直接光控晶闸管在脉冲电源上的应用

具有集成保护功能的直接光控晶闸管（LTT）是得到了广泛应用，这种晶闸管是为高压直流输电（HVDC）而开发的，通过改进门极结构，光控晶闸管也可用于大功率脉冲电源上，由于采用了直接光触发，LTT特别适用于串联应用。     

集成触发保护UHVDC光控晶闸管

设计制造了5英寸7.5kV光控晶闸管.采用中心对称P型变掺杂技术设计制造光敏区时,在从中心到阴极边界的区域内集成化引入了过电压及电压高上升率保护性触发功能,以及径向开通电流密度控制功能.该晶闸管在正向断态电压或其上升率超过安全限时,能自动进入安全的门极触发开通过程.使器件免受过电压击穿或局部dV/dt开通损毁.满足±800kV特高压直流输电(Ultra High Voltage DC,简称UHVDC)系统电路简化、可靠性高、稳定性高的应用要求.     

带有触发箱的66kV光控水冷阀组的设计与应用

为了实现66kV及以上高压无功补偿,设计开发了带有触发箱的66kV光控水冷阀组。带有触发箱的66kV光控水冷阀组主要应用在电力、冶金领域,可用于66kV及以上电压等级的静止无功补偿(Static Var Compensation,SVC)装置中,应用前景广阔。以辽宁省抚顺市66kV变电站为例,对阀组中触发箱、晶闸管单元、RC阻容单元、回报单元及水冷单元的设计做了详细的分析和介绍,论证了采用带触发箱的66kV光控水冷阀组的必要性和优点。     

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。     

光控可控硅及其应用

光控可控硅又称光激可控硅或光控硅晶闸管。其优点是:通过主电路与控制电路的光耦合,可以抑制噪音干扰。主电路和控制电路相互隔离,容易满足对高压绝缘的要求。使用光控可控硅元件,不需要控制极触发脉冲变压器,可减小装置的体积与重量,提高可靠性。单个光控可控硅元件输出电流可达安培级,其大小不随光强变化而变化。由于上述特点,光控可控硅作为自动控制元件已广泛用于光继电器、自控、隔离、输入开关、光计数器、红外探测器、光报警器、光触发脉冲发生器、液位控制器等方面。七十年代末,出现了大功率光控可控硅元件,它主要用于大电流脉冲装置和高压直     

一种用于高压换流阀晶闸管TCU的取能装置关键技术研究

在高压直流输电系统中,换流阀是高压直流输电系统的核心设备,TCU作为换流阀功率器件晶闸管的触发控制单元,对晶闸管的可靠触发起到至关重要的作用,TCU工作时需要从外部获取能量。文中提出了一种高压换流阀晶闸管TCU取能装置,能量来源于市电,采用工频隔离变压器、高压绝缘电缆及绝缘套进行高低电位隔离;分析介绍了该取能装置的设计要点、总体设计结构及原理、磁环参数计算、晶闸管TCU内部取能回路的工作原理及使用外部电源为TCU提供取能电源的电源参数;最后通过换流阀运行试验合成回路对高压换流阀晶闸管TCU的取能装置进行了试验验证,试验结果显示文中提出的取能装置能够满足高压直流晶闸管阀TCU在晶闸管常规运行、雷电冲击环境下及低电压工作工况下的取能要求。     

两种特高压直流输电用晶闸管控制单元工作原理分析对比

晶闸管控制单元是特高压用晶闸管换流阀的核心器件,其主要功能是实现阀控和换流阀之间信号的光电转换,完成对换流阀的触发、保护、状态检测等功能。笔者对目前主要采用的两种晶闸管控制单元设计理念和原理进行了研究,并从取能方式、正向保护触发原理、阀塔布置3个方面对两种板卡性能进行了介绍和对比,对今后开发性能更稳定可靠的高电位板具有理论和实际的指导意义。     

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。     

高压双向晶闸管及换向特性研究

高压软启动、电气驱动和静态无功功率补偿等高压装置应用中,常需采用多只普通晶闸管反并联结构和多组串联,为减小体积和降低重量可采用高压双向晶闸管替代普通晶闸管的反并联,但集成于同一芯片的反并联晶闸管器件换向特性受载流子的影响较大。针对高压双向晶闸管的反并联应用需求,对双向晶闸管芯片结构开展分析,通过提高短基区浓度、采用pnp横向隔离结构、局部控制载流子少子寿命,提升了芯片抗干扰能力,成功研制出全压接式高压四端双向晶闸管,简化了反并联组件结构,降低了组件的体积、重量和成本。     

高压晶闸管机架上的电子设备分析

本文对高压晶闸管机架上的电子设备的直流电源的形成、逻辑电路、光接收器、光发射器、晶闸管电压检测、触发脉冲放大器和BOD强制触发保护进行了分析。同时分析了电子■,■保护,高低压信息交换以及监控设备之间的对话式信息交换。     

晶闸管装置过压和过流问题的研讨

文章首先叙述晶闸管装置出现过电压的情况和相应的保护措施。过电压包括装置的交流侧与直流侧过电压,以及晶闸管换流过电压。保护措施有交流侧接入过电压吸收电路与加设接地屏蔽绕组,直流侧接入非线性电阻元件,晶闸管并联吸收元件与均压保护。然后介绍了晶闸管装置过电流的情况和相应的保护措施。过电流可以由过电压、短路以及导通角增大引起的,保护措施就是晶闸管串联快速熔断器,且保护措施在实际应用中起到了良好的效果。     

超级电容器在晶闸管触发装置中的充放电研究

供电电源是脉冲功率系统晶闸管触发装置的关键组成部分.基于大功率晶闸管的触发要求,对触发电路进行了方案设计.系统采用了超级电容器作为供电电源来满足触发电路的供电电压要求.在此进行多次晶闸管触发实验,反复试验多组不同容量的超级电容器的充放电特性,选择容量合适的超级电容器作为晶闸管触发电路的触发电源.实验结果表明,晶闸管触发装置能够可靠触发,设计满足实验要求;选择5组超级电容器供电,满足触发时间要求.     

