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低压无功补偿中晶闸管电子开关模块的特点与应用

发布时间:2020-07-21 19:07:34 阅读: 来源:保温电伴热厂家

0 引言无功补偿是电力系统运行的基本要求。为了在电力系统运行中进行无功平衡,必须对各种电力负荷所需的无功功率进行补偿。无功补偿的方法有调相机补偿和电容器组补偿等,其中最为有效和易于实施的是在靠近负荷点的地方进行就地无功补偿。由于无功补偿挂接在电网上主要是通过自动投入和切除电力电容器来达到补偿效果,因此,控制电容器投切的开关元件性能对整个装置的质量和稳定性起着非常关键的作用。目前,国内的无功补偿产品控制器普遍采用交流接触器或可控硅作为开关元件来控制电容器的通断。1 电容补偿装置的投切开关方式和特点电容式补偿装置的投切开关主要有交流普通接触器、带预设电阻的专用接触器和晶闸管电子开关等方式。1.1普通交流接触器交流接触器的价格低、通用性强,但在用于电容器投切时会产生很大的浪涌和脉冲过电压,有时可能导致绝缘击穿或接触器触头烧损,容易造成接触器损坏,从而影响补偿装置的使用。1.2电容投切专用接触器电容投切专用接触器是在普通交流接触器的主触头上加装了限流阻抗器件,这种改进在电容器投切不频繁时能起到一定作用,但其抑制电容器涌流的效果并不理想。当电流较大时,其限流电阻和主触头也常被烧损,特别是在无功负荷波动大和电容器投切频繁的情况下,实际使用寿命往往仅为一年左右。因此,这种专用接触器只适用于符合基本平稳、三相电压基本平衡的理想工作条件。1.3 晶闸管电子开关模块晶闸管电子开关充分利用了电压过零触发、电流过零切除、开关无触点、响应速度快等晶闸管特性,可使电容上的电压从零快速上升到额定工作电压。而在断开时,晶闸管上的电流过零切除.可实现电容器投入无涌流、切除无过压、投切无电弧的快速动态补偿功能,故能较好地解决电容器投切时产生的暂态冲击问题。但是,晶闸管在导通状态下存在较大的管压降(1 V左右),故在工作时,应考虑消耗功率和其产生和散发的大量热量,而这会使运行和维护的成本加大。1.4 接触器与晶闸管控制补偿设备的性能比较利用接触器控制补偿设备与用晶闸管控制方法来补偿设备的性能比较如表1所列。2晶闸管电子开关模块的内部功能 晶闸管电子开关模块主要包括反并联晶闸管、过零检测触发模块、抑制过电压的阻容吸收装置和散热装置。2.1过零触发模块由于切除的电容器上一般都有剩余电压,而电容器两端的电压不能突变,因此,当系统电压和电容器残压的差值较大时,触发晶闸管会产生很大的冲击电流,而可能直接损坏晶闸管。为了实现动态无功补偿装置快速响应,同时又保证投切无冲击电流,因此需要检测电容器电压和电网电压。只有当两者大小相等、极性相同时,才能瞬时投入电容。因此需要加装过零触发模块。目前,从晶闸管两端取得过零信号的典型触发电路是MOC3083。MOC3083芯片内部有过零触发判断电路,它是为220V电网电压设计的专门芯片,其芯片的双向可控硅耐压为800 V。在4、6两端电压低于12 V时,如果输入触发电流,其内部的双向可控硅导通。图1所示是用在380 V电网的TSC电路上串联两只MOC3083的过零触发模块的内部电路图。

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