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新型電力變壓器中七大問題

該信息來自：上海雷郎電器設(shè)備制造有限公司瀏覽量：4443 發(fā)表時(shí)間：2012-05-04

　1變壓器的投入問題
　　與文獻(xiàn)2相比，變壓器投入造成合閘飽和所形成的浪涌電流較大。為減小鐵心體積，一般變壓器的工作磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm選在B－H曲線接近拐點(diǎn)處，合閘瞬間最壞情況是磁感應(yīng)強(qiáng)度最大為2Bm＋Br（剩磁），顯然變壓器將出現(xiàn)飽和，造成晶閘管損壞和電壓波形的畸變。為防止合閘瞬間飽和，可選擇Bm≤Bs/3。
　　2觸發(fā)驅(qū)動(dòng)問題
　　晶閘管作為電流控制器件，當(dāng)觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間較小時(shí)，脈沖幅度必須相應(yīng)增加。同時(shí)，脈沖寬度也取決于陽極電流達(dá)到擎住電流的時(shí)間。在本系統(tǒng)中，由于感性負(fù)載的存在，陽極電流上升率較低，若不施加較強(qiáng)的寬脈沖觸發(fā)，則晶閘管往往不能維持導(dǎo)通狀態(tài)。考慮負(fù)載是感性的，本系統(tǒng)采用電平觸發(fā)，其缺點(diǎn)是晶閘管損耗較大。
　　3晶閘管阻斷問題
　　晶閘管是一種雪崩式器件，這種器件的導(dǎo)通是由于在中間集電結(jié)上載流子的成倍增加引起的，在應(yīng)用過程中，影響關(guān)斷時(shí)間的因素有結(jié)溫、通態(tài)電流及其下降率、反向恢復(fù)電流下降率、反向電壓及正向dv/dt值等。其中以結(jié)溫及反向電壓影響最大。結(jié)溫愈高，關(guān)斷時(shí)間愈長；反壓越高，關(guān)斷時(shí)間愈短。
　　在系統(tǒng)中，由于感性負(fù)載的存在，在換流過程中，電感兩端會(huì)產(chǎn)生很高的反電動(dòng)勢，這個(gè)異常電壓加在晶閘管兩端，容易引起晶閘管損壞。為防止這種情況，通常應(yīng)采用浪涌電壓吸收電路。
4dv/dt、di/dt效應(yīng)問題
　　晶閘管的斷態(tài)電壓上升率dv/dt較大的時(shí)候，有可能在比它的正向轉(zhuǎn)折電壓低得很多的電壓下導(dǎo)通。如果電路上的dv/dt超過器件允許的dv/dt值時(shí)，晶閘管就會(huì)誤導(dǎo)通而失去阻斷能力。在應(yīng)用電路中，將晶閘管的門極通過電阻與陰極相連，從外部將位移電流旁路掉，以防止dv/dt引起的誤導(dǎo)通。
　　di/dt過大容易造成晶閘管擊穿，在電路中，采用前沿陡峻的強(qiáng)電平觸發(fā)以增大初始導(dǎo)通面積，進(jìn)而改善di/dt容量。
　　由于dv/dt較大引起的誤觸發(fā)和di/dt過大引起的晶閘管擊穿現(xiàn)象，其后果是十分嚴(yán)重的。從圖1可以看出，這種情況的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致直通現(xiàn)象，造成晶閘管的損壞甚至損壞變壓器。在電路設(shè)計(jì)中，采用可靠的晶閘管通斷檢測及限流措施，可以避免這種故障的發(fā)生。
5過電壓及過電流保護(hù)措施
　　過電壓的產(chǎn)生，主要有以下原因：
　　（1）變壓器投入時(shí)的浪涌電壓；
　　（2）變壓器抽頭轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓；
　　（3）雷電侵入時(shí)的浪涌電壓；
　　（4）直流回路斷路時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓。
　　在電路中，加入浪涌吸收器可以吸收變壓器一次系統(tǒng)電磁轉(zhuǎn)移而侵入的浪涌電壓，同時(shí)還能吸收變壓器通斷時(shí)產(chǎn)生的變壓器磁能。為避免雷電侵入時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓，可采用半導(dǎo)體避雷器。
　　在系統(tǒng)中，為避免誤觸發(fā)引起的直通現(xiàn)象，可以采用如下技術(shù)措施：
　　（1）確保晶閘管的觸發(fā)信號可靠。利用軟件濾波程序使輸出觸發(fā)信號每組只有一個(gè)有效，再利用74LS273和防環(huán)流邏輯電路（PAL16V8），以確保即使在單片機(jī)失控的情況下也不會(huì)出現(xiàn)誤觸發(fā)。另外，觸發(fā)信號引線采用屏蔽線及其它抗干擾措施，以防止誤觸發(fā)現(xiàn)象的產(chǎn)生。
　　(2)確保換向可靠。在正常工作時(shí)，往往要改變補(bǔ)償電壓的大小，即調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通組合。如果換向的時(shí)機(jī)或者組合不當(dāng)就會(huì)形成直通而損壞晶閘管。在設(shè)計(jì)中采用過零點(diǎn)切換技術(shù)，最關(guān)鍵的是準(zhǔn)確檢測晶閘管的工作狀態(tài)。為此，采取軟、硬件結(jié)合和互鎖技術(shù)，確保開關(guān)工作準(zhǔn)確無誤。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明上述技術(shù)是可行的。
6感性負(fù)載的影響
　　由于感性負(fù)載的存在，應(yīng)考慮加大觸發(fā)脈沖寬度，否則晶閘管在陽極電流達(dá)到擎住電流之前，觸發(fā)信號減弱，造成晶閘管不能正常導(dǎo)通。在關(guān)斷時(shí)，感性負(fù)載也會(huì)給晶閘管造成一些問題。
　　在實(shí)際系統(tǒng)中，采用電平觸發(fā)，以確保晶閘管可靠導(dǎo)通。
7過零開關(guān)技術(shù)
　　在調(diào)壓過程中，通過過零檢測而產(chǎn)生的信號來控制晶閘管門極觸發(fā)信號，保證其過零通斷，從而避免了在調(diào)壓過程中，由于晶閘管通斷對電網(wǎng)造成的污染。

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