基于光控晶闸管高压软启动装置的研究.pdf

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1、第47卷第7期电力电子技术Vo1．47．No．72013年7月PowerElectronicsJuly2013基于光控晶闸管高压软启动装置的研究白长生，霍菲菲，李婷，刘赐(西安电力电子技术研究所，陕西西安710061)摘要：随着市场对高压软启动装置工作电压要求的不断提高和容量的迅速增大，晶闸管串联组件门极控制单元与主电路之间的高电位隔离变得比较困难和复杂。采用光控晶闸管替代普通电控晶闸管，有效解决了这一技术难题，显著提高了高压软启动装置的工作电压和容量，同时也提高了软启动装置的可靠性及性价比。通过研制一台10kV／20MW高压软启动装置，证实了该方法的可行性和优越性。关键词：

2、光控晶闸管：高压软启动：可靠性中图分类号：TN34文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)07—0104—02StudyofHighVoltageSoftStartDeviceBasedonLightTriggeredThyristorBAIChang—sheng，HUOFei—fei，LITing，LIUYi(xi’anPowerElectronicResearchInstitute，Xi’an710061，China)Abstract：Withthecontinuousimprovementoftherequirementsofthesoft—startde

3、vicevoltage，theisolationvoltageoftheseriesthyristorgatetriggerpulsetransformercannotmeettherequirements，hasbecomeabottleneckinthefurtherdevelopmentofhighvoltagesoftstart．Usinglighttriggeredthyristorinsteadoftheordinaryelectronictriggeredthyristor，cancompletelysolvethetechnicalproblems，andim

4、provethevoltageandpowerofthehighvoltagesoftstartdevice，andalsoimprovethereliabilityandperformancetopriceratio．Throughthedevelopmentofa10kV／20MWhighvoltagesoftstartdevice，thefeasibilityandadvantagesofthemethodareconfirmed．Keywords：lighttriggeredthyristor；highvoltagesoftstart；reliability1引言压隔

5、离难题，而且提高了抗电磁干扰(EMI)能力，成为一种较好的选择。晶闸管高压软启动在工业领域有着广泛应用。近年来，风机、水泵、空压机、牵引电机的工作电压2光控晶闸管触发原理不断提高[1]，容量不断增大，目前分别已达13．5kV，光控晶闸管又称光触发晶闸管．是利用一定30MW。以往基于普通晶闸管串联的高压软启动波长的光照信号触发导通的晶闸管．其电气图形装置，由于受门极触发脉冲变压器隔离电压的限符号和伏安特性如图1所示。小功率光控晶闸管制，使门极控制单元与主电路之间的耐压不能满只有阳极和阴极两个端子，大功率光控晶闸管则足10kV及更高电压的要求。通常只能应用于6kV还带有光缆，光缆

6、上装有作为触发光源的发光二及以下电压场合。同时，由于晶闸管高压软启动装极管或半导体激光器。由于采用光触发保证了主置的工作特点，即仅在大电机启动和制动过程工电路与控制电路之间的绝缘．而且可避免EMI的作，当电机转速稳定后，会被旁路接触器触头旁路影响，因此光控晶闸管目前在高压大功率场合占掉而停止工作。因此，自取能触发电路在此不能使据着重要地位『21。用。所以，采用新器件和技术，大幅提高晶闸管高压软启动装置的工作电压和输出功率．满足市场发展要求，成为一种发展趋势。近年来，随着国产哥loIA。强，=型2堕=Z7弱一光控晶闸管品种、产量及应用水平的迅速提高，将光控晶闸管技术应用于高压软

7、启动装置．不仅有(a)电气图形符号(b)伏安特性效解决了软启动装置控制单元与主电路之间的高图1光控晶闸管的电气符号和伏安特性Fig．1ElectricalsymbolsandU一，characteristicsofthyristor定稿日期：2013—06—063方案选择作者简介：白长生(1956一)，男，陕西西安人，高级工程师，研究方向为电力电子技术。晶闸管串联应用中，控制单元与主电路之问lo4基于光控晶闸管高压软启动装置的研究高压隔离的方法虽有很多．但基本结构原理只有≤(1／Ku一1)／(1)两种。