[实用新型]一种高压链式静止同步补偿器中链节的旁路电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高压链式静止同步补偿器中链节的旁路电路，属于电气自动化设备技术领域。

背景技术

链式静止同步补偿器一般简称为链式STATCOM或链式SVG，是一种基于链式电压源变流器的有源动态无功补偿装置，它具有一系列的优点，已成为STATCOM的发展方向。

链式SVG在运行过程中，当发生一个链节(即串联的H桥功率模块)故障时，为了提高整个装置运行的可靠性，需要旁路故障的链节，使整个变流器可以继续运行。如图1所示，图1给出了实现功率模块旁路的常用电路，它由一个H桥功率模块，以及并联在H桥功率模块两个交流输出端(O1、O2为H桥功率模块的交流输出端)的单相二极管整流桥(D1-D4组成)和可控硅(或其他半导体开关)SCR组成。其中H桥功率模块包括直流电容C1、功率半导体开关S1、S2、S3、S4和反并联二极管E1、E2、E3、E4构成。功率半导体开关S1、S2、S3、S4的集电极分别与二极管E1、E2、E3、E4的阴极连接，功率半导体开关S1、S2、S3、S4的发射极分别与二极管E1、E2、E3、E4的阳极连接，功率半导体开关S1、S2、S3、S4的基极悬空；功率半导体开关S1和功率半导体开关S2串联，功率半导体开关S3和功率半导体开关S4串联，且功率半导体开关S1的集电极与功率半导体开关S3的集电极并联，功率半导体开关S2的集电极与功率半导体开关S4的集电极并联；并联后与直流电容C1并联。单相二极管整流桥D1、D2、D3、D4与可控硅(或其他半导体开关)SCR并联。当某个链节故障时，功率模块的功率器件驱动脉冲被封锁住，之后可控硅SCR被触发导通，使负载电流从二极管整流桥和可控硅SCR中流过，不影响整个装置功率的输出。

图1所示的旁路电路在应用中存在以下问题：由于可控硅(或其他半导体开关)SCR阳阴极间能承受的dv/dt(电压上升速度)有限，当链节中开关器件开始导通时，由于可控硅(或其他半导体开关)SCR两端电压为零，链节直流侧电压直接加在可控硅SCR阳阴极间，可控硅SCR会承受超过其耐受能力的dv/dt，导致其误导通，引发链节交流输出短路故障。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压链式静止同步补偿器中链节的旁路电路，克服现有技术的不足之处，使得在链节故障时可以被有效地旁路，且在上电后链节开始输出交流电压时，旁路电路不会误动造成功率模块发生短路故障。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种高压链式静止同步补偿器中链节的旁路电路，包括并联在H桥功率模块交流输出端的单相二极管整流桥和可控硅SCR，该旁路电路还包括限流电感、过压吸收电路和充电电路；所述的H桥功率模块的两个交流输出端分别串联一个限流电感后与单相二极管整流桥的两个交流输入端相联；所述的可控硅SCR的阳极与二极管整流桥的直流正输出端相连，可控硅SCR的阴极与二极管整流桥的直流负输出端相连；过压吸收电路并接于单相二极管整流桥的两个交流输入端；所述的充电电路包括充电电容CS1、充电电阻RS1、放电电阻RS2以及充电支路，其中充电电容CS1与放电电阻RS2并联后与充电电阻RS1串联，再并接于可控硅SCR的两端，所述的充电支路并接于H桥功率模块直流母线与单相二极管整流桥的直流母线之间。

所述的限流电感包括限流电感L1和限流电感L2。

所述的过压吸收电路由吸收电阻RS和吸收电容CS串联而成。

所述的充电支路包括由充电二极管D5和限流电阻R1串联组成和由充电二极管D6和限流电阻R2串联组成的2条充电支路。

本实用新型的有益效果为：本实用新型提出的高压链式静止同步补偿器中链节的旁路电路，可以在链节上电开始输出交流电压之前，所述的可控硅阳阴极间被预充到一定的电压，使得链节开始输出交流电压时可控硅不会因为承受过高的dv/dt而发生误导通故障，且链节故障时可以被有效地旁路掉。

附图说明

图1为目前常用的旁路电路原理图。

图2为本实用新型的高压链式静止同步补偿器中链节的旁路电路图。

具体实施方式

如图2所示，直流电容C1及功率半导体开关S1、S2、S3、S4及其反并联二极管E1、E2、E3、E4构成链节(H桥功率模块)关键元件，O1、O2为H桥功率模块的交流输出端。