阴极图形对高频晶闸管di／dt的影响

阴极图形对高频晶闸管ｄｉ／ｄｔ的影响ＴｈｅＥｆｆｅｃｔｏｆＣａｔｈｏｄｅＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｎｄｉ／ｄｔＣａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙＴｈｙｒｉｓｔｏｒ￥／／清华大学王晓彬，王培清，张斌（北京１０２２０１）１前言ｄｉ／ｄｔ...     

特高压直流输电柔直阀旁路晶闸管分流能力研究

通过优化晶闸管结构参数,研制出低通态压降的柔直阀专用晶闸管。在实验室中等效出柔直阀闭锁状态下的暂态电流波形,测试并分析RZ TB60系列旁路晶闸管在通过该电流时的结温变化情况,验证其工作的可靠性和安全性。     

特高压直流碳化硅晶闸管阀损耗探讨

碳化硅是发展最为成熟的新型宽禁带半导体材料,且碳化硅功率器件近期已开始代替常规的硅基器件。以典型的±800 kV,额定电流为5 kA的高压直流输电工程为实例,建立了换流阀基本组件的电气模型,用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了换流器仿真电路,研究碳化硅晶闸管在高压直流换流阀中的应用。对基于碳化硅晶闸管和普通硅晶闸管的直流换流阀电气特性和损耗进行仿真结果比较。计算结果表明:用碳化硅晶闸管来代替传统的硅晶闸管,可以在不同的触发角和工况下大幅减少系统的功率损耗。最后估算了在直流工程中使用碳化硅晶闸管阀带来的经济效益。     

特大功率晶闸管结终端技术对阻断电压的影响

在此通过计算机仿真方法对影响特大功率晶闸管阻断电压的结终端技术进行仿真分析,并对仿真结论进行试验验证,证实了具有双负斜角结构的特大功率晶闸管,其结终端技术的负斜角角度和造型深度对结终端空间电荷区的扩展和电场分布有重要影响,从而影响阻断电压。只有负斜角角度和造型深度都在优化值时,才能获得兼具高可靠性和高稳定性的晶闸管最高阻断电压。     

阻态下晶闸管的温度场模型计算及热失效分析

阻断状态下的晶闸管会产生耐压PN结反向漏电流,PN结反向漏电流主要由3部分组成,其中表面漏电流是大功率晶闸管产生热损耗的主要原因.为证实并研究表面漏电流对大功率晶闸管热损耗的影响,降低器件热击穿风险,提高制造水平和器件可靠性,这里通过有限元计算建立晶闸管阻断状态下的温度场模型,得出晶闸管承受阻断电压时阴极区域与结终端区...     

晶闸管变流设备的故障检修

根据笔者长期从事晶闸管变流设备维护检修总结的经验,谈了7个方面的检修方法和技巧.     

国产硅橡胶在特高压晶闸管上的应用研究

研究了增粘剂含量、含氢硅油含氢量和填料种类对硅橡胶粘接性能的影响,制备了两种不同填料的国产硅橡胶,研究了两种硅橡胶固化工艺对晶闸管阻断性能的影响,并与进口硅橡胶的综合保护性能做了对比实验。结果表明:当增粘剂含量为3份时,含氢硅油含氢量为0.8%时,硅橡胶与硅片粘附力强,内部无空洞,且工艺效率较高,采用填料为氧化铝的国产硅橡胶对晶闸管的保护特性与进口硅橡胶基本相当,满足应用需求。     

功率晶闸管的热敏特性研究

功率晶闸管的诸多电气参数以及使用寿命都和其运行温度相关。研究功率晶闸管结温对提高其性能和可靠性,具有重要的实际意义。研究了功率晶闸管通态压降和结温之间的关系,并设计试验测得待测功率晶闸管的热敏曲线。在实际应用中,通过该曲线可将功率晶闸管的运行结温由相对容易测量的通态电压来表征,进而为运行中功率晶闸管的状态监测提供重要依据。     

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。     

最佳结构6英寸UHVDC晶闸管

经过对各种高压电力半导体器件实用模型的分析,设计了长、短基区最薄,P区径向变掺杂的一种双负角6英寸晶闸管,该晶闸管具有在获取一定高电压的同时能获取最大通态电流、最佳协调各动静态参数的唯一性.以特高压直流输电(UHVDC)应用要求为最终目的,对制造工艺实施必要的少数载流子寿命分布全程二维监控,研究获得高质量的工艺加工水平及高精度、高均匀性的目标寿命控制.经设计及工艺定型后,最终形成了批量生产.     

基于5英寸晶闸管的±800 kV特高压直流输电换流阀组件的研制

许继柔性输电系统公司借鉴超高压换流阀组件的成熟技术,研制出了基于5英寸晶闸管,额定电流为3125A的特高压换流阀组件,并对其进行了相应的例行试验。试验结果表明,该组件的特性完全满足±800kV特高压换流阀的要求,从而为±800kV特高压换流阀的成功研制奠定了基础。     

向家坝—上海特高压直流输电换流阀塔水路的分析

纵观目前国内已投运和在建的18个直流输电工程,关于直流停运的事故原因中,由于直流输电换流阀水冷系统故障而停运几乎占到所有事故原因的1/3。笔者主要通过对800 kV向家坝—上海直流输电工程复龙站换流阀塔内水路结构改进的描述,以及分析向家坝—上海直流输电换流阀中与贵州—广东500 kV直流输电换流阀的区别,希望能够对今后直流输电换流阀的设计提供一些经验和方法。     

