专利名称：一种高压可控硅串并联软起动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及中高压电机起动控制装置，具体地说是一种高压可控硅串 并联软起动装置。 背影技术
可控硅串并联技术在高低压领域都有应用，但目前运用和市场上销售的中 高压可控硅串联软起装置，保护不完善、电压平均效果差、串联可控硅较多、 适用电压低、运行稳定性差等，在复杂的中高压电网应用容易造成电器设备损 坏，严重的可造成电器设备报废，给企业造成很大的经济损失。 发明内容
本实用新型目的是针对现有技术的中高压可控硅串联软起动装置，保护不 完善、电压平均效果差、串联可控硅较多、适用电压低、运行稳定性差等，在 复杂的中高压电网应用容易造成电器设备损坏的问题，提供一种将多只可控硅 串并联起来以提高耐压值，并辅以非晶态铁制成的磁饱和电抗器串入主回路抑 制dll/dt和di/dt ，用氧化锌避雷器来钳位，保证可靠的限制往可能出现的最 大值电压幅度，为可控硅串联技术提供可靠的电压裕度及均压阻容网络保证其 可靠运行的一种可靠的高压可控硅串并联软起动装置。
本实用新型的技术方案是， 一种高压可控硅串并联软起动装置，它包含非
晶体饱和电抗器(L1、L2、L3)、可控硅(SCRA1 SCRA8， SCRB1 SCRB8， SCRC1 SCRC8)、均压阻容网络(R1A R4A，RP1A RP4A， R1B R4B， RP1B RP4B， R1C R4C， RP1C RP4C， C1A C4A， C1B C4B， C1C C4C)、瞬时吸收用避雷器(FV1 FV3)、负载电机(M)组成，其特征在于可控硅SCRA1 SCRA8串并联连接， 可控硅SCRB1 SCRB8串并联连接，可控硅SCRC1 SCRC8串并联连接，非晶饱和电抗器Ll与可控硅(SCRA1、 SCRA5)和电阻(RA1、 RP1A)连接，非晶饱和电 抗器L2与可控硅(SCB1、 SCRB5)、 (RB1、 RP1B)连接，非晶饱和电抗器L3与可 控硅(SCRC1、 SCRC5)、电阻(RC1、 RP1C)连接，电阻RP1A R4A，电阻RP1B RP4B，电阻RP1C RP4C串联构成静态均压电阻网络，电阻R1A R4A，电阻 R1B R4B，电阻R1C R4C，电容C1A C4A，电容C1B C4B,电容C1C C4C构 成动态均压阻容网络。
本实用新型所述的一种高压可控硅串并联软起动装置，在该装置中，中高 压电网三相交流电经(A、 B、 C)导线分别与电抗器L1、 L2、 L3连接；负载电机M 分别与可控硅(SCRA4、 SCRA8、 SCRB4、 SCRB8、 SCRC4、 SCRC8)、电容(C4A、 C4B、 C4C)、电阻(RP4A、 RP4B、 RP4C)和避雷器(FV1、 FV2、 FV3)连接。
本实用新型所述的一种高压可控硅串并联软起动装置，该装置中的避雷器 FV1与可控硅(SCRA1、 SCRA5、 SCRA4、 SCRA8)、电阻(R1A、 RP1A、 RP4A)、电 容C4A连接；FV2与可控硅可控硅(SCRB1、 SCRB5、 SCRB4、 SCRB8)、电阻(R1B、 RP1B、 RP4B)、电容C4B连接；FV3与可控硅(SCRC1、 SCRC5、 SCRC4、 SCRC8)、 电阻(R1C、 RP1C、 RP4C)、电容C4C连接。
本实用新型的有益效果是通过非晶态制成的磁饱和电抗器串入主回路抑 制du/dt和di/dt ，用氧化锌避雷器来钳位，保证可靠的限制可能出现的最大 值电压幅度，为可控硅串联技术提供可靠的电压裕度及均压阻容网络的应用， 解决了目前可控硅在高压软起应用领域可靠性差的特点，具有耐压值高、抗冲 击能力强、动态均压效果稳定、使用寿命长、运行安全可靠，且结构合理、本 低廉、可靠性高、操作使用方便。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型高压可控硅串并联软起动装置的电气原理图。
