水电之家讯：一、 晶闸管的保护

由于晶闸管过载能力较差，短时间的过电压或过电流就可能导致其损坏。虽然选择晶闸管时要合理地选择元件参数并留有安全裕量，但仍需针对晶闸管的工作条件采取适当的保护措施，确保晶闸管装置正常运行。

1、 过电压保护

过电压产生的原因主要是操作过电压、浪涌过电压。按过电压保护的部位来分，有交流侧保护、直流侧保护和元件保护等几部分，如图1所示。



图1 晶闸管装置可采用的过电压保护措施

1－避雷器；2－接地电容；3－交流侧阻容保护；4－整流式阻容保护；5－硒堆保护；

6－交流侧压敏电阻保护；7－直流侧阻容保护；8－直流侧压敏电阻保护

① 交流侧操作过电压保护：如图1中的环节3-阻容吸收保护。其中阻容吸收电路的接线方式如图2 所示。



(a)单相电路 (b)三相电路 (c)三相整流式阻容电路

图2 交流侧阻容保护的几种接法

②交流侧浪涌过电压保护：如图1中的环节5-硒堆（可多次使用）、6-压敏电阻（一次性使用）。

硒堆由成组串联的硒整流片构成。硒片击穿时，表面会烧出灼点，但浪涌电压过去之后，整个硒片自动恢复正常保护功能。硒堆体积大，长期放置不用会失效。

压敏电阻正常工作时，漏电流仅是微安级；当浪涌电压来到时，反应快，可通过数千安培的放电电流。因此，抑制过电压的能力强。加之它还有体积小、价格便宜等优点，是一种较理想的保护元件。保护接线方式如图3 所示。压敏电阻的主要缺点是持续的平均功率太小(仅数瓦)，如果正常工作的电压超过它的额定电压，很短时间就会因过热而损坏，因此不宜应用于那些频繁出现过电压的场合。



图3 压敏电阻的几种接法

③直流侧过电压保护

直流侧保护可采用与交流侧保护相同的方法，如图1 所示。对于容量较小的装置，可采用阻容保护抑制过电压；如果容量较大，应选择硒堆或压敏电阻保护。

2、过电流保护

凡流过晶闸管的电流大大超过其正常工作电流时，都叫过电流。

过电流产生时，如无保护措施，晶闸管会因过热而损坏。因此要采取过流保护措施，在晶闸管未损坏之前就迅速地把过电流消除。常用的过流保护措施如图4所示，可以根据实际情况选择其中一种或数种做晶闸管装置的过流保护。各过电流保护措施的作用分别为：

① 在交流进线中串联电抗器(无整流变压器时)或采用漏抗较大的变压器是限制短路电流、保护晶闸管的有效措施，但负载时电压有所下降。

② 在交流侧设置电流检测装置，利用过电流信号去控制触发器，使触发脉冲快速后移(即α 角增大)或瞬时停止使晶闸管关断，从而抑制了过电流。但在可逆系统中，停发脉冲后会造成逆变失败，因此多采用脉冲快速后移的方法。

③ 交流侧经电流互感器接入过流继电器或直流侧接入过流继电器，如图4 中的环节2、6 所示，可以在过电流时动作，断开输入端自动开关，其整定值必须与晶闸管串联的快速熔断器的过载特性相适应。



图 4 晶闸管装置可能采取的过电流保护措施

1－进线电抗器；2－电流检测和过流继电器；3－交流侧快熔；

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