Newly Developed Thyristor Chopper Equipment for Electric Railcars

In the chopper control system for electric railcars, it is effective to adopt high operational frequency of the chopper for achievement of the following: 1) decrease of higher harmonic current induced in the trolley wire, 2) reduction of weight for reactors and capacitors in the traction circuit, and 3) improvement of control response. Through development of reverse-conducting thyristors with very short turn-off time and a repulsion type two-phase chopper, we finally realized production of a new standard high-frequency chopper equipment with regenerative braking for 1500-V dc railcars. Technical achievements mentioned previously were completely realized as a result of adoption of high frequency, 660 Hz, in the equipment. The newly developed standard high-frequency chopper equipment for 30 cars were delivered to the Chiyoda Line of Teito Rapid Transit Authority in Tokyo, and they have been operated satisfactorily in revenue service since March 1971. This paper also describes: 1) the chopper circuit using fast-switching reverse-conducting thyristors and series saturable reactors, 2) analysis of commutation circuit and methods of suppressing reapplied forward voltage increasing rate (dv/dt) and shortening commutation period, 3) the composition of the traction circuit including the protection system, such as protection for overvoltage at the regenerative braking, and 4) test results on the Chiyoda Line of Teito Rapid Transit Authority.     

特高压直流输电换流阀运行试验合成回路研究

为了确保特高压直流输电用换流阀运行的可靠性,建立合成试验回路对换流阀组件进行运行试验非常重要。根据IEC60700-1标准,运行试验仅需对≥5个晶闸管级实施即具有足够的代表性。在用PSCAD仿真研究中国第1个能满足±500kV/3000A直流输电换流阀运行试验的50kV/3600A合成回路的基础上,根据其设计参数,搭建了按比例缩小的物理模型,在该物理模型上成功地通过了所有试验方式的调试,充分验证了设计的正确性;该合成试验回路能实现IEC标准规定的所有型式试验项目,即:最大连续运行方式试验、最大临时运行方式试验(α=90°)、最小交流电压试验、暂时欠电压试验、断续直流电流试验、恢复期间的瞬态正向电压试验、阀故障电流试验。基于此,仅需通过对电流源部分的扩容改造,就能实现±800kV直流输电换流阀的运行试验项目。     

特高压直流输电系统晶闸管换流阀和换流变压器设计审核及验证(英文)

中国目前正在建设两个打破世界纪录的特高压直流输电工程,一是±800kV5000MW云南—广东直流输电工程,二是±800kV6400MW向家坝—上海直流输电工程。KEMA作为独立监理参与了这两项工程。文章叙述了为这两项直流输电工程所做的±800kVUHVDC晶闸管换流阀和换流变压器设计审核和验证遇到的一些技术问题。从设计审核和验证中发现,UHVDC换流变压器由于其模块设计而比晶闸管换流阀更具挑战性。KEMA对晶闸管换流阀和换流变压器的试验方法提出了一系列建议。     

特高压直流输电晶闸管阀成套运行试验装置研制

成套运行型式试验装置是实现特高压直流输电(ultra high voltage direct current transmission,UHVDC)晶闸管阀研发和工程应用的基础和前提条件,在遵循IEC60700-1标准,在调研现有相关试验装置和比较试验方法的基础上,研制一套采用双注入合成试验方法的UHVDC晶闸管阀运行试验装置,为我国UHVDC晶闸管阀的研发与工程应用提供了试验支撑。介绍该装置的主回路拓扑,试验回路的工作原理及其参数设计,控制保护系统设计及其保护策略,并给出了相关试验结果,结果表明,该试验装置的研制是成功的,满足UHVDC晶闸管阀研发的需要。     

Investigation into Equivalency of Synthetic Test Circuit Used for Operational Tests of Thyristor Valves for UHVDC

With the growth of capacity of high voltage direct current(HVDC) transmission lines,the ratings of thyristor valves,which are one of the most critical equipments,are getting higher and higher.Verification of performance of thyristor valves particularly designed for HVDC project plays an important role in the handover of products between the manufacturer and the client.Conventional test facilities based on philosophy of direct test cannot meet the requirements for modern thyristor valves.New test facilities with high ratings are necessarily built based on philosophy of synthetic test.Over the conventional direct test circuit,the later is an economical and feasible solution with less financial investment and higher test capability.However,the equivalency between the synthetic test and the direct test should be analyzed technically in order to make sure that the condition of verification test in a synthetic test circuit should satisfy the actual operation condition of thyristor valves existing in a real HVDC project,just as in a direct test circuit.Equivalency analysis is focused in this paper,covering the scope of thyristor valves' steady state,and transient state.On the basis of the results achieved,a synthetic test circuit of 6 500 A/50 kV for operational tests of thyristor valves used for up to UHVDC project has newly been set up and already put into service in Xi'an High Voltage Apparatus Research Institute Co.,Ltd.(XIHARI),China.Some of the results have been adopted also by a new national standard of China.     

晶闸管相控变流器的故障监视

论述了晶闸管相控变流器故障产生的原因及危害；给出了具体的故障监视电路及设计方法。     

可控硅励磁装置异常损坏原因分析及改进方案

针对同步电动机可控硅励磁装置整流变压器二次电压过高，迫使可控硅在小导通角状态下工作，引起可控硅管芯PN结结温超过额定结温，导致可控硅和控制电路频繁损坏的问题，进行了深入的分析，并提出了有效的解决方法。