具体实施方式
在图1的实施例中，可控硅SCRA1 SCRA8串并联连接，可控硅SCRB1 SCRB8 串并联连接，可控硅SCRC1 SCRC8串并联连接，非晶饱和电抗器Ll与可控硅 SCRA1、 SCRA5、 RA1、 RP1A连接，非晶饱和电抗器L2与可控硅(SCRB1、 SCRB5、 RB1、 RP1B)连接，非晶饱和电抗器L3与可控硅(SCRC1、 SCRC5)、电阻(R1C、 RP1C)连接，电阻RP1A RP4A,电阻RP1B RP4B，电阻RP1C RP4C串联构成 静态均压电阻网络，电阻R1A R4A，电阻R1B R4B，电阻R1C R4C,电容 C1A C4A，电容C1B C4B，电容C1C C4C构成动态均压阻容网络。中高压电网 三相交流电经导线A与L1连接，三相交流电经导线B与L2连接，三相交流电 经导线C与L3连接，负载电机M分别与可控硅(SCRA4、 SCRA8、 SCRB4、 SCRB8、 SCRC4、 SCRC8)、电容(C4A、 C4B、 C4C)、电阻(RP4A、 RP4B、 RP4C)、避雷器 (FV1、 FV2、 FV3)连接。避雷器FV1与可控硅(SCRA1、 SCRA5、 SCRA4、 SCRA8)、 电阻(R1A、 RP1A、 RP4A)、电容C4A连接；避雷器FV2与可控硅(SCRB1、 SCRB5、 SCRB4、 SCRB8)、电阻(R1B、 RP1B、 RP4B)、电容C4B连接；避雷器FV3与可控 硅(SCRC1、 SCRC5、 SCRC4、 SCRC8)、电阻(R1C、 RP1C、 RP4C)、电容C4C连接。 利用非晶态铁制成的磁饱和电抗器串入主回路，应用于可控硅阀组件抑制du/dt 和di/dt。
在可控硅阀组件断开时饱和电抗器与并联在可控硅侧的低电感吸收电容
器及限流电阻相匹配，对外部施加的雷电波及瞬态阶跃电压有优良的阻尼效果 对雷电波和阶跃电压有优良的阻尼效果，并且对雷电波和阶跃电压的波头前沿
有效延迟6us-10us，有效地抑制了 du/dt对可控硅的损坏。在可控硅组件被
触发开通的瞬时由于施加在饱和电抗器的电流不能突变，可控硅开通时电流仅仅是并关时RC回路的放电电流，随着饱和电抗器逐步饱和，流过可控硅的主
电路电流才随着上升，有效的抑制了 du/dt对可控硅的损坏。在可控硅阀组件从 关断瞬时到成功建立100%的反峰电压的过程中，由于有饱和电抗器的存在，可控 硅经过几微秒到几十微秒上升到100%的反峰电压值。用氧化锌避雷器来钳位串 并联可控硅两端电压，能可靠的限制住可能出现的最大值电压幅度，为可控硅 串联技术提供可靠的电压裕度保证。选用理想的可控硅元件彻底排除由于分散 性参数造成的静态均压、瞬态均压的不均匀造成静动态均压、电压裕度下降。 当可控硅处于关断时，由于静态电阻并联在可控硅上，电阻两端电压电位与可 控硅两端相等，在可控硅处于导通时，动态均压网络中阻容起主要作用，由于 并联在可控硅上电容的电压不能突变，使得可控硅两端的电压始终被钳位，达 到动态均压效果。 工作过程
三相中高压交流电经导线(A、 B、 C)分别与电抗器L1、 L2、 L3串联连接， 电抗器Ll、 L2、 L3与分别中高压可控硅串并联软起装置连接。以其中一(导线 A)相串并联线路为例，三相中高压交流电经导线A经电抗器L1，采用非晶体电 抗器L1串并联为主回路，主要抑制瞬时加在串联可控硅上di/dt， SCRA1 SCRA8 为大功率可控硅器件，可控硅采用反并联再串联与并联的避雷器FV1组成单相 阀组件串联装置，控制回路通过控制可控硅的触发角度实现高压电机端电压的 控制。8只可控硅选用同一厂家、同一生产批次、同一型号的产品，以减少其在 生产过程中由于生产工况不同产生的自身特性诸如伏安特性、反向恢复电荷、 开关时间和临界电压上升率等的差异，影响均压效果，RP1A RP4A为无感电阻， 阻值在工作电压下流过电阻的电流为器件在可控硅额定结温下漏电流2—5倍。 电阻R1A R4A和电容C1A C4A组成动态均压网络，用以实现动态均压。通过串联可控硅的元件的额定耐压为其额定工作电压的4.5倍以上，瞬间吸收用避 雷器的钳位动作残压为串联可控硅额定电压的3倍。
