專利名稱：一種高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路，屬于電氣自動(dòng) 化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器一般簡(jiǎn)稱為鏈?zhǔn)絊TATC0M或鏈?zhǔn)絊VG，是一種基于鏈?zhǔn)诫妷?源變流器的有源動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，它具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，已成為STATC0M的發(fā)展方向。鏈?zhǔn)絊VG在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生一個(gè)鏈節(jié)(即串聯(lián)的H橋功率模塊)故障時(shí)，為 了提高整個(gè)裝置運(yùn)行的可靠性，需要旁路故障的鏈節(jié)，使整個(gè)變流器可以繼續(xù)運(yùn)行。如圖 1所示，圖1給出了實(shí)現(xiàn)功率模塊旁路的常用電路，它由一個(gè)H橋功率模塊，以及并聯(lián)在H 橋功率模塊兩個(gè)交流輸出端(01、02為H橋功率模塊的交流輸出端)的單相二極管整流橋 (D1-D4組成)和可控硅(或其他半導(dǎo)體開關(guān))SCR組成。其中H橋功率模塊包括直流電容 C1、功率半導(dǎo)體開關(guān)SI、S2、S3、S4和反并聯(lián)二極管El、E2、E3、E4構(gòu)成。功率半導(dǎo)體開關(guān) SI、S2、S3、S4的集電極分別與二極管El、E2、E3、E4的陰極連接，功率半導(dǎo)體開關(guān)SI、S2、 S3、S4的發(fā)射極分別與二極管E1、E2、E3、E4的陽(yáng)極連接，功率半導(dǎo)體開關(guān)S1、S2、S3、S4的 基極懸空；功率半導(dǎo)體開關(guān)S1和功率半導(dǎo)體開關(guān)S2串聯(lián)，功率半導(dǎo)體開關(guān)S3和功率半導(dǎo) 體開關(guān)S4串聯(lián)，且功率半導(dǎo)體開關(guān)S1的集電極與功率半導(dǎo)體開關(guān)S3的集電極并聯(lián)，功率 半導(dǎo)體開關(guān)S2的集電極與功率半導(dǎo)體開關(guān)S4的集電極并聯(lián)；并聯(lián)后與直流電容C1并聯(lián)。 單相二極管整流橋D1、D2、D3、D4與可控硅(或其他半導(dǎo)體開關(guān))SCR并聯(lián)。當(dāng)某個(gè)鏈節(jié)故 障時(shí)，功率模塊的功率器件驅(qū)動(dòng)脈沖被封鎖住，之后可控硅SCR被觸發(fā)導(dǎo)通，使負(fù)載電流從 二極管整流橋和可控硅SCR中流過(guò)，不影響整個(gè)裝置功率的輸出。圖1所示的旁路電路在應(yīng)用中存在以下問(wèn)題由于可控硅(或其他半導(dǎo)體開關(guān)) SCR陽(yáng)陰極間能承受的dv/dt (電壓上升速度)有限，當(dāng)鏈節(jié)中開關(guān)器件開始導(dǎo)通時(shí)，由于可 控硅(或其他半導(dǎo)體開關(guān))SCR兩端電壓為零，鏈節(jié)直流側(cè)電壓直接加在可控硅SCR陽(yáng)陰極 間，可控硅SCR會(huì)承受超過(guò)其耐受能力的dv/dt，導(dǎo)致其誤導(dǎo)通，引發(fā)鏈節(jié)交流輸出短路故障。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路，克 服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，使得在鏈節(jié)故障時(shí)可以被有效地旁路，且在上電后鏈節(jié)開始輸出 交流電壓時(shí)，旁路電路不會(huì)誤動(dòng)造成功率模塊發(fā)生短路故障。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是—種高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路，包括并聯(lián)在H橋功率模塊交流 輸出端的單相二極管整流橋和可控硅SCR，該旁路電路還包括限流電感、過(guò)壓吸收電路和充 電電路；所述的H橋功率模塊的兩個(gè)交流輸出端分別串聯(lián)一個(gè)限流電感后與單相二極管整 流橋的兩個(gè)交流輸入端相聯(lián)；所述的可控硅SCR的陽(yáng)極與二極管整流橋的直流正輸出端相連，可控硅SCR的陰極與二極管整流橋的直流負(fù)輸出端相連；過(guò)壓吸收電路并接于單相二 極管整流橋的兩個(gè)交流輸入端；所述的充電電路包括充電電容CS1、充電電阻RS1、放電電 阻RS2以及充電支路，其中充電電容CS1與放電電阻RS2并聯(lián)后與充電電阻RS1串聯(lián)，再并 接于可控硅SCR的兩端，所述的充電支路并接于H橋功率模塊直流母線與單相二極管整流 橋的直流母線之間。所述的限流電感包括限流電感L1和限流電感L2。所述的過(guò)壓吸收電路由吸收電阻RS和吸收電容CS串聯(lián)而成。所述的充電支路包括由充電二極管D5和限流電阻R1串聯(lián)組成和由充電二極管D6 和限流電阻R2串聯(lián)組成的2條充電支路。本實(shí)用新型的有益效果為本實(shí)用新型提出的高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的 旁路電路，可以在鏈節(jié)上電開始輸出交流電壓之前，所述的可控硅陽(yáng)陰極間被預(yù)充到一定 的電壓，使得鏈節(jié)開始輸出交流電壓時(shí)可控硅不會(huì)因?yàn)槌惺苓^(guò)高的dv/dt而發(fā)生誤導(dǎo)通故 障，且鏈節(jié)故障時(shí)可以被有效地旁路掉。

