低壓無功補償中晶閘管電子開關模塊的特點與應用
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無功補償是電力系統運行的基本要求。為了在電力系統運行中進行無功平衡，必須對各種電力負荷所需的無功功率進行補償。無功補償的方法有調相機補償和電容器組補償等，其中最為有效和易于實施的是在靠近負荷點的地方進行就地無功補償。由于無功補償掛接在電網上主要是通過自動投入和切除電力電容器來達到補償效果，因此，控制電容器投切的開關元件性能對整個裝置的質量和穩定性起著非常關鍵的作用。目前，國內的無功補償產品控制器普遍采用交流接觸器或可控硅作為開關元件來控制電容器的通斷。
1 電容補償裝置的投切開關方式和特點
電容式補償裝置的投切開關主要有交流普通接觸器、帶預設電阻的專用接觸器和晶閘管電子開關等方式。
1.1普通交流接觸器
交流接觸器的價格低、通用性強，但在用于電容器投切時會產生很大的浪涌和脈沖過電壓，有時可能導致絕緣擊穿或接觸器觸頭燒損，容易造成接觸器損壞，從而影響補償裝置的使用。
1.2電容投切專用接觸器
電容投切專用接觸器是在普通交流接觸器的主觸頭上加裝了限流阻抗器件，這種改進在電容器投切不頻繁時能起到一定作用，但其抑制電容器涌流的效果并不理想。當電流較大時，其限流電阻和主觸頭也常被燒損，特別是在無功負荷波動大和電容器投切頻繁的情況下，實際使用壽命往往僅為一年左右。因此，這種專用接觸器只適用于符合基本平穩、三相電壓基本平衡的理想工作條件。
1.3 晶閘管電子開關模塊
晶閘管電子開關充分利用了電壓過零觸發、電流過零切除、開關無觸點、響應速度快等晶閘管特性，可使電容上的電壓從零快速上升到額定工作電壓。而在斷開時，晶閘管上的電流過零切除．可實現電容器投入無涌流、切除無過壓、投切無電弧的快速動態補償功能，故能較好地解決電容器投切時產生的暫態沖擊問題。但是，晶閘管在導通狀態下存在較大的管壓降(1 V左右)，故在工作時，應考慮消耗功率和其產生和散發的大量熱量，而這會使運行和維護的成本加大。
1.4 接觸器與晶閘管控制補償設備的性能比較
利用接觸器控制補償設備與用晶閘管控制方法來補償設備的性能比較如表1所列。
2晶閘管電子開關模塊的內部功能
晶閘管電子開關模塊主要包括反并聯晶閘管、過零檢測觸發模塊、抑制過電壓的阻容吸收裝置和散熱裝置。
2.1過零觸發模塊
由于切除的電容器上一般都有剩余電壓，而電容器兩端的電壓不能突變，因此，當系統電壓和電容器殘壓的差值較大時，觸發晶閘管會產生很大的沖擊電流，而可能直接損壞晶閘管。為了實現動態無功補償裝置快速響應，同時又保證投切無沖擊電流，因此需要檢測電容器電壓和電網電壓。只有當兩者大小相等、極性相同時，才能瞬時投入電容。因此需要加裝過零觸發模塊。目前，從晶閘管兩端取得過零信號的典型觸發電路是MOC3083。MOC3083芯片內部有過零觸發判斷電路，它是為220V電網電壓設計的專門芯片，其芯片的雙向可控硅耐壓為800 V。在4、6兩端電壓低于12 V時，如果輸入觸發電流，其內部的雙向可控硅導通。圖1所示是用在380 V電網的TSC電路上串聯兩只MOC3083的過零觸發模塊的內部電路圖。
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