低壓無功補償中晶閘管電子開關(guān)模塊的特點與應用
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2.2 抑制過電壓阻容吸收裝置
模塊過壓保護一般也可采用阻容吸收法。對于持續(xù)時間較短，能量不大的過電壓，一般可在模塊兩端并聯(lián)阻容吸收電路，用吸收電容把過電壓的電磁能量變成靜電能量存貯起來。而用吸收電阻不但可以防止電路振蕩，還可限制晶閘管導通時電容放電所產(chǎn)生的開通損耗和di／dt值。并聯(lián)在晶閘管開關(guān)模塊的RC值可參考表2。
需要說明的是，阻容吸收電路中的電容應采用交流電容器，其輸入電壓為380 V時，應采用630 V，輸入電壓為220 V時，則可采用500 V的電容耐壓。
2.3 散熱裝置
晶閘管開關(guān)模塊在運行過程中，其晶閘管芯片的結(jié)溫將升高。為了使結(jié)溫維持在125℃最高額定值以下，必須使用散熱器。而且，散熱條件的好壞，也直接影響模塊的安全、穩(wěn)定和可靠運行。目前，散熱方法有水冷、風冷(強迫和自然風冷)和熱管冷卻等方法。這里簡要介紹風冷散熱器的選擇方法。
晶閘管開關(guān)模塊的主電路由二個反并聯(lián)晶閘管組成。根據(jù)模塊內(nèi)單個晶閘管的通態(tài)平均電流IT(AV)、通態(tài)峰值電壓VRM、模塊接觸熱RTHCH、以及平均功率(PT(AV)=0.85VRMIT(AV)，即可計算出散熱裝置的熱阻RTHCA：
式中：TC為殼溫(即散熱板的溫度)，TA為環(huán)境溫度。
散熱板的最高溫度TCMAX，可由下式求得：
式中：TVJ為晶閘管的最高結(jié)溫(125℃)，RTHJC為結(jié)到散熱板的熱阻。
求出散熱器熱阻RTHCA后，再選定相應的散熱器的型號規(guī)格(DXC-450 DXC-616 DXC-573)，事實上，散熱器的熱阻應比計算的熱阻小，即：
若一個散熱器上裝有幾個模塊，則可將∑PT(AV)=nPT(AV)代人式(3)，并求出∑PT(AV)，然后再選定散熱器。根據(jù)可選散熱器的熱阻值(或散熱器的熱阻曲線)即可選定合適的散熱器長度。
在無功補償實際應用中，可將晶閘管電子開關(guān)模塊用在TSC低壓無功補償以替代接觸器，這樣，就可以在開關(guān)電壓過零時投入補償電容量，從而避免了沖擊電流的產(chǎn)生和瞬間電網(wǎng)電壓的波動。圖2所示是其工作波形圖。
3 結(jié)束語
通過對低壓無功補償裝置兩種投切開關(guān)的分析與比較，可以看出，晶閘管電子無觸點開關(guān)不但具有過零投切涌流小、無過電壓等優(yōu)點，而且可以解決工作時的散熱問題。在實際工作中，其操作壽命幾乎是無限的，可以頻繁投切，而且投切時刻可以精確控制，因此，能實現(xiàn)無過渡過程的平穩(wěn)投入和切除，其動態(tài)響應時間僅為0.01～0.02 s，因而是電容投切比較理想的開關(guān)。
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