用低電壓測試數(shù)據(jù)合理推測高電壓下晶閘管關(guān)斷過電壓的試驗研究
作者:王瑞艦 來源:九洲電氣
摘要:本文針對晶閘管閥組阻容吸收回路參數(shù)過于粗糙,工程中晶閘管兩端關(guān)斷過電壓觀察困難得實際情況,提出一種用低壓測試數(shù)據(jù)合理推測高壓下晶閘管關(guān)斷過電壓的方法.通過實驗證明可行.
關(guān)鍵詞:晶閘管,關(guān)斷過電壓,測試
0引言
靜態(tài)無功補償裝置(Static Var Compensator,簡稱SVC)在電力輸電配電系統(tǒng)中起著重要作用,可以提高穩(wěn)態(tài)輸送容量,提高暫態(tài)穩(wěn)定性,增強電力系統(tǒng)的阻尼,緩解次同步諧振,預(yù)防電壓不穩(wěn)定,改善高壓直流輸電系統(tǒng)性能。[1]晶閘管閥組是SVC的核心控制部件,在SVC中,直接承受系統(tǒng)電壓、電流的沖擊。晶閘管閥組采用多種均壓、保護電路來確保晶閘管閥組安全運行,其中晶閘管關(guān)斷過電壓保護采用阻容吸收回路來實現(xiàn),合理選擇阻容吸收回路參數(shù),盡可能降低晶閘管的關(guān)斷過電壓對SVC安全運行尤為重要。通常的技術(shù)手冊資料中只是給出一般的工程經(jīng)驗參數(shù),并不是最優(yōu)的,加之高壓下晶閘管兩端波形的觀察需要特殊的示波器,條件往往不具備,參數(shù)是否合理難以判斷。本文試圖通過在低電壓下測試晶閘管關(guān)斷過電壓峰峰值,進行數(shù)據(jù)分析,進而推測高壓下晶閘管關(guān)斷過電壓,試驗證明可行,為驗證參數(shù)是否合理提供了簡易方法。
1 SVC晶閘管閥組的結(jié)構(gòu)及參數(shù)的經(jīng)驗選取
高壓靜止無功補償裝置中晶閘管閥組一般采用如圖1所示的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其中,Rp為穩(wěn)態(tài)均壓電阻,Rs、Cs為阻容吸收電阻電容。

圖1 SVC晶閘管閥組結(jié)構(gòu)
對于單只晶閘管的阻容吸收回路參數(shù)選擇的一種經(jīng)驗性方法,Cs、Rs的參數(shù)估算如下[2]:




式中 Cs——阻容吸收電路電容(uF);





電阻 的作用是抑制吸收電容Cs和回路電感Lc電路的振蕩。
然而根據(jù)上述方法選擇的參數(shù)是比較粗糙的。一般不能達到理想的效果,還需要根據(jù)具體的負載進行參數(shù)調(diào)整。在調(diào)整中我們特別希望觀察到晶閘管在實際工作電壓下的關(guān)斷過電壓波形,進而檢驗參數(shù)是否選擇得當。就一般情況而言,我們手邊通常沒有高絕緣探頭或高絕緣變壓器,無法觀察。鑒于晶閘管開通或關(guān)斷后系統(tǒng)電路是近似線性的,于是設(shè)想可以用低壓下測得的晶閘管關(guān)斷過電壓值推測出晶閘管高電壓下的關(guān)斷過電壓值.
2哈爾濱九洲電氣變頻試驗站SVC閥組的低工作電壓下的晶閘管關(guān)斷過電壓數(shù)據(jù)測試
哈爾濱九洲變頻試驗站SVC閥組的阻容吸收的初選參數(shù)為Cs=1uF,Rs=30Ω,其中30Ω由六根180Ω電阻并聯(lián)得到。我們的試驗方法是依次取下一根電阻,使Rs值分別為30Ω、45Ω、60Ω、90Ω、180Ω時,使SVC的晶閘管控制電抗器TCR工作電壓由200V間隔100V左右依次上升到1200V左右,利用貸差分探頭的示波器觀察記錄工作電壓和單只晶閘管的關(guān)斷過電壓。試驗的電路原理接線圖如圖2。實驗測試數(shù)據(jù)見表1。
3測試數(shù)據(jù)分析
3.1數(shù)據(jù)點圖觀察,選擇合適的數(shù)據(jù)擬合公式
用Excel 軟件繪制測試數(shù)據(jù)點圖,如圖3。從圖中可以看出晶閘管的Vpp 與閥組、TCR的工作電壓有效值曾現(xiàn)很好的線性關(guān)系,可以運用最小二乘法進行線性擬合。最小二乘法線性擬合實際意義是基于各測試點數(shù)據(jù)至所擬合成的線性方程距離的平方和最小(即方差最小)的基礎(chǔ)上的。最終擬合的線性方程接近于實際。因而在試驗測試數(shù)據(jù)整理分析中獲得廣泛應(yīng)用。





圖3 測試數(shù)據(jù)點圖
3.2.<
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