影响并列运行可控硅励磁整流桥均流的因素.ppt

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1、,影响并列运行可控硅励磁整流桥均流的因素,南瑞电控公司朱晓东,主要内容,均流回路分析 影响均流的因素分析数字式均流数字均流与常规均流比较 结论,均流回路分析,换相分析,均流回路分析,换相分析,首先分析励磁系统主回路换相过程。换相回路方程为（假定从+a相换到+b相）：在换相初始条件为：，并假定La=Lb=Lr。在换相中，所以所以上述求解电流表达式：,为可控硅触发延迟角为换相电抗为变压器付边额定电压,均流回路分析,电流分配分析,交、直流侧电抗参数，可控硅参数，换相时刻和换相过程都影响T12和T22之间电流分配,均流回路分析,电流分配分析,T12和T22回路方程,上式在b相导通期间，满足：,分别为整

2、流桥1、2，b相交流侧铜排或电缆电阻；分别为整流桥1、2直流侧铜排或电缆电阻；分别为整流桥1、2，b相可控硅通态电阻分别为整流桥1、2，b相交流侧铜排或电缆电感分别为整流桥1、2直流侧铜排或电缆电感分别为整流桥1、2，b相可控硅电流分别为整流桥1、2，b相可控硅通态压降或导通转折压降（门槛压降）,影响均流的因素分析,交流侧进线影响直流侧出线影响换相过程影响可控硅参数影响,交流侧进线影响,忽略其他因素得到正在导通可控硅电流：,，,其中,为等效时间常数,交流侧进线影响,当整流桥的交流侧材质与长度无区别，即R1a=R2a，L1a=L2a，可以验证：,交流侧进线影响,交流侧电阻、电感影响，总体规律是电

3、流分配与长度成反比电阻、电感影响差异体现在R/L上，不同材质交流进线和同步频率，前面衰减分量影响体现出来，R/L越小其影响越大，同步频率越高，交流影响越大对于自并励采用铜排连接的系统中，改变交流铜排电抗比较困难，代价比较大，可以转化为改变电阻方式，就比较容易和经济,交流侧进线影响,由于可控硅通态电阻比整流桥交、直流侧电阻大，一般达到；当整流桥选择的可控硅的通态电流比较大，由于可控硅通态电阻下降，使得两者比值，那么交流侧进线的长度对于均流的影响就比较明显。如果为了减小交流进线对均流的影响，在满足整流桥出力要求下，可控硅通态电流的裕量不要选择过大。,对于交流侧采用铜排互连的整流桥，由于其铜排明显呈

4、现阻性，即电阻远大于电感，所以可以根据改变铜排的电阻来达到均流的目的，比如在铜排上进行刻槽，在铜排上打孔都属于改变电阻的均流方式。尤其是通过这种方法来改变连接铜排的接触电阻，将更加明显改善均流效果。如果采用改变电感来均流，需要花费的代价比较大，原因是一方面需要串接的电感量比较大通过增加时间常数，致使电流分配主要由过渡过程决定，因此电抗需要增加到足以和可控硅通态电阻相同数量级方能够起到作用。,两个引申结论,直流侧出线影响,分析方式一样影响主要是电阻交直流进、出线优先考虑交流侧 需要说明的是直流侧是三相公用，因此在换相过程中，直流母排电流变化和交流侧单相的变化过程要复杂，但是在换相影响不大的情况下

5、，直流侧的分析与交流侧分析一样。,换相过程影响,如果进线完全对称则电流分配与换相没有关系，完全是平均分配的。如果交流进线不等，桥1，2阻抗分别为：，并假定：将桥2，1电流之差，用换相重叠角 有关的函数表示为：可以得到 表达式，所以,对 求导数：,换相过程影响,结论:在0-180度之间，f(r)是关于r单调递减的 所以随着换相角r增加，整流桥之间电流差异有减小的趋势,可控硅参数影响,在研究电流分配时，可控硅模型采用电压源加内部电阻的方式来简化考虑。可控硅从触发到完全导通需要满足门槛电压，因此对于 值大的可控硅，将滞后于 值小的可控硅导通。,可控硅在达到 导通后，可控硅压降将减小到。根据可控硅管压

6、降计算公式：可以等效为，其中 是折算的斜率电阻。不失一般性，假定图1中可控硅T12的 大于可控硅T22的。那么要使T22导通必须满足：,因此 初值将不为0，而且在T22导通之前，其完全承担换相电流。两管同时导通时刻初始值为：,可控硅参数影响,那么求解得到：,可控硅参数影响,门槛压降影响比较大，直接影响电流分配过程可控硅触发时刻的差异也同样影响着电流的分配，可以看到时间影响是至关重要的因素,数字式均流,改善均流效果措施依次分为：触发同步性可控硅门槛压降配合交流侧长度配合研究表明利用数字方式可以较大范围改变电流分配,无采用数字均流措施,表计指示电流非常平衡，然而实际上电流差异非常大，如C相电流，主

7、要原因是导通时刻不同,采用数字均流措施,采用数字均流措施后,数字均流与常规均流比较,数字均流较常规均流措施优点：调整方法简单 降低对可控硅器件参数一致性要求具备较强的交、直流进出线变化的适应性，对现场施工要求低 不受励磁系统运行工况（如换相）影响 能够比较准确反映各个可控硅状况数字均流系统实现励磁系统功率放大部分在线故障诊断、故障限流等智能化功能，有利于励磁装置的平均无故障时间（MTBF）提高,数字均流与常规均流比较,数字均流较常规均流措施缺点：由于在脉冲回路串接调整电路，系统的可靠性降低对于多桥并联的励磁系统是不利的，因为最先导通的可控硅需要瞬时冲击它正常通过电流的3-4倍 均流调节应不导致励磁变电流的三相不对称,结论,必须在采取物理均流方式前提下，使用数字均流常规均流措施，尤其是常规均流计算方法下得出的均流表象可能会掩盖整流桥或可控硅管之间电流分配严重不均衡数字均流还需要配备必要的安全操作逻辑，有效保障励磁系统可靠运行,感谢各位领导和专家！,