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复合开关投切低压电容器容易损坏问题

利来

来源:希拓电气(常州)有限公司    日期:2018-06-17    浏览量:载入中...

       随着感性负载和非线性负载的大量增加,电网中的无功功率大量增加,使得电网效率大大降低。为此,无功补偿设备已经作为标准设备配备 到变配电的各个环节。在终端用户中,使用低压电容器利来进行无功补偿是最常用的办法。传统方法中,低压电容补偿一般由控制器、若干低压电容器、交流接触器、电抗器及保护器件在箱、屏内组装而成,存在着电容投切冲击大、接触器和电容器损坏较快、接线复杂体积庞大、产品 成型后配置和调整困难等诸多问题。为了解决这些问题,许多厂家将电力电子技术应用到低压电容补偿中来,研发以复合开关为关键器件的智能低压电容器,从而使得电容投切冲击小,接线简洁,体积显著减小,积木式配置和调整简单,接触器和电容器寿命延长。但是从实际使用情况看、还存在着复合开关容易损坏的问题。

复合开关易损原因分析
1、设计选型不合理

       复合投切开关虽然称之为“零压差投入、零电流投切”零投切的可控硅,工作时间很短,但所接负载是大容量的低压电力电容器,且导通瞬间负载处于短路状态,受可控硅最低导通电压限制和过零检测偏差的影响,不能实现理想状态下的电压过零导通,仍有较大的电流上升率(di/dt)和峰值出现。同时,系统中的大功率器件的投切也会产生较大地涌流。按照工程实践,电流相关参数选择应有一定的安全富余量,但大多数用户由于考虑经济原因,在设计复合开关产品中的可控硅很少选用达到较高富余量指标的产品。
2、电压相关参数指标达不到要求

       (1)可控硅在导通时较大的电流上升率(di/dt)的电流中包含丰富的频率成分,同样电网中也存在着丰富的谐波,某些频率有可能会在电路中谐振从而产生较高地过电压。
       (2)工作于低压电力电容器零投切控制的可控硅,在其截止后一段时间内,所承受的反向峰值电压为电源电压最大值和电容器上充电电压最大值的叠加低压电力电容器上的充电电压最大值UCM与可控硅上所承受的反向电压最大值UZM,分别为:
UCM=1.414x380×(1+20%)≈645(V)
UZM-1414x380×(1+20% )+UCM≈1290(V)
1.414为正弦波系数;20%为电源电压上波动范围。按最低2倍安全系数计算,可控硅的Uked至少取2500V以上。
目前小容量(100A及以下)的可控硅国内外市场尚无Uked超过1600V的产品,而使用大容量的可控硅又对经济指标产生影响,所以很少有厂家采用,造成现有复合开关中的可控硅截止时处于电压危险区,很容易击穿损坏。


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优点:无涌流,不发热,造价经济
缺点:硅片薄,易击穿烧毁;磁保继电器有卡主现象

友商晶闸管(可控硅)投切方式三
优点:过零投切,无涌流,无触点,寿命长,维修少

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