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晶闸管过电压保护技术详解

【摘要】:图1-62硅及晶闸管元件的阻容保护表1-18硅及晶闸管换相保护RC的选择2.交流侧过电压保护由整流变压器供电的励磁装置,一般在一次侧加装阀型避雷器,以限制雷击过电压。在二次侧通常采用阻容保护或压敏电阻保护。表1-22常用的MY31系列压敏电阻参数表续表3.直流侧过电压保护直流侧过电压保护有阻容保护、压敏电阻保护和晶闸管转子过电压保护等,后两种保护在前面已作介绍。

1.换相过电压

为了抑制变流装置换相过电压,以保护整流元件及晶闸管,需要在元件阳阴极之间并联RC阻容保护电路,如图1-62所示。

硅及晶闸管换相保护RC的参数可参照表1-18选择。

图1-62 硅及晶闸管元件的阻容保护

表1-18 硅及晶闸管换相保护RC的选择

2.交流侧过电压保护

由整流变压器供电的励磁装置,一般在一次侧加装阀型避雷器,以限制雷击过电压。在二次侧通常采用阻容保护或压敏电阻保护。为了使保护更可靠,不少产品同时采用几种措施加以保护。

(1)阻容保护。小容量励磁装置,阻容保护元件接在整流变压器次级侧,其阻容元件的选择,见表1-19。

大容量励磁装置阻容元件的选择见表1-21。

表1-19 小容量励磁装置交流侧阻容元件的估算

表1-20 系数K 的选择

电容一般采用CZJJ型交流纸介电容等。

表1-19中,S为整流变压器容量(VA);VRM为晶闸管反向阻断峰值电压(V);Uz为整流输出电压(即额定励磁电压)(V);Iz为整流输出电流(即额定励磁电流)(A);f为电源频率,工频为50Hz;K为系数,与整流变压器及阻容支路接法有关,可按表1-20选取。

表1-21中,I01为整流变压器初级空载相电流(A);I02为折算到整流变压器次级空载相电流(A),U1和U2分别为整流变压器初级和次级电压,三相者取线电压(V)。

(2)压敏电阻保护。压敏电阻是一种对电压非常敏感的非线性电阻,非线性特性与稳压管很相似,可作为过电压保护,用来抑制交直流侧的过电压。

压敏电阻的选择主要考虑标称电压U1mA(流过1mA电流时压敏电阻两端的电压)和通流容量(用前后沿8/20μs的冲击电流,间隔5min,冲击10次,U1mA变化在-10%以内的最大电流幅值)。

表1-21 大容量励磁装置交流侧阻容元件的估算

式中 U1mA——压敏电阻标称电压(V);

   Ug——工作电压有效值(V);

   ε%——电网电压波动率。

压敏电阻的通流容量,对于传动系统,一般可取5kA;对于励磁装置,可取10kA。

例如,单相励磁变压器次级电压为160V,设机端最大电压波动率ε%为30%,则选取压敏电阻标称电压U1mA

所以可选用标称电压为440V的压敏电阻。

励磁装置常用的MY31系列压敏电阻参数见表1-22。通流容量小于3kA的压敏电阻主要用于三合一发电机控制屏防干扰(并接于大容量接触器、断路器线圈及同步变压器次级侧)。

表1-22 常用的MY31系列压敏电阻参数表

续表

3.直流侧过电压保护

直流侧过电压保护有阻容保护、压敏电阻保护和晶闸管转子过电压保护等,后两种保护在前面已作介绍。

直流侧阻容保护元件的选择,见表1-23。

表1-23 直流侧阻容保护元件参数的估算

注表中符号意义同前。

表1-24 晶闸管的电流过载倍数Kg