权利要求1、一种高压可控硅串并联软起动装置，它包含非晶体饱和电抗器(L1、L2、L3)、可控硅(SCRA1～SCRA8，SCRB1～SCRB8，SCRC1～SCRC8)、均压阻容网络(R1A～R4A，RP1A～RP4A，R1B～R4B，RP1B～RP4B，R1C～R4C，RP1C～RP4C，C1A～C4A，C1B～C4B，C1C～C4C)、瞬时吸收用避雷器(FV1～FV3)、负载电机(M)组成，其特征在于可控硅(SCRA1～SCRA8)串并联连接，可控硅(SCRB1～SCRB8)串并联连接，可控硅(SCRC1～SCRC8)串并联连接，非晶饱和电抗器(L1)与可控硅(SCRA1、SCRA5)和电阻(RA1、RP1A)连接，非晶饱和电抗器(L2)与可控硅(SCB1、SCRB5)、(RB1、RP1B)连接，非晶饱和电抗器(L3)与可控硅(SCRC1、SCRC5)、电阻(RC1、RP1C)连接，电阻(RP1A～R4A)，电阻(RP1B～RP4B)，电阻(RP1C～RP4C)串联构成静态均压电阻网络，电阻(R1A～R4A)，电阻(R1B～R4B)，电阻(R1C～R4C)，电容(C1A～C4A)，电容(C1B～C4B)，电容(C1C～C4C)构成动态均压阻容网络。
2、 根据权利要求1所述的一种高压可控硅串并联软起动装置，其特征在于 中高压电网三相交流电经(A、 B、 C)导线分别与电抗器(L1、 L2、 L3)连接；负载 电机(Mfe、别与可控硅(SCRA4、 SCRA8、 SCRB4、 SCRB8、 SCRC4、 SCRC8)、电容(C4A、 C4B、 C4C)、电阻(RP4A、 RP4B、 RP4C)和避雷器(FV1、 FV2、 FV3)连接。
3、 根据权利要求1所述的一种高压可控硅串并联软起动装置，其特征在于: 避雷器(FV1)分别与可控硅(SCRA1、 SCRA5、 SCRA4、 SCRA8)、电阻(R1A、 RP1A、 RP4A)、电容(C4A)连接；(FV2)与可控硅可控硅(SCRB1、 SCRB5、 SCRB4、 SCRB8)、 电阻(R1B、 RP1B、 RP4B)、电容(C4B)连接；(FV3)与可控硅(SCRC1、 SCRC5、 SCRC4、 SCRC8)、电阻(R1C、 RP1C、 RP4C)、电容(C4C)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种中高压电机软起动控制装置，其特征在于可控硅SCRA1～SCRA8串并联连接，可控硅SCRB1～SCRB8串并联连接，可控硅SCRC1～SCRC8串并联连接，非晶饱和电抗器L1与可控硅(SCRA1、SCRA5)和电阻(RA1、RP1A)连接，非晶饱和电抗器L2与可控硅(SCRB1、SCRB5)、(RB1、RP1B)连接，非晶饱和电抗器L3与可控硅(SCRC1、SCRC5)、电阻(RC1、RP1C)连接；负载电机M分别与可控硅、电阻、电容和避雷器连接；该装置具有耐压值高、抗冲击能力强、动静态均压效果稳定、运行安全可靠。
文档编号H02P1/26GK201282439SQ20082019100
公开日2009年7月29日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者唐金龙, 袁学华, 赵世运, 凯 黄 申请人:湖北万洲电气集团有限公司