低压试验技术研究

发表时间：2021/7/2 来源：《中国科技信息》2021年8月作者：张智亮

[导读] 随着我国经济的发展，以及社会和科技的进步，现阶段我国的大型电力电子设备在社会中具备越来越重要的地位，起到了重要的应用价值，也因此，在大型电力电子设备的运行工作中，进行相关的检测和试验就显得极为重要。

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摘要：随着我国经济的发展，以及社会和科技的进步，现阶段我国的大型电力电子设备在社会中具备越来越重要的地位，起到了重要的应用价值，也因此，在大型电力电子设备的运行工作中，进行相关的检测和试验就显得极为重要。由此，本文就针对大型电力电子设备低压试验进行了分析研究，具体的论述分析了大型电力电子设备的低压试验对策方法，并论述了具体的技术对策和手段措施，希望本文的研究，能够对大型电力电子设备的低压试验起到一定帮助作用。
关键词：大型电力电子设备；低压试验；试验技术
        1.电力电子设备故障检测
        大型电力电子设备的低压试验首先需要进行设备的故障检测，而故障检测的进行，主要包括如下检测方法。
        首先，大型电力电子设备本身包括静止无功补偿装置、可控串补装置、可控高抗装置等多项装置，这些装置在应用的过程中，都存在着保护功能复杂、故障周期短的情况，也因此，常规的检测方法难以起到作用，所以针对大型电力电子设备，一般会应用到谱分析诊断法、故障树诊断法、波形分析诊断法、参数模型诊断法、人工智能诊断法等多项诊断方法，这些诊断方法各有各的特点和应用优势，例如，谱分析诊断法，就是通过谱分析提取电路信号中的噪音进行故障的定位和分析，主要用于特定故障的检测、而波形分析诊断法，就是利用专业设备对大型电力电子设备的输出波形进行检测，以此确定是否存在故障。而这其中，尤其以人工智能法最具发展空间和发展前景，该方法主要是应用数据库和各项检测设备，对大型电力电子设备进行智能化自动化的检测，并能够实现故障检测的安全快速和远程控制，能够有效地实现大型电力电子设备的检测控制。
        其次，除了上述检测内容外，大型电力电子设备的检测，也离不开对VBE、TE板及阀的现场检测，对这些内容的检测试验，主要是需要VBE进行晶闸管的触发检测，这一过程中需要测量系统、调节系统的正常有效工作，保障VBE能够完成自身的检测需求，但是在现实情况下，处于各种因素的干扰，这一情况其实较难实现。
        而VBE与TE板和调节控制系统之间都有一定的连接关系。其中与TE板的关系为VBE和TE板之间互相发送脉冲编码信息和状态检测信息。而与调节系统的连接关系，为VBE发送状态信息、回路信息等各项信息，调节系统发送触发命令、同步信号等各项信息命令。也因此，检测试验工作的进行，需要对VBE、TE板和调节系统等各项系统加以注意。由此，本文就提出一种同时具备VBE、调节系统功能的VBE控制信号发生器，该发生器一方面可以实现VBE控制信号的模拟调节和发生，以及检测信息的回收。另一方面，也可以实现对TE板状态回报信号的回收，以及TE板和晶闸管的状态检测。
        2.故障检测关键技术
        VBE控制信号发生器，其核心是对VBE和调节系统的模拟，模拟其中的信号收发功能。而在下文中，本文将针对VBE控制信号发生器的关键技术和内容，进行分析研究。
        首先，调节控制系统模拟，对调节控制系统的模拟相对简单，其主要的模拟内容，是通过VBE监测信息实现对数字信号的处理和接收，这些信号包括状态信息信号、动作信息信号、调节信号、故障信号等多个信号，而具体来说调节系统的模拟架构，如下图所示。
        图1.调节控制系统模拟结构框图

     其次，VBE模拟，对VBE的模拟主要有如下内容。其一，脉冲编码信号生成电路，VBE控制信号发生器，生成脉冲编码并发送至TE板，以此实现晶闸管和角度控制检测功能的触发。
        脉冲编码生成电路，主要是由可编程器件对信号的接收实现的，而电路中的工作时钟，主要是通过复杂可编程逻辑器件构成和实现的。而本文中论述的，是由三片可编程逻辑器件构成的，这三件器件分别对应着AB、BC、AC三相的编码信号输出。
        对于回报检测单元的实现，主要是通过TE板进行信号的回收。
        在该逻辑器件中，设置有多个不同的触发器，进行不同的对应，而这些不同触发器构成的逻辑器件，也由多个构成了多路选择器，多路选择器可以实现对编程逻辑器件的信号回报锁存，以此对输出端信号的选择性呈现。其中BUFFER1-4主要是用于数据的缓冲，其目的是实现对电路系统中为控制单元的控制，实现对可编程逻辑器件的数据读取。
       （2）信号分析处理电路
        信号分析处理电路主要功能是将信号采集电路采集到的TE板回报信息进行归类处理。并把这些状态信息通过通信回路发送到调节控制系统。信号分析处理电路主要是由MCU、程序存储器、数据存储器、数据缓冲器和可编程逻辑阵列组成。对数据存储器进行分区存储：一部分用于存储瞬时数据，是MCU从信号采集电路中读到的信号；一部分用于存储永久数据，是经过MCU处理后的数据。每个存储区分成5个部分，用于存储紧急触发回路动作信号、负压建立信号、dv/dt动作信号、晶闸管状态信号和光发射电路状态信号。图6所示为数据存储器的分区存储示意图。存储区的数据由VBE控制信号发生器的调节控制系统模拟部分进行监测信息采集。
        3.大型电力电子设备低压试验方法
        对于大型电力电子设备的低压试验方法，本文认为试验的进行应当从以下几方面实施。
首先，大型电力电子设备的低压试验是十分必要的，通过低压试验能够了解当前大型电力电子设备的具体情况，也只有通过低压试验的设备才可以进行通电，以此避免事故和安全问题的产生。而在大型电力电子设备低压试验的过程中，试验的电压也有一定的要求，需要维持在电压和电流分别在AC80-400V、1-5A之间才可以进行，在这一低电压的情况下进行试验，可以避免ABE箱体和晶闸管阀组受到不良影响，在这一条件下进行检测和试验，还能检测低压状态下角度控制、检测功能是否正常，以及了解VBE机箱信号组是否存在信号处理、输入输出的问题。
        而复合模式，则是在晶闸管阀组高压试验前，通过低压试验来验证VBE机箱的情况，了解VBE机箱的安全和质量保障程度。在这一模式中，VBE信号发生器的功能是模拟和调节，调节控制系统的输出信号，以及同步信号和触发时刻信号等，通过对这些信号的模拟，以及VBE机箱对TE板块信号的发送，就可以实现TE板块回报信号对VBE机箱的接收，并在局域网下的工作站中表现出来，实现对大型电力电子设备的检测和试验辨别。
        结语
        综上所述，在大型电力电子设备运行的过程中，为了确保大型电力电子设备的运行安全和运行有效，就必须对大型电力电子设备进行低压试验，也因此，本文就针对大型电力电子设备的低压试验进行了分析，具体地论述了大型电力电子设备的低压试验方法和措施，希望本文的研究，能够对我国大型电力电子设备的运行，起到一定的帮助和发展作用。
参考文献
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