直流输电换流阀晶闸管过电压保护研究

晶闸管承受过电压的能力较弱,瞬时过电压可导致晶闸管的击穿。首先研究了直流输电核心设备之一晶闸管换流阀发生晶闸管过电压击穿对直流输电系统的影响,分析了直流输电换流阀晶闸管配置过电压保护的必要性。然后对BTC和BOD两种晶闸管过电压保护方式进行了理论计算与分析,并采用PSPICE软件搭建了仿真模型进行仿真分析。最后在实验室搭建实验电路对两种过电压保护电路性能进行了验证。研究表明两种保护方式均可以实现晶闸管过电压保护的要求。     

晶闸管阀运行试验的过电压保护策略研究

介绍了晶闸管阀运行试验过程中的暂态过电压、故障过电压及相应的保护策略。建模分析了过电压产生的机理,提出了阻容吸收和BOD触发晶闸管阀的保护策略,仿真分析结果和试验结果表明了所选保护策略的正确性和实用性。     

单阀中允许最多BOD触发晶闸管级数的简要分析

中国溪洛渡贵广一回、贵广二回等直流输电工程中均采用了直接光触发晶闸管换流阀。为了满足超高压、特高压工程的要求,换流阀采用众多晶闸管的串联技术。为了确保触发的可靠性,作为后备紧急保护触发,在每个晶闸管内部有集成了转折二极管(BOD)电路。笔者就该电路的工作原理和单阀中允许最多BOD触发晶闸管级数的限定原则进行分析。     

±500 kV直流输电光控晶闸管阀监测系统分析及优化

超高压直流输电光控晶闸管阀监测系统向阀控制系统实时回报阀侧阈值电压信号,阀控系统综合该信号和网侧调度信息进行调度控制和保护。国内某站发生多个晶闸管电压监测单元(TVM)回报异常事件,为究其原因分析了阀监测系统,发现TVM脉宽控制电路存在不足。本文介绍了TVM架构和脉宽控制电路,剖析了正向过零电压监测(POS)、负向过零电压监测(NEG)、BOD过电压监测(BOD)3种脉冲脉宽控制电路原理,并给出了优化方案。在试验验证中,分别在工频有效值380 V和BOD峰值为7 kV的脉冲电压情况下对原电路和优化电路试验结果做对比,充分验证了电路优化的有效性,为国内外光控型晶闸管换流站阀监测系统后期升级和改造提供了技术支持和安全保障。     

晶闸管阀过电流试验装置过电压保护策略的研究

介绍了我国第1套适用于灵活交流输电系统(FACTS)和高压直流输电系统(HVDC)的高压晶闸管阀过电流试验装置的基本原理。针对试验过程中可能产生的瞬时过电压和故障过电压分别建立了数学和仿真模型,分析了过电压的产生机理、危害及特点。在上述分析的基础上对不同的保护策略进行比较,提出阻容吸收回路与BOD(break over diode)触发晶闸管阀相结合的新型过电压保护策略,理论分析和仿真结果都证明所提出的保护策略的正确性和有效性,从而确保过电流试验装置的安全可靠运行。     

用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统

为更好地在电网中应用晶闸管控制电抗器的静态无功补偿装置,介绍了一种用于TCR的晶闸管光电触发与监测系统。在分析阀基电子板(VBE)和晶闸管电子板(TE)的功能和工作过程后,重点讨论了3脉冲通信规约、高位取能回路、逻辑译码电路、BOD保护和晶闸管触发电路的原理并在此基础上设计了完整的VBE和TE板。实验结果表明该电路能够进行高压晶闸管阀体的在线监测,同时具有理想的电磁抗干扰性能,可以产生分散性小、前沿陡的门极触发脉冲,有利于串联晶闸管的同时触发,满足TCR用晶闸管光电触发与状态监视的要求。     

高压直流输电光触发晶闸管反向恢复期保护的研究

高压直流输电晶闸管换流阀,不管是光触发晶闸管换流阀还是电触发晶闸管换流阀．其反向恢复期的保护功能都是一项极为重要的保护。电触发晶闸管和光触发晶闸管在实现这一保护的做法上有较大不同。文中介绍了目前常用的电触发晶闸管的反向恢复期保护方式．并着重对光触发晶闸管的反向恢复期保护进行了研究。     

750MW换流站高压晶闸管换流阀低压加压试验分析

在高压晶闸管换流阀低压加压试验方面,国内虽然做过一些工作,但未在理论上给出明确的试验依据,例如触发电压和触发角的取值等,本文对此进行研究,并以灵宝换流站扩建工程换流阀低压加压试验为例分析试验效果。详细阐述了高压晶闸管换流阀的技术特点,简单介绍了直流控制保护系统、阀基电子设备(VBE)的功能,着重分析了晶闸管电子板(TE)取能方式的特点。针对以上技术特点和功能特性,制定了高压晶闸管换流阀低压加压试验方案,通过试验检查了主系统回路逻辑与接线的正确性。本文给出的高压晶闸管换流阀低压加压试验理论依据,可为同类试验提供参考。     

