一種直流輸電換流閥觸發監測單元的可靠性檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高壓直流輸電領域的監測方法，具體講涉及一種直流輸電換流閥觸發監測單元的可靠性檢測方法。
【背景技術】
[0002]換流閥是直流輸電系統的核心設備，觸發監測單元(以下簡稱TTM)負責換流閥晶閘管級的觸發與監測工作，其工作的穩定性和可靠性直接關系到直流輸電系統能否正常運行。每個特高壓直流輸電工程需要大量TTM板卡，以±800kV直流輸電工程為例，需要8套每個單閥72級晶閘管串聯的12脈動換流器，每套換流器需要864塊TTM板卡，每塊TTM電路板上有多達上千個電子元件，整個工程的TTM電子元件總量超過I千萬只，TTM板上無論任何一個電子元件的損壞都會直接導致板卡失效，TTM板卡失效后，會出現晶閘管級故障，在實際工程中，每個單閥的晶閘管級冗余數量小于4級，對于直流輸電工程，晶閘管級故障是重要設備受損事件，一旦超過冗余數量，必須跳閘停電檢修，經濟損失以億元計算。
[0003]針對TTM的可靠性檢測方法的研究是目前國內外直流輸電技術領域的研究重點，尤其是組成TTM的電子元件的失效機理和篩選方法更是重中之重。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種直流輸電換流閥觸發監測單元的可靠性檢測方法，通過本方法將存在失效風險的TTM電路板卡篩選出來，從而確保換流閥的整體可靠性。
[0005]本發明的目的是采用下述技術方案實現的:
[0006]本發明提供一種直流輸電換流閥觸發監測單元的可靠性檢測方法，其改進之處在于，所述方法包括下述步驟:
[0007](I)檢驗TTM板卡外觀，確定TTM板卡無損；
[0008](2) TTM板卡電氣性能檢測；
[0009](3)將批量TTM板卡進行環境應力檢測進行失效篩選；
[0010](4)最終檢測TTM板卡電氣性能，檢出不合格品。
[0011]進一步地，所述步驟(2)中，TTM板卡電氣性能檢測，確定TTM板卡功能是否正常，電氣性能檢測包括阻抗檢測、短路檢測、儲能時間檢測、低電壓觸發檢測、電流斷續檢測和晶閘管暫態過程耐受檢測。
[0012]進一步地，所述步驟(3)中，環境應力檢測通過搭建TTM板卡篩選檢測平臺實現；所述TTM板卡篩選檢測平臺實時包括實時監測系統、觸發回報系統、阻尼回路單元、環境檢測系統和供電電源組；所述實時監控系統與觸發回報系統連接，所述觸發回報系統通過光纖與TTM板卡連接，所述阻尼回路單元通過觸發組件與TTM板卡連接；所述供電電源組與阻尼回路單元連接；所述TTM板卡位于環境檢測系統內。
[0013]進一步地，所述觸發回報系統用于與TTM板卡交互通信，并將接收到的信號傳送到實時監測系統；所述實時監測系統用于接收觸發回報系統傳來的TTM板卡狀態，并形成日志報文記錄；所述阻尼回路單元用于模擬TTM板卡在換流閥中的工作環境，令其在低壓供電環境中正常運行并實現全部功能，包括取能、正常發出觸發脈沖和正向過電壓保護觸發；所述環境檢測系統用于給被試的TTM板卡施加環境應力；所述供電電源組為TTM板卡篩選檢測平臺供電。
[0014]進一步地，所述環境檢測系統包括高低溫變溫箱。
[0015]進一步地，所述阻尼回路單元由串聯的電阻和電容組成，所述阻尼回路單元用于TTM板卡模擬取能、晶閘管門極觸發負載和直流均壓AD采樣信號，通過阻尼回路單元使得TTM板卡工作在與工程等效的電路環境下。
[0016]與最接近的現有技術比，本發明提供的技術方案具有以下優異效果:
[0017]I)采用本發明的可靠性檢測方法后TTM板卡在工程應用中的失效率低于
