晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究.pptVIP

晶闸管反向恢复特性的建模 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 影响换相过电压的其他因素 仿真模型的实验验证 理论基础 晶闸管的关断特性 三相全控桥换相过电压产生原因 理论基础 反向恢复电流的数学模型 突然截止模型虽然常用，但存在着较大的误差； 指数函数模型可以获得比较精确的计算结果，但不便于常规计算； 双曲函数模型虽然能够得到与实验更加相符的电流电压波形，但是其参数确定比较困难，实际中较少采用。 晶闸管反向恢复电流的数学模型 典型的换相过电压保护方案 分别并联保护方案 集中阻断保护方案 仿真波形与测量波形非常接近，误差基本上在10%以内。 模型能够动态计算恢复电流参数，可以直接组建交流电路的仿真平台。 晶闸管反向恢复特性的建模 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 影响换相过电压的其他因素 仿真模型的实验验证 在相同的C参数条件下，存在一个最佳的R值与关系曲线的最低点相对应，并且是唯一的。 例如：当C=10μF时，在R=6.5Ω处K=1.572取最小值 。 电阻损耗Wr与C的关系很大。 R的大小对Wr的影响非常有限，当R增大到一定程度时，电阻功耗Wr的变化率趋于平缓。 随着C的增大，K相应降低，当C增大到一定程度时，K的变化趋于平缓。 随着C的增大，电阻损耗Wr线性增大。 设计原则：在过电压倍数符合设计要求的前提下，使得电阻损耗尽量小 。 电路原理图 在相同的Cs参数条件下，存在一个最佳的R1值与关系曲线的最低点相对应，并且是唯一的。 例如：当Cs=10μF时，在R1=3Ω处K=1.572取得最小值。 随着Cs的增大，K降低，当Cs增大到一定程度后，K的变化趋于平缓。 随着Cs的增大，电阻功耗也变大，当Cs增大到一定程度后，电阻功耗的变化也趋于平缓。 设计原则：重点考虑过电压倍数K的大小 ，通过电阻参数的设计来达到合理电阻功耗的目的。 总体来说，在相同的Cs条件下，较小的R2有着更好的吸收效果。 晶闸管反向恢复特性的建模 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 影响换相过电压的其他因素 仿真模型的实验验证 过电压尖峰是直接叠加在关断时刻交流电压之上的，因此当控制角接近90°附近时，对应着最大的换相过电压峰值。 晶闸管反向恢复特性的建模 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 影响换相过电压的其他因素 仿真模型的实验验证 整流部分采用2支路并联来模拟现场的5支路并联。 仿真条件：U2=1024V，控制角76.8°，If=2878A，Rs=20Ω，Cs=2.5uF，基本与现场测试条件相同。 现场的测试波形 P=560MW，Q=110MVAR，If=2877A 横向每格5ms，纵向每格1250V 过电压尖峰ΔU≈1000 V * 晶闸管整流装置的换相过电压保护技术研究 NARI NARI 晶闸管整流装置的换相 过电压保护技术研究 2008年5月 主要内容 当VT1即将关断时，VT3导通，VT1与VT3并联导通换流，iVT1逐渐下降，iVT3则逐渐上升。当电流iVT1降到零时，由于晶闸管的反向恢复特性，交流回路电感La、Lb上就会产生幅值很高的换相过电压。 晶闸管反向恢复特性的建模 双曲函数模型 突然截止模型 指数函数模型 晶闸管反向恢复特性的建模 根据晶闸管的基本结构和内部物理过程，采用集中电荷的分析观点，可以证明反向恢复电流是按指数函数规律衰减的。 优点：克服了突然完全截止分析方法的缺点。 求解电路的微分方程组比较繁琐，需要计算机数值求解。 晶闸管反向恢复特性的建模 晶闸管反向恢复特性的建模 测量条件为： di/dt=7.9A/us，Ur=800v，Rs=10Ω，Cs=1uf ； 晶闸管反向恢复特性的建模 模型的测试 仿真参数：U1=200V，R1=5Ω, U2=-800V，R2=0.001Ω, L=101uH,Rs=10Ω,Cs=1uF。 主要内容 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 吸收电阻R与过电压倍数K的关系曲线 一、单个晶闸管吸收回路的仿真 吸收电阻的设计原则 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 吸收电阻R与电阻损耗Wr的关系曲线 单个晶闸管吸收回路的仿真 吸收电阻的损耗 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 吸收电容C与过电压倍数K、电阻损耗Wr的关系曲线 单个晶闸管吸收回路的仿真 吸收电容的设计原则 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 二、集中阻断吸收回路的仿真 吸收电阻R1与过电压倍数K的关系曲线 集中阻断吸收回路的仿真 吸收电阻R1的设计原则 晶闸管RC吸收回路的仿真研究 吸收电阻R2与过电压倍数K的关系曲线 集中阻断吸收回路的仿真 吸收电容的设计原则