HVDC开路状态下换流阀控制设备误发保护性触发故障原因分析

HVDC开路状态下,监视晶闸管正向电压的换流阀控制设备易误发保护性触发故障,导致直流闭锁。针对此情况,分析了HVDC开路工况特性和保护性触发原理,以祁连—韶山±800kV特高压直流工程为例,深入开展了故障分析,提出了换流阀控制设备误发保护性触发的原因和条件。受实际电压波形的影响,晶闸管电压相角为180°附近时,阀电子电路在收到触发脉冲信号的情况下,将极有可能发送建压脉冲信号。阀接口电子设备会误将此信号识别为保护性触发脉冲信号。HVDC非开路状态下,由于换流器控制单元对触发延迟角的限制,阀电子电路不可能在晶闸管电压相角为180°附近时收到触发脉冲信号;换流阀控制设备误发保护性触发的故障只可能发生在HVDC开路工况下。最后进行了换流阀控制设备实验测试,故障现象、实验测试结果与分析结果一致。     

限流器晶闸管阀自触发保护动作电压阈值设计

为提高串联谐振型故障限流器（series resonant fault current limiter,SRFCL）旁路电路的可靠性,减小谐振电容的氧化锌避雷器（MOV）能量消耗,研究了晶闸管阀自触发保护动作电压阈值设计方法。限流器控制器失灵是最恶劣的故障态,只能依赖晶闸管阀自触发保护即击穿二极管触发晶闸管（break...     

晶闸管旁路开关在UPFC中的应用

在统一潮流控制器(UPFC)系统中为了防止串联变压器以及换流器在系统发生故障时因过电压损坏,要在串联变压器的一次侧或二次侧并联快速旁路设备,文中研究的晶闸管旁路开关是一种利用晶闸管快速导通性能的旁路开关设备。首先介绍了UPFC的过电压保护原理,快速旁路设备的组成及技术性能要求,然后以南京UPFC工程为例设计了快速旁路设备中晶闸管旁路开关(TBS)的结构、参数并进行器件的选型,校核晶闸管旁路开关的BOD保护和MOV之间的过电压配合,通过温升试验以及在合成回路中进行的最大短时电流耐受试验验证了晶闸管旁路开关的性能,最后介绍了TBS的状态检测系统构成及其检测流程。     

Study on overvoltage protection in HVDC LTT valve

The light-triggered thyristor (LTT), which can be directly fired by light, does not need gate electronics on the high-voltage side and is thus a near-ideal semiconductor device for a HVDC valve. In providing overvoltage protection for an LTT without losing its advantage of simple circuits associated with the thyristor, the overvoltage protection system adopted in the conventional electrically triggered thyristor is not necessarily appropriate. The authors have shown that high-speed protective gate pulses generated from the valve base electronics together with the valve arrester are sufficient for the LTT valve overvoltage protection. The adequacy of this protection strategy is demonstrated by factory type tests and also excellent service experiences     

基于联合试验装置的TCR阀高电压试验方式损耗分析

详尽分析了晶闸管控制电抗器(Thyristor Controlled Reactor,TCR)阀高电压试验方式的电路拓扑与工作原理,采用对损耗分类的方法对TCR阀高电压试验方式下各类损耗进行了详细定义,并给出了各类损耗的计算公式.在此基础上,结合高电压试验方式中TCR阀的工作时序分析了试品阀开通1次的总能量损耗及辅助阀开通1次的总能量损耗.针对同一算例的损耗分析结果与EMTDC仿真结果比较表明,在TCR阀高电压试验方式下该损耗分析方法可给出比PSCAD/EMTDC仿真更准确、更全面的结果.     

一次复杂的直流线路故障分析

在某直流输电系统发生的一次线路故障中,因连续雷击的影响,造成直流线路过电压保护、阀组差动保护、交直流碰线保护、桥差保护、50 Hz保护等多个保护动作.文中根据相关直流控制保护功能的原理,结合故障录波,对该事故的过程进行了详细分析,并深入分析了产生直流线路过电压的原因及影响.提出了重视换流阀及其控制系统与直流保护的配合、...     

BOD在晶闸管过电压保护中的应用研究

本文描述了ＢＯＤ器件的物理结构及特性,论述了ＢＯＤ在晶闸管过电压保护应用中的典型电路设计及参数选择原则,最后通过ＴＣＲ工程具体实例,给出实验结果。     

新型高压TSC阀基电子系统关键技术及应用

本文着重介绍高压TSC的阀基电子系统。根据TSC的工作原理以及晶闸管阀体串联结构,分析了高压TSC阀基电子系统的功能和工作特点,提出一种基于光电触发方法的TSC阀基电子系统;同时本文对阀基电子系统的工作机制和晶闸管控制单元的关键电路进行了讨论,并通过TSC阀基电子系统10 kV运行试验,证明此系统有效克服了电磁方式的阀基电子系统的缺点,能够满足TSC在电网中安全、可靠的运行要求。