发布时间:2012-01-17 11:11:50 已有2970人看过
3.3、SCR元件的保护
SCR元件在电流换向时承受电流上伸率、电压上升率,需要换流电感和RC元件限制电流上伸率、电压上升率在元件能够安全承受的量值内。
图4中,换流电感L1~L4用于限制SCR元件承受的电流上升率。在直流电压500V的运行条件下,触发SCR1、3前,SCR1、3的正向电压为1.5*500V(Ud)*1.414*cos45º=750V,L1、L3限制SCR1、SCR3的电流上升率为di/dt=U/L,SCR元件的能够承受的电流上升率最大值为600A/us,如果把电流上升率限制在200A/us,则L=750V/200=3.75uH。
在SCR1、3导通的同时,SCR2、4关断,SCR2、4的阴极和阳极之间会产生过电压,为此在每只SCR元件的阳极和阴极之间并联RC元件(图4中SCR元件两端),C称为吸收电容,R称为阻尼电阻。
当逆变桥元件换流失败,或受干扰脉冲误触发引起故障短路时,经整流电路、滤波电感、逆变桥的短路电流将迅速增加,为此,保护电路将瞬时使整流电路关断并转入向电网反送能量的状态。在保护电路发出故障信号至整流电路响应,最长时间约3.3ms,这时滤波电感Ld可限制短路电流在逆变桥元件能够承受的范围(5倍额定值以内)
3.4、SCR元件参数选择
当装置功率与进线电压确定后,直流环节的电压电流额定值即可确定,例如500KW的电源装置,进线电压为380V,则直流电压额定值为380*1.35=513V(计算值取整为500V),电流额定值为500KW/500V=1.0KA。
逆变桥SCR元件流过的电流是幅值与直流电流相等的半周方波电流,流过SCR元件的电流有效值为0.707Id,而SCR元件标注的额定电流是半波正弦电流平均值,该额定值与电流有效值的关系为1.57,即1000A元件可通过电流有效值为1570A的电流。故直流电流为1000A时,实际电流有效值为707A,极限条件下元件电流额定值为707/1.57=450A。选择SCR元件额定参数时,应留1.5~2倍的性能储备系数(或称安全系数),故应选择675A~900A额定电流的元件。即逆变桥SCR元件电流额定值应为:Ia=0.675Id~0.9Id。
逆变桥元件承受最高电压为中频电压峰值,也应留出2倍的安全系数,当直流电压500V时,中频电压有效值为1.5*500=750V,峰值为750*1.414=1060V,元件额定电压也应有1.5~2倍的性能储备系数,故应选1600V~2000V的元件。