0.025%，可靠性非常高。
[0018]2)采用本方法可以實現大批量TTM篩選過程中的無人值守，從而節約人力，并摒除人為錯檢、漏檢的現象。
[0019]3)本發明提供的技術方案，使用發明中的阻尼回路為TTM板卡低壓供電，在獲得TTM板卡完整外特性基礎上，可以大大降低操作人員受電擊的風險，大大提高了安全性。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明提供的環境應力檢測平臺原理圖；
[0021]圖2是本發明提供的阻尼回路單元原理圖；
[0022]圖3是本發明提供的環境檢測箱內部布置正視圖；
[0023]圖4是本發明提供的環境檢測箱內部布置側視圖；
[0024]圖5是本發明提供的TTM板卡的可靠性檢測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0026]本發明提供一種針對特高壓直流輸電工程換流閥TTM板卡的可靠性檢測方法，其流程圖如圖5所示，檢測方法包括如下步驟:首先目測檢驗TTM板卡外觀以確保板卡無損，在進行電氣性能檢測以確定TTM板卡功能正常后，將批量TTM板卡進行環境應力檢測進行失效篩選，環境應力檢測后進行最終電氣性能檢測檢出不合格品，目測檢驗TTM外觀確保無損。
[0027]電氣性能檢測包括阻抗檢測、短路檢測、儲能時間檢測、低電壓觸發檢測、電流斷續檢測、晶閘管暫態過程耐受檢測等項目。
[0028]環境應力檢測是通過搭建TTM板卡篩選檢測平臺實現的，篩選檢測平臺主要由實時監測系統、觸發回報系統、阻尼回路單元、環境檢測系統、供電電源組成，如圖1所示，所述實時監控系統與觸發回報系統連接，所述觸發回報系統通過光纖與TTM板卡連接，所述阻尼回路單元通過觸發組件與TTM板卡連接；所述供電電源組與阻尼回路單元連接；所述TTM板卡位于環境檢測系統內。
[0029]各部分功能如下:觸發回報系統主要用于與TTM板卡進行交互通信，并將接收到的信號傳送到實時監測系統；所述觸發回報系統包括晶閘管電子板TE ;實時監測系統負責接收觸發回報系統傳來的TTM板卡狀態，并形成日志報文記錄；實時監測系統包括閥基電子設備VBE ;阻尼回路單元用來模擬TTM板卡在換流閥中的工作環境，令其可以在低壓供電環境中正常運行并實現全部功能，包括2種方式的取能、正常發出觸發脈沖、正向過電壓保護觸發等；環境檢測系統用于給被試TTM板卡施加環境應力。環境檢測系統包括高低溫快速變溫箱，其環境檢測箱內部布置正視圖和側視圖分別如圖3和4所示。
[0030]阻尼回路單元:由于TTM板卡的正常運行環境是特高壓直流輸電換流閥的阻尼回路，工程中TTM的電源供電來自高壓回路，電壓高達kV量級，對操作人員有生命危險，因而需要設計特殊的阻尼回路滿足TTM在低壓環境的供電需求。如圖2中的低壓工頻電源施加到每塊TTM板卡的阻尼回路，阻尼回路單元由電阻、電容等元件組成，每套阻尼回路均可為TTM模擬取能、晶閘管門極觸發負載、直流均壓AD采樣信號等功能，這樣就通過阻尼回路令TTM板卡可以工作在與工程等效的電路環境下，TTM的全部功能就可以在篩選過程中進行循環檢測，并可記錄到實時監測系統上。
[0031]實施例
[0032]本發明已經在多個國內特高壓直流輸電工程中成功應用，根據實際工程量的大小、工期要求和實際設備情況合理配置每批次環境應力檢測的板卡數量，通常情況下，采用3個環境檢測箱每批次即可以完成全部TTM板卡的失效與篩選檢測，同時可以同步進行功能檢測和目檢。如圖3和4所示為TTM板卡在環境檢測箱中的布局正視圖和側視圖。在批量的TTM板卡群之間設有風道。