改进式晶闸管串联调压电容无功补偿装置的断态过电压仿真

改进式晶闸管串联调压电容无功补偿装置的晶闸管开关带电断开时,要承受危险的断态过电压,为保证装置的安全运行,阐述了晶闸管断开时过电压产生的原理及状态。对装置投入、换级以及故障等各种工况下断态过电压的大小进行了理论分析,用电磁暂态分析PSCAD/EMTDC软件对典型工况的断态过电压进行了仿真分析。采用氧化锌压敏电阻过压保护后,重新对严重故障时的断态过电压进行了仿真。结果表明,装置投入、换级等正常操作时,晶闸管开关断态过电压不高;但在装置故障时,会出现严重过电压,若过压保护动作后,断路器在0.1s内跳闸,压敏电阻通流容量不很大。     

贵—广Ⅱ宝安站极2Y3阀因无回报信号导致极2跳闸的故障分析及相关反措的建议

中国贵—广Ⅱ±500 kV高压直流输电工程中均采用激光脉冲直接触发晶闸管的直接光控晶闸管换流阀(以下简称LTT阀)。为了确保换流阀的安全可靠运行,对换流阀中的每个晶闸管用晶闸管电压监测电子线路(thyristor voltage mornitoring,TVM)进行在线监测。TVM实时用回报信号将监测的结果通过光缆送往阀底部电子设备柜(VBE)中。VBE中的单片机监测系统根据回报信号分析判定晶闸管的故障,当阀内故障晶闸管数超过设计允许的冗余数,产生相应的跳闸信号。笔者就2009年3月12日和2010年5月29日贵—广Ⅱ宝安站极2 Y3阀因无回报信号导致极2跳闸的故障进行了分析,得出:跳闸故障并非由阀或VBE故障引起,而是由阀侧电压不稳定或扰动引起的结论,并提出相关反措的建议。     

35kV SVC装置TSC型晶闸管阀高压试验局放问题的分析与处理

晶闸管阀作为SVC装置中的核心部件,根据相关IEC标准和电力行业标准规定,在出厂前必须进行一系列的高压绝缘试验,来验证其耐受电压能力和局部放电的起止电压是否满足要求。由于35k V电压等级的晶闸管阀工作电压等级高,结构形式和绝缘材料的多样性,导致晶闸管阀在规定试验电压下局放值超过规定允许值的问题时常发生。如果局部放电问题未能得到有效处理,对产品的运行使用将带来严重的绝缘隐患。针对上述情况,通过研究新型35k V SVC用TSC型晶闸管阀在高压试验中遇到的典型局部放电问题,提出了相应的分析方法和解决方案:通过试验判断局部放电超标部位,理论分析局放起因主要由于电气结构不合理,导致空气间隙小或存在悬浮电位。通过改进电气结构和等电位处理,局部放电值满足试验要求。介绍的方法快速有效,对大功率电力电子器件应用的相关试验有一定的借鉴作用。     

晶闸管阀高位取能电路研究

由于晶闸管耐压等级高,在高压动态无功补偿装置中广泛使用,由晶闸管串联构成的晶闸管阀,是晶闸管控制电抗器(TCR)的核心器件,在高电压下晶闸管阀驱动电路以何种方式获取能量是高压动态无功补偿装置必须考虑的问题.为了增加晶闸管串联运行的可靠性,设计了一种电压电流取能电路,能够满足TCR在各触发角下均能取到能量,给驱动电路供电,实现晶闸管阀高位系统自供电.利用PSPICE软件建立各取能电路仿真模型,仿真结果表明:高位取能电路能够减少开关损耗,提高晶闸管运行效率,而且能向驱动电路提供电能,为晶闸管阀的驱动电路稳定供电提供了理论基础.     

晶闸管的光纤触发技术

介绍了一种新的晶闸管触发电路，用光纤代替了传统的脉冲变压器，尤其适合应用在高电压的场合。     

宽频率范围跟踪晶闸管触发器的研制与应用

分析了常用晶闸管触发器难以适应供电电源频率大范围变化的原因,提出了由高精度频率/电压变换器检测及跟踪同步供电电源频率的变化,再把高精度频率/电压变换器的输出作为同步信号,为锯齿波触发器提供给定的锯齿波充电恒流源,从而获得同步供电电压频率大范围变化时同步锯齿波的频率自动跟踪变化,而锯齿波的幅值却保持恒定不变,实现了同一移相控制电压下,晶闸管的触发控制角不随同步供电电压频率的大范围变化而变化。应用双时基电路556与比较器配合产生触发脉冲,获得了可跟踪同步供电电压频率在30～160Hz大范围变化的三相晶闸管触发器,经在多台大功率晶闸管整流装置中应用,获得了很好的应用效果。