圖1為目前常用的旁路電路原理圖。圖2為本實(shí)用新型的高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，直流電容C1及功率半導(dǎo)體開關(guān)S1、S2、S3、S4及其反并聯(lián)二極管E1、 E2、E3、E4構(gòu)成鏈節(jié)(H橋功率模塊)關(guān)鍵元件，01、02為H橋功率模塊的交流輸出端。本實(shí)施例所指的一種高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路，包括并聯(lián)在H 橋功率模塊交流輸出端的單相二極管整流橋和可控硅SCR，該旁路電路還包括限流電感、過(guò) 壓吸收電路和充電電路；所述的H橋功率模塊的兩個(gè)交流輸出端分別串聯(lián)一個(gè)限流電感后 與單相二極管整流橋的兩個(gè)交流輸入端相聯(lián)；其中限流電感包括限流電感L1和限流電感 L2。所述的可控硅SCR的陽(yáng)極與二極管整流橋的直流正輸出端相連，可控硅SCR的陰極與 二極管整流橋的直流負(fù)輸出端相連；過(guò)壓吸收電路并接于單相二極管整流橋的兩個(gè)交流輸 入端；過(guò)壓吸收電路由吸收電阻RS和吸收電容CS串聯(lián)而成。所述的充電電路包括充電電 容CS1、充電電阻RS1、放電電阻RS2以及充電支路，其中充電電容CS1與放電電阻RS2并聯(lián) 后與充電電阻RS1串聯(lián)，再并接于可控硅SCR的兩端，所述的充電支路并接于H橋功率模塊 直流母線與單相二極管整流橋的直流母線之間。其中充電支路包括由充電二極管D5和限 流電阻R1串聯(lián)組成和由充電二極管D6和限流電阻R2串聯(lián)組成的2條充電支路。當(dāng)鏈節(jié)直流電容C1被充電時(shí)，充電電容CS1兩端通過(guò)充電二極管D5、限流電阻 R1、充電二極管D6、限流電阻R2及充電電阻RS1充電到一定電壓，使得功率半導(dǎo)體開關(guān)S1、
52、S3、S4開通時(shí)可控硅開關(guān)SCR不會(huì)因?yàn)槌惺苓^(guò)高的dv/dt而誤導(dǎo)通。放電電阻RS2是 防止充電電容CS1充電到過(guò)高的電壓值。限流電感L1和L2用于在功率半導(dǎo)體開關(guān)SI、S2、
53、S4開通時(shí)限制充電電容CS1的充電電流，從而也起到限制可控硅SCR陽(yáng)陰極兩端電壓 上升速度的作用。吸收電阻RS和吸收電容CS起到吸收單相二極管整流橋D1-D4的交流輸 入端的尖峰電壓的作用。[0017] 以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，并不以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。 任何基于本實(shí)用新型所作的等效變換電路，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路，包括并聯(lián)在H橋功率模塊交流輸出端的單相二極管整流橋和可控硅SCR，其特征在于該旁路電路還包括限流電感、過(guò)壓吸收電路和充電電路；所述的H橋功率模塊的兩個(gè)交流輸出端分別串聯(lián)一個(gè)限流電感后與單相二極管整流橋的兩個(gè)交流輸入端相聯(lián)；所述的可控硅SCR的陽(yáng)極與二極管整流橋的直流正輸出端相連，可控硅SCR的陰極與二極管整流橋的直流負(fù)輸出端相連；過(guò)壓吸收電路并接于單相二極管整流橋的兩個(gè)交流輸入端；所述的充電電路包括充電電容CS1、充電電阻RS1、放電電阻RS2以及充電支路，其中充電電容CS1與放電電阻RS2并聯(lián)后與充電電阻RS1串聯(lián)，再并接于可控硅SCR的兩端，所述的充電支路并接于H橋功率模塊直流母線與單相二極管整流橋的直流母線之間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路，其特征在 于所述的限流電感包括限流電感L1和限流電感L2。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路，其特征在 于所述的過(guò)壓吸收電路由吸收電阻RS和吸收電容CS串聯(lián)而成。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路，其特征在 于所述的充電支路包括由充電二極管D5和限流電阻R1串聯(lián)組成和由充電二極管D6和限 流電阻R2串聯(lián)組成的2條充電支路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高壓鏈?zhǔn)届o止同步補(bǔ)償器中鏈節(jié)的旁路電路，包括并聯(lián)在H橋功率模塊交流輸出端的單相二極管整流橋和可控硅SCR，該旁路電路還包括限流電感、過(guò)壓吸收電路和充電電路；所述的H橋功率模塊的兩個(gè)交流輸出端分別串聯(lián)一個(gè)限流電感后與單相二極管整流橋的兩個(gè)交流輸入端相聯(lián)；過(guò)壓吸收電路并接于單相二極管整流橋的兩個(gè)交流輸入端；所述的充電電路包括充電電容CS1、充電電阻RS1、放電電阻RS2以及充電支路，其中充電電容CS1與放電電阻RS2并聯(lián)后與充電電阻RS1串聯(lián)，再并接于可控硅SCR的兩端，所述的充電支路并接于H橋功率模塊直流母線與單相二極管整流橋的直流母線之間。本實(shí)用新型使得可控硅兩端可以被充電到一個(gè)預(yù)定值，從而避免鏈節(jié)工作時(shí)可控硅或半導(dǎo)體開關(guān)的誤導(dǎo)通故障。
文檔編號(hào)H02M1/32GK201766494SQ201020293970
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月12日
發(fā)明者劉文華, 宋強(qiáng), 李建國(guó), 王敏, 盛曄, 陳曉宇 申請(qǐng)人:浙江省電力公司;紹興電力局;思源清能電氣電子有限公司