[0033]采用該方法后，經過統計，本單位產出累計超過4000塊TTM板卡，在其出廠后投運前的工程現場檢測中沒有發現任何一塊TTM板卡失效，從而認為，目前的方法可以確保將失效率降低到0.025%以下。
[0034]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發明的權利要求保護范圍之內。
【主權項】
1.一種直流輸電換流閥觸發監測單元的可靠性檢測方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟: (1)檢驗TTM板卡外觀，確定TTM板卡無損； (2)檢測TTM板卡電氣性能； (3)將批量TTM板卡進行環境應力檢測以進行失效篩選； (4)最終檢測TTM板卡電氣性能，檢出不合格品。2.如權利要求1所述的可靠性檢測方法，其特征在于，所述步驟⑵的TTM板卡電氣性能檢測，確定TTM板卡功能是否正常，電氣性能檢測包括阻抗檢測、短路檢測、儲能時間檢測、低電壓觸發檢測、電流斷續檢測和晶閘管暫態過程耐受檢測。3.如權利要求1所述的可靠性檢測方法，其特征在于，所述步驟⑶中，環境應力檢測通過搭建TTM板卡篩選檢測平臺實現；所述TTM板卡篩選檢測平臺實時包括實時監測系統、觸發回報系統、阻尼回路單元、環境檢測系統和供電電源組；所述實時監控系統與觸發回報系統連接，所述觸發回報系統通過光纖與TTM板卡連接，所述阻尼回路單元通過觸發組件與TTM板卡連接；所述供電電源組與阻尼回路單元連接；所述TTM板卡位于環境檢測系統內。4.如權利要求3所述的可靠性檢測方法，其特征在于，所述觸發回報系統用于與TTM板卡交互通信，并將接收到的信號傳送到實時監測系統；所述實時監測系統用于接收觸發回報系統傳來的TTM板卡狀態，并形成日志報文記錄；所述阻尼回路單元用于模擬TTM板卡在換流閥中的工作環境，令其在低壓供電環境中正常運行并實現全部功能，包括取能、正常發出觸發脈沖和正向過電壓保護觸發；所述環境檢測系統用于給被試的TTM板卡施加環境應力；所述供電電源組為TTM板卡篩選檢測平臺供電。5.如權利要求3所述的可靠性檢測方法，其特征在于，所述環境檢測系統包括高低溫變溫箱。6.如權利要求3所述的可靠性檢測方法，其特征在于，所述阻尼回路單元由串聯的電阻和電容組成，所述阻尼回路單元用于TTM板卡模擬取能、晶閘管門極觸發負載和直流均壓AD采樣信號，通過阻尼回路單元使得TTM板卡工作在與工程等效的電路環境下。
【專利摘要】本發明涉及一種直流輸電換流閥觸發監測單元的可靠性檢測方法，包括下述步驟：(1)檢驗TTM板卡外觀，確定TTM板卡無損；(2)TTM板卡電氣性能檢測；(3)將批量TTM板卡進行環境應力檢測進行失效篩選；(4)最終檢測TTM板卡電氣性能，檢出不合格品。通過本方法將存在失效風險的TTM電路板卡篩選出來，采用本發明的可靠性檢測方法后TTM板卡在工程應用中的失效率低于0.025％，可靠性非常高。實現大批量TTM篩選過程中的無人值守，從而節約人力，并摒除人為錯檢、漏檢的現象。使用發明中的阻尼回路單元為TTM板卡低壓供電，在獲得TTM板卡完整外特性基礎上，可以大大降低操作人員受電擊的風險。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN105652107
【申請號】
【發明人】王華鋒, 林志光, 湯廣福, 郝長城, 鄭林, 周亮, 楊樹森
【申請人】國家電網公司, 國網智能電網研究院, 中電普瑞電力工程有限公司, 國網山東省電力公司電力科學研究院
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年12月4日