晶闸管的保护与容量扩展.docx

晶闸管的保护与容量扩展一、晶闸管的保护由于晶闸管过载能力较差，短时间的过电压或过电流就可能导致其损坏。虽然选择晶闸管时要合理地选择元件参数并留有安全裕量，但仍需针对晶闸管的工作条件采取适当的保护措施，确保晶闸管装置正常运行。1、过电压保护过电压产生的原因主要是操作过电压、浪涌过电压。按过电压保护的部位来分，有交流侧保护、直流侧保护和元件保护等几部分，如图1所示。图1晶闸管装置可采用的过电压保护措施1一避雷器；2一接地电容；3一交流侧阻容保护；4一整流式阻容保护；5硒堆保护；6一交流侧压敏电阻保护；7一直流侧阻容保护；8一直流侧压敏电阻保护交流侧操作过电压保护：如图1中的环节3-阻容吸收保护。其中阻容吸收电路的接线方式如图2所示。（a）单相电路（b）三相电路（C）三相整流式阻容电路图2交流侧阻容保护的几种接法交流侧浪涌过电压保护：如图1中的环节5-硒堆（可多次使用）、6-压敏电阻（一次性使用）。硒堆由成组串联的硒整流片构成。硒片击穿时，表面会烧出灼点，但浪涌电压过去之后，整个硒片自动恢复正常保护功能。硒堆体积大，长期放置不用会失效。压敏电阻正常工作时，漏电流仅是微安级；当浪涌电压来到时，反应快，可通过数千安培的放电电流。因此，抑制过电压的能力强。加之它还有体积小、价格便宜等优点，是一种较理想的保护元件。保护接线方式如图3所示。压敏电阻的主要缺点是持续的平均功率太小（仅数瓦），如果正常工作的电压超过它的额定电压，很短时间就会因过热而损坏，因此不宜应用于那些频繁出现过电压的场合。图3压敏电阻的几种接法直流侧过电压保护直流侧保护可采用与交流侧保护一样的方法，如图1所示。对于容量较小的装置，可采用阻容保护抑制过电压；如果容量较大，应选择硒堆或压敏电阻保护。2、过电流保护凡流过晶闸管的电流大大超过其正常工作电流时，都叫过电流。过电流产生时，如无保护措施，晶闸管会因过热而损坏。因此要采取过流保护措施，在晶闸管未损坏之前就迅速地把过电流消除。常用的过流保护措施如图4所示，可以根据实际情况选择其中一种或数种做晶闸管装置的过流保护。各过电流保护措施的作用分别为： 在交流进线中串联电抗器（无整流变压器时）或采用漏抗较大的变压器是限制短路电流、保护晶闸管的有效措施,但负载时电压有所下降。 在交流侧设置电流检测装置，利用过电流信号去控制触发器，使触发脉冲快速后移（即角增大）或瞬时结束使晶闸管关断，从而抑制了过电流。但在可逆系统中，停发脉冲后会造成逆变失败，因此多采用脉冲快速后移的方法。 交流侧经电流互感器接入过流继电器或直流侧接入过流继电器，如图4中的环节2、6所示，可以在过电流时动作，断开输入端自动开关，其整定值必须与晶闸管串联的快速熔断器的过载特性相适应。图4晶闸管装置可能采取的过电流保护措施1一进线电抗器；2电流检测和过流继电器；3交流侧快熔；