晶闸管的串、并联与保护
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1．晶闸管的串联 当单个晶闸管的额定电压小于实际线路要求时，可以用两个以上同型号元件相串联来满足，如图1所示。
a)元件承受的反向电压 b)串联均压电路 图1 晶闸管的串联 由于元件特性的分散性，当两个同型号晶闸管串联后，在正、反向阻断时虽流过相同的漏电流，但各元件所承受的电压却是不相等的。图2 2．晶闸管的并联 单个晶闸管的额定电流不能满足要求时，可以用两个以上同型号元件并联。由于并联各晶闸管在导通状态下的伏安特性不可能完全一致，相同管压降下各元件负担的电流不相同，可能相差很大，如图2
a) 并联时的电流分配 b) 串电感均流 图2 晶闸管的并联 3．过压保护 晶闸管元件有很多的优点，但由于击穿电压比较接近工作电压，热容量又小，因此承受过电压过电流能力差，短时间的过电压、过电流都可能造成元件损坏。为了使晶闸管元件能正常工作而不损坏，除合理选择元件外，还必须针对过电压、过电流发生的原因采取适当的保护措施。 凡超过晶闸管正常工作时所承受的最大峰值电压的电压均为过电压。过电压根据产生的原因可分为二大类：①操作过电压：由变流装置拉、合闸和器件关断等经常性操作中电磁过程引起的过电压；②浪涌过电压：由雷击等偶然原因引起，从电网进入变流装置的过电压，其幅度可能比操作过电压还高。 对过电压进行保护的原则是：使操作过电压限制在晶闸管额定电压UR以下，使浪涌过电压限制在晶闸管的断态和反向不重复峰值电压UDSM和URSM以下。一个晶闸管变流装置或系统应采取过电压保护措施的部位可分为交流侧，直流侧，整流主电路等几部分，如图3所示。
图3 晶闸管装置可能采用的过电压保护措施 4．过电流保护 当变流装置内部某一器件击穿或短路、触发电路或控制电路发生故障，外部出现负载过载、直流侧短路、可逆传动系统产生环流或逆变失败，以及交流电源电压过高或过低、缺相等，均可引起装置其他元件的电流超过正常工作电流。由于晶闸管等功率半导体器件的电流过载能力比一般电气设备差得多，因此必须对变流装置进行适当的过电流保护。
图4 晶闸管装置可能采用的过电流保护措施 A—交流进线电抗器；B—电流检测和过流继电器； C、D、E—快速熔断器；F—过流继电器；G—直流快速开关 晶闸管变流装置可能采用的几种过电流保护措施如图4所示。 |
