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闸管投切电容器TSC的触发电路浅析
上传时间:闸管投切电容器TSC的触发电路浅析

TSC要求在晶闸管电压过零点触发,确定晶闸管电压过零点的方法有两种,一种是从电网电压取得同步信号,一种是从晶闸管的阳极和阴极取得过零信号。
方案1:从电网电压取得同步信号方案中的无触点投切开关由两只反并联的晶闸管构成(可选用双向晶闸管)。当晶闸管为正向电压,且门极上有触发信号时,晶闸管导通,电容器投入;当去掉触发脉冲信号后,电流过零时,晶闸管截止,电容器从电网上切除。
   方案2:从晶闸管的阳极和阴极取得过零信号方案采用二极管代替部分晶闸管,从而降低装置的成本。投入电容器之前对其预充电,充电到电网电压的峰值,在电网电压峰值时触发晶闸管。当电容器刚切除时,其残压为电网电压幅值(正值)。这种方案的响应速度不如方案1。其原因是:在切除电容器时,从切除指令的输出到第一个电力电子器件截止,方案1在半个周波内完成,即不大于10ms;方案2则由于二极管的不可控性,通常要大于半个周波才能被切除,延长了电容器的投入时间。
1.从电网电压取得同步信号的电路中包括同步变压器、同步信号处理电路和功率驱动电路、脉冲变压器隔离电路等。当得到触发命令后,在投切点产生触发脉冲列,经过脉冲变压器的隔离, 推动晶闸管。同步信号处理电路有滤波处理功能,从电网电压取得同步信号的优点为在主回路没有送电时,给触发命令,可以测量晶闸管的触发脉冲幅度和相位,在主回路得电后给触发命令,可以放心TSC正确的投入工作。从电网取得同步信号安全,调试方便,触发放心,不管晶闸管工作在多高的电压下,在主回路不送电的情形下,只要触发特性满足要求,就可以放心合闸送电,给出触发命令,TSC一定可以正常工作。
2.对于TSC晶闸管+二极管电路,用的元件少,费用低,但是调试费时,不送主回路电源不知道触发器好坏,电容器有二极管预充电, 电容器上一直存在直流电压, 晶闸管的交直流电压不变,理论上在快速投切动作时,电容器充电到电网电压的峰值,由于是理想投切状态,导通瞬间,晶闸管几乎没有冲击电流。在停止了一段时间后,电容器上直流电压几乎放电完,晶闸管上没有直流电压,此时晶闸管触发为非理想状态,触发有冲击。同时由于晶闸管两端的电压随着电容器放电电压的减少逐渐小,意味着触发点在变动,上述电路不能跟随变化触发点,所以就不适应了。
3.两只晶闸管反并联的方法,达到两只晶闸管轮流触发的效果,起到了接通和断开补偿回路的作用,这种反并联的方式可靠性高,即使某相损坏一只晶闸管,也不会导致电容器误投入。晶闸管承受的最大反相电压为电源电压的峰值。
一只晶闸管+ 一只二级管反并联的接线方式,晶闸管所承受的最大反相电压为电源电压峰值的2倍,损坏的概率相比两只晶闸管反并联的方式大的多。

结论:电网电压等级:低压电路有低压400V和低压600V及以上的电压等级的TSC电路。低压400V宜采用从晶闸管两端取同步信号结构简单,低压600V以上宜采用从电网电压取同步信号,包括同步变压器、触发逻辑电路,脉冲变压器电路,稳压电源等,结构复杂,但是调试安全,运行直观可靠。

无锡东容电气有限公司投切开关
一、产品特点
1. 过零快速投切,投切无涌流、无操作过电压,响应时间快(≤20ms),
可频繁投切,无噪音,使用寿命长。
2. 独立的过温反馈电路设计,三层防护系统,使得设备运行更加稳定可靠。
3. 控制矢能的输出,使得操作更加方便简单。
4. 全数字控制设计,保护功能完善。
5. 采用先进的隔离技术,提高抗干扰能力。
6. 具有电容电流监测及过流保护功能。
7. 具有分闸保护功能。
二、保护说明
(1) 过压:当系统电压抬升超过电压设定范围时,保护控制装置切断输出,并触发报警信号,当电压恢复正常时(回差 10V),恢复正常运行。
(2) 缺相:熔断器报警后出现缺相,保护控制装置切断输出,并触发报警信号,显示出现报警的该相状态,更换熔断器后系统恢复运行。
(3) 过流:系统电流超过参数设定电流,达到设定时间后,保护控制装置切断输出,触发报警信号并且触发拉闸信号使断路器跳闸。系统恢复正常后,必须重新上电解除闭锁才能投入运行。
(4) 不平衡电流:由于电容电抗等故障引起的不平衡电流(一般为额定电流的1/5)保护控制装置切断输出,如果不平衡电流解除,系统会再次投入,如果再次投入仍然出现故障,保护控制装置触发报警信号并且触发拉闸信号使断路器跳闸,闭锁输出。必须故障解除,重新上电解除闭锁才能投入运行。
(5) 过温:系统运行温度超过 90℃,保护控制装置切断输出触发报警信号待温度低于 50℃,系统恢复正常运行。
三、我公司动补装置配置快速熔断器做可控硅开关的过流及短路保护。快速熔断器过流保护在晶闸管电路中使用较为普遍。快速熔断器作为晶闸管过流保护可以串联在交流侧、直流侧或直接与晶闸管串联。其中以快速熔断器与晶闸管直接串联对晶闸管保护作用最好,能有效避免晶闸管开关的损坏。

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