晶闸管型可控避雷器无源触发技术研究
发布时间:2021-04-18 06:37
晶闸管型可控避雷器可自适应深度抑制特高压系统操作和雷电过电压水平,对于降低系统关键设备绝缘造价具有重要作用。晶闸管阀开关需集成于瓷套内部,而瓷套内径及供电绝缘距离的限制使得晶闸管传统的光电触发方式不再适用。因此,研发适用于该工况的触发电路是可控避雷器功能实现的关键。在此基于击穿二极管(BOD)器件特性设计了一种体积紧凑、经济性高的无源双向触发电路,生产实物后开展了雷电、操作暂态冲击验证试验。试验结果表明,潜在因素对触发电路响应特性的影响可忽略不计,触发电路能够在阈值下可靠导通,且实物满足瓷套内径体积限制,该触发电路适用于可控避雷器。
【文章来源】:电力电子技术. 2020,54(07)北大核心CSCD
【文章页数】:4 页
【部分图文】:
图2?B0D器件t/-/特性??Fig.?2?The?U-I?characteristics?of?BOD?device??
固定元件和受控元件额定电压之??和的比值。a直接影响着可控避雷器各项主要参??数,其选择主要考虑系统线路长度、与常规避雷器??配合方式及固定元件吸收能量限制等因素。??这里以“北京西-石家庄”特高压输电线路工??况为依据,将晶闸管阀型可控避雷器《定为??15%,与常规特高压避雷器的主要电气参数对比??如表1所示。与常规特高压避雷器相比,小电流??区下漏电流有所增加,但整体[/-/特性不受影响。??二者额定电压相同,大电流区下,晶闸管旁路开关??导通后,整体残压下降约15%,如图1所示。??表1关键参数对比??Table?1?The?comparison?of?key?parameters??主要参数??常规避雷器??晶闸管型可控避雷器??额定电压/kV??828??828??持续运行电压/kV??638??638??运行漏电流/mA??5.5??10??操作?IhJkV??1401??1?190??残压?Uu/kV??1437??1?221??雷电?^Wkv??1?572??1?336??残压?1/WkV??1?619??1?376??2?200??2?000??J?800??^?1?600??^?1?400??1200??1?0〇i??0.1??常规避雷器???常规避雷器雷电、残压.??操作残压?.:乂???*???一、Wjjf換避贫器??电残压??'可控避雷器操作残吐??1?10??I/kA??图1?t/-/特性曲线对比??Fig.?1?The?comparison?of?U-I?characteristic?curves??16??3可控避雷器无源触发原理与电路设计??
串联来达到所需电压值,这里将两个击穿电压为??3kV的BOD串联使用。当A端电压相比K端超??过动作阈值时,BOD击穿,在整流作用下电流经G2??端口流入晶闸管门极;反之,当K端电压高于A端??时,电流经G1端口流入另一晶闸管门极。由此,??实现了一个BOD触发两只反并联晶闸管的功能。??实际使用时,传统基于BOD的晶闸管过压保??护见图4a,由于BOD仅能正向导通,因此需两个??触发板分别触发正反并联的晶闸管。而所设计的??回路中A,K端口无需区分正负,分别连接晶闸管??的阴、阳极即可;G1,G2端口连接门极时应保证:??A-G2对应一只晶闸管的阳极和门极,K-G1对应??反并联的另一只晶闸管的阳极和门极,见图4b。??如图5所示。在正负双向冲击时,晶闸管均在??6.06?kV导通,导通时间分别为0.149?|jls,0.147?|xs。??受测试误差和BOD器件参数的离散性影响,正反??向动作阈值存在一定误差,但这一误差在雷电冲??击工况下可忽略不计,由此可知,该触发板正负雷??电冲击下均可触发晶闸管导通,相比传统触发回??路,可减小50%的触发板占用面积,并减少两个??B0D器件,降低了成本。??4.1试验平台??首先利用雷电冲击试验平台验证触发回路在??雷电冲击电压下的触发性能,测试可能因素(二极??管导通时延、引线长度差异、电感器件等因素)对??触发性能的影响。所用仪器具体如下:电源:雷电冲??击发生器波形1.2卜s/50jjls,回路电容2.6jjlF,回路??电阻丨5?D;试品:晶闸管型号KP830A-6500V,??6?500?V,/T(AV)=830?A,/挪=1丨.8?kA;正反双
【参考文献】:
期刊论文
[1]特高压输电线路断路器不装合闸电阻的可行性研究[J]. 李振强,周沛洪,娄颖,王磊. 高电压技术. 2015(11)
[2]高压SVC系统的设计与实验研究[J]. 蔡平,罗安,杨翠翠,熊桥坡. 电力电子技术. 2011(06)
[3]用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统[J]. 刘飞,卢志良,刘燕,徐政. 高电压技术. 2007(06)
[4]交流1000kV输电系统过电压和绝缘配合研究[J]. 谷定燮,周沛洪,修木洪,王森,戴敏,娄颖. 高电压技术. 2006(12)
[5]采用击穿二极管触发晶闸管阀的过电流试验装置的新型过电压保护方式[J]. 贺之渊,邓占锋,查鲲鹏,汤广福,郑健超. 电网技术. 2005(24)
[6]BOD在晶闸管过电压保护中的应用研究[J]. 蓝元良,汤广福,张皎,金钊. 电工电能新技术. 2000(03)
硕士论文
[1]晶闸管与IGBT换流阀对控制电路近场电磁骚扰特性的研究[D]. 胡亚辉.华北电力大学(北京) 2016
本文编号:3145004
【文章来源】:电力电子技术. 2020,54(07)北大核心CSCD
【文章页数】:4 页
【部分图文】:
图2?B0D器件t/-/特性??Fig.?2?The?U-I?characteristics?of?BOD?device??
