固态高压开关技术研究发展本科论文.doc

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1、固态高压开关技术研究发展摘要随着现代化工业的深入发展，用户对配电系统的要求不断提高，尤其是一些电网中敏感负载的数量不断地增加，对电能质量和电力系统的稳定性提出了更高的要求，如何快速断开短路电流，以抑制故障期间电压的跌落，提高电力系统的稳定性显得非常重要。目前，配电线路中多采用的是传统的高压开关，但该类型的高压开关有着明显的缺点，如开关速度较慢、有电弧、使用寿命短等，因此由电力电子器件组成的固态高压开关因其优越的电流关断性引起了广泛的关注。由电力电子器件组成的固态高压开关具有开关速度快、无电弧、寿命长等优点，因开断器件不同，可分为基于晶闸管型

2、、基于GTO型、基于IGBT型、基于IGCT型以及将电力电子器件同机械开关结合的混合型断路器等，但这些固态高压开关也存在一定的缺点。本文就是研究它们的技术、不足及未来发展方向。本文从高压开关、固态高压开关的概念入手，分析了固态高压开关的结构与工作原理，并介绍其发展史。其次，按照所含有的电力电子器件的不同，分别对晶闸管型、GTO型、IGBT型和IGCT型的固态高压开关的技术进行研究分析，对均压、均流、通态损耗、同步控制、实时检测等技术瓶颈问题进行了阐述，最后对其未来发展方向进行分析。关键词　固态高压开关；电力电子；高压开关；Technical

3、researchanddevelopmentofsolidstatehighvoltageswitchAbstractWiththedevelopmentofmodernindustry，higherperformancestandardsforelectricpowerdistributionsystemarecontinuallypresentedbyusers，thenumberofsensitiveloadfacilitiesisincreasingveryfast，whichmakesmorerequirementsonelect

4、ricalpowerqualityandstabilityofpowersystem.Howtobreakoutthefaultcurrentwithinashorttimetosuppressvoltagesagandenhancestabilityofpowersystembecomesveryimportant.Currently，thetraditionalmechanicalcircuitbreakersareadoptedintransmissionline，buttheyhavesomedisadvantagessuchasl

5、owswitchingspeed，electricarcandshortoperationlife，etc.Thus，solid-statecircuitbreakerbasedonpowerelectronicswitchingdevicesisgivenwidespreadconcernsincetheadventofthemduetotheiroutstandingperformanceoftheswitchcurrent.Thesolid-statehighvoltageswitchhastheadvantagessuchashig

6、hswitchingspeed，noelectricareandlongoperation.Thesolid-statecircuitbreakerscanbedividedintoseveralkinds，suchassolid-statehighvoltageswitchbasedonSCR，solid-statehighvoltageswitchbasedonGTO，solid-statehighvoltageswitchbasedonIGBT，solid-statehighvoltageswitchbasedonIGCTetal.B

7、utthosesolid-statehighvoltageswitchallhavethedisadvantagesmoreallless.Thisarticleisastudyoftheirtechnology，insufficientandfuturedirection.Fromthehighvoltageswitch，solidstatehighvoltageswitchconcept，thispaperanalyzesthestructureandworkingprincipleofsolid-statehighvoltageswi

8、tch，anddescribesthedevelopmenthistory.Second，accordingtothedifferenceofthepowerelectronic