[实用新型]一种全固态纳秒级脉冲发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲发生装置技术领域，特别是涉及一种全固态纳秒级脉冲发生装置。

背景技术

随着经济与社会的发展，电力需求也随之增长。电力装置安全稳定运行变得愈发重要，电力一次设备作为电力装置最关键的部分，其安全稳定直接关系到电力装置的安全。电力变压器是最主要的电力一次设备，在短路电流产生的强大动力作用下，变压器绕组可能失去稳定性，导致局部扭曲、鼓包或移位等永久性变形现象，严重时将直接造成突发性损坏事故。试验证明变压器绕组变形具有累积效应，因此及时准确发现变压器绕组障碍，对电力变压器乃至整个电力装置安全运行至关重要。

现有技术中，频率响应法是电力变压器绕组变形检测较常用的方法。变压器绕组在较高频率的电压作用下，每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感、电容等分布参数构成的无源线性双口网络，其内部特性可通过传递函数描述，如果绕组发生变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然发生变化，频率响应特性发生改变。频率响应法是通过检测变压器绕组的频率响应特性，并对检测结果进行纵向和横向比较，根据频率响应特性的变化程度，判断变压器可能发生的绕组变形情况。

频率响应法对变压器绕组变形情况进行检测时需要借助脉冲发生装置，但是脉冲发生器故障信号一般为指数衰减波，此信号经过比较器与正常值比较后输出为方波信号，若以此信号作为故障控制信号，则在高电平时装置外部表现为正常状态，低电平时装置外部表现为故障状态，这样大大降低了装置的安全性。

实用新型内容

本实用新型实施例中提供了一种全固态纳秒级脉冲发生装置，以解决现有技术中故障信号时而正常时而故障，降低装置安全性问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例公开了如下技术方案：

本实用新型公开了一种全固态纳秒级脉冲发生装置，包括：直流电源、固态Marx电路、电流传感器、FPGA控制电路和保护控制电路；

所述FPGA控制电路分别电连接至所述直流电源和固态Marx电路；

所述直流电源电连接至所述FPGA控制电路和固态Marx电路，为所述FPGA控制电路和固态Marx电路供电；

所述Marx电路电连接至负载，所述电流传感器设置在所述Marx电路和负载之间，且所述电流传感器通过所述保护控制电路电连接至所述FPGA控制电路；其中，

所述保护控制电路包括电压比较电路和RS保持电路，所述电压比较电路与所述RS保持电路电连接，所述电流传感器电连接至所述电压比较电路，所述RS保持电路电连接至所述FPGA控制电路。

优选的，所述全固态纳秒级脉冲发生装置还包括电压控制电路和同步触发控制电路，所述电压控制电路分别与所述FPGA控制电路和直流电源电连接、且控制所述直流电源的输出电压；

所述同步触发控制电路分别与所述FPGA控制电路和固态Marx电路电连接、且控制固态Marx电路输出脉冲。

优选的，所述电压比较电路包括RC整形电路、跟随电路、阈值电压设定电路和电压比较运算电路，所述RC整形电路、跟随电路和电压比较运算电路依次电连接，所述阈值电压设定电路与所述电压比较运算电路电连接；

所述电压比较运算电路与所述RS保持电路电连接。

优选的，所述电压比较电路还包括高压开关二极管，所述高压开关二极管一端与所述RC整形电路电连接、另一端与所述电流传感器连接。

优选的，所述RS保持电路包括RS触发器和复位电路，所述RS触发器与所述复位电路电连接，所述RS触发器与所述电压比较电路电连接。

优选的，所述RS保持电路还包括故障指示器，所述故障指示器与所述RS触发器电连接。

优选的，所述故障指示器包括发光二极管。

优选的，所述直流电源与固态Marx电路之间电连接有限流保护电阻。

优选的，所述同步触发控制电路包括半导体开关，所述半导体开关控制所述同步触发控制电路与固态Marx电路之间的通断。

本实用新型的有益效果包括：通过设计电压比较电路和RS保持电路实现电压比较，判断回路电压是否超过阈值，如果超过阈值则输出故障信号，故障信号在经过RS保持电路后，实现故障保持功能，直到故障解除，从而避免装置在出现故障时，外部表现为时而正常时而故障切换状态，有效的提高了装置的安全性。

附图说明