固定元件和受控元件额定电压之??和的比值。a直接影响着可控避雷器各项主要参??数,其选择主要考虑系统线路长度、与常规避雷器??配合方式及固定元件吸收能量限制等因素。??这里以“北京西-石家庄”特高压输电线路工??况为依据,将晶闸管阀型可控避雷器《定为??15%,与常规特高压避雷器的主要电气参数对比??如表1所示。与常规特高压避雷器相比,小电流??区下漏电流有所增加,但整体[/-/特性不受影响。??二者额定电压相同,大电流区下,晶闸管旁路开关??导通后,整体残压下降约15%,如图1所示。??表1关键参数对比??Table?1?The?comparison?of?key?parameters??主要参数??常规避雷器??晶闸管型可控避雷器??额定电压/kV??828??828??持续运行电压/kV??638??638??运行漏电流/mA??5.5??10??操作?IhJkV??1401??1?190??残压?Uu/kV??1437??1?221??雷电?^Wkv??1?572??1?336??残压?1/WkV??1?619??1?376??2?200??2?000??J?800??^?1?600??^?1?400??1200??1?0〇i??0.1??常规避雷器???常规避雷器雷电、残压.??操作残压?.:乂???*???一、Wjjf換避贫器??电残压??'可控避雷器操作残吐??1?10??I/kA??图1?t/-/特性曲线对比??Fig.?1?The?comparison?of?U-I?characteristic?curves??16??3可控避雷器无源触发原理与电路设计??
串联来达到所需电压值,这里将两个击穿电压为??3kV的BOD串联使用。当A端电压相比K端超??过动作阈值时,BOD击穿,在整流作用下电流经G2??端口流入晶闸管门极;反之,当K端电压高于A端??时,电流经G1端口流入另一晶闸管门极。由此,??实现了一个BOD触发两只反并联晶闸管的功能。??实际使用时,传统基于BOD的晶闸管过压保??护见图4a,由于BOD仅能正向导通,因此需两个??触发板分别触发正反并联的晶闸管。而所设计的??回路中A,K端口无需区分正负,分别连接晶闸管??的阴、阳极即可;G1,G2端口连接门极时应保证:??A-G2对应一只晶闸管的阳极和门极,K-G1对应??反并联的另一只晶闸管的阳极和门极,见图4b。??如图5所示。在正负双向冲击时,晶闸管均在??6.06?kV导通,导通时间分别为0.149?|jls,0.147?|xs。??受测试误差和BOD器件参数的离散性影响,正反??向动作阈值存在一定误差,但这一误差在雷电冲??击工况下可忽略不计,由此可知,该触发板正负雷??电冲击下均可触发晶闸管导通,相比传统触发回??路,可减小50%的触发板占用面积,并减少两个??B0D器件,降低了成本。??4.1试验平台??首先利用雷电冲击试验平台验证触发回路在??雷电冲击电压下的触发性能,测试可能因素(二极??管导通时延、引线长度差异、电感器件等因素)对??触发性能的影响。所用仪器具体如下:电源:雷电冲??击发生器波形1.2卜s/50jjls,回路电容2.6jjlF,回路??电阻丨5?D;试品:晶闸管型号KP830A-6500V,??6?500?V,/T(AV)=830?A,/挪=1丨.8?kA;正反双
【参考文献】:
期刊论文
[1]特高压输电线路断路器不装合闸电阻的可行性研究[J]. 李振强,周沛洪,娄颖,王磊. 高电压技术. 2015(11)
[2]高压SVC系统的设计与实验研究[J]. 蔡平,罗安,杨翠翠,熊桥坡. 电力电子技术. 2011(06)
[3]用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统[J]. 刘飞,卢志良,刘燕,徐政. 高电压技术. 2007(06)
[4]交流1000kV输电系统过电压和绝缘配合研究[J]. 谷定燮,周沛洪,修木洪,王森,戴敏,娄颖. 高电压技术. 2006(12)
[5]采用击穿二极管触发晶闸管阀的过电流试验装置的新型过电压保护方式[J]. 贺之渊,邓占锋,查鲲鹏,汤广福,郑健超. 电网技术. 2005(24)
[6]BOD在晶闸管过电压保护中的应用研究[J]. 蓝元良,汤广福,张皎,金钊. 电工电能新技术. 2000(03)
硕士论文
[1]晶闸管与IGBT换流阀对控制电路近场电磁骚扰特性的研究[D]. 胡亚辉.华北电力大学(北京) 2016
本文编号:3145004
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3145004.html