1、共享知識分享快樂電力電子技術在高壓領域應用概況(一)電力電子技術在電力傳輸系統及在高壓電器中的應用已十分廣泛， 已經顯示出它越來越重要的作用。這里所說的 “高壓 ”應在 6KV 以上。主要應用領域為：1、高壓交、直流輸電 ;2、靜止型動態無功補償裝置SVC;3、高壓電機軟啟動 ;4、高壓直流電源及高壓變頻;一、高壓交、直流輸電現代電子技術、 控制技術、計算機技術等與傳統電力技術的融合產生了發展前景廣闊的電力電子技術。電力電子技術在高壓直流輸電 (HVDC) 、靜止無功補償器 (SVC) 等領域已有廣泛的應用。八十年代后期，為了充分利用已有的輸電設備、有效地控制系統潮流分布、提高對電力系統穩定性

2、的控制能力，提出了 靈活交流輸電技術 (FACTS)并得到了很快發展， FACTS 裝置的目的都是通過利用大功率電力電子器件的快速響應能力， 實現對電壓、 有功潮流、 無功潮流等的平滑控制，從而在不影響系統穩定性的前提下， 提高系統傳輸功率能力， 改善電壓質量，達到最大可用性、最小損耗、最小環境壓力、最小投資和最短的建設周期的目標。可控串補 (TCSC) 、新型無功發生器 (STATCOM) 、統一潮流控制器 (UPFC) 等工業樣機相繼投運。 九十年代中期， 為解決日益突出的電能質量問題， 國外又提出了 定制電力 (Custom Power) 技術，即把電力電子技術用在配電領域。屬于這類技術

3、的新型電力設備，如配電用新型靜止無功補償器 (DSTATCOM) 、動態電壓恢復器 (DVR) 、靜止開關 (SSB) 等也相繼投運。我國對電力電子技術的研究經過 40 多年的努力，特別是近十多年的迅速發展，在部分領域已經初步形成了分析研究、試驗仿真、設備制造、系統集成的能力，但整體技術與國際先進水平相比還有較大的差距。我國電網現狀迫切需要上述各項技術，因為： 我國電網面臨的主要問題應該是大幅度提高電網的大容量、遠距離輸電能力。其次，要增強電網的安全可靠性以及改善電能質量 ;再次，經濟性和環境問題。然而，當前要實現大規模輸電面臨諸多技術困難 ;大區電網強互聯的格局尚未形成 ;電網建設滯后，瓶頸

4、增多，威脅電網安全 ;取得線路走廊和變電站站址日益困難。這些已成為當前亟待解決的關鍵問題。 電壓穩定問題日益突出。以京滬穗電網為例，我國大型負荷中心存在的主要問題是：電廠少，使得動態無功支撐日益不足 ;恒定功率負荷遞增，不利于電壓的恢復，從而引起電壓穩定問題。頁眉內容共享知識分享快樂 全國電網聯網后， 形成總裝機容量超過1.4 億千瓦，南北距離超過 4600公里的超大規模同步的交流系統。 目前，整個互聯電網的穩定問題比較突出。 聯網后局部故障 (事故 )影響范圍擴大，將可能波及鄰近電網，在某些情況下可能誘發惡性連鎖反應。 可能造成整個電網動態品質的惡化。 增加了電網運行安全控制的復雜程度。先進

5、電力電子技術是將大功率電力電子開關器件的制造技術、 現代控制技術和傳統電網技術實現了有機的融合，已經成為超高壓直流輸電、靈活交流輸電、大容量抽水蓄能電站、短路電流限制、節能降耗等現代電網技術和裝備的核心。它主要包括直流輸電 (HVDC) 技術、柔性 (靈活 )交流輸電 (FACTS) 和定制電力技術 (Custom Power) 。可以預計，這幾項技術的發展將會導致電力系統發生革命性的變化，大幅度提高輸電線路的輸送能力和電力系統的安全穩定水平， 大大提高系統的可靠性、運行靈活性。1、高壓直流輸電 (HVDC) 技術高壓直流輸電的應用場合歸納以下兩大類： 在不同頻率的聯網、因穩定問題而難以采用交

6、流、遠距離電纜輸電等，這些技術上交流輸電難以實現而只能采用直流輸電的場合。 在技術上兩種輸電方式均能實現，但直流比交流的技術經濟性能好。自 1954 年瑞典哥特蘭的世界上第一項高壓直流輸電工程投運以來 ,高壓直流輸電技術已隨著電力電子技術的突飛猛進而飛速發展 , 直流輸電具有輸電容量大、穩定性好、控制調節靈活等優點，對于遠距離輸電、海底電纜輸電及不同頻率系統的聯網， 高壓直流輸電擁有獨特的優勢。 已作為高壓交流輸電技術的有力補充而在全世界廣泛應用。我國幅員遼闊 ,西電東送、南北互供的電網發展戰略目前全世界眾多直流輸電工程中具有代表性的工程有：? 巴西伊泰普直流輸電工程 ( Itaipu HVD

7、C transmission project) ，世界上已建成投運的輸電電壓最高 ( ±750kV) 、輸送功率最大 (6000MW) 的直流輸電工程。? 魁北克 新英格蘭直流輸電工程 (Quebec New England HVDC transmission project) ，世界上最大的多端 (5 個換流站 )直流輸電工程。我國的直流輸電工程發展迅速，已投入運行的大型工程有：? 葛洲壩 上海直流輸電工程 (1990 年) ±500kV ，1200MW ，1064km 。它既是我國第 1 條長距離大容量高壓直流輸電線路 ,又是區域電網直流互聯工程。中國電力從此進入交直流

8、混合輸電的時代。頁眉內容共享知識分享快樂? 三峽 常州直流輸電工程第 1 條從三峽左岸至江蘇常州 , ±500kV ，3000MW ，890km ，第 2 條從三峽右岸至上海地區,額定容量 3 GW , 額定電壓±500 kV , 送電距離 1 000 km 。? 三峽 廣州直流輸電工程 (2004 年 ) ±500kV ，3000MW ， 962km直流輸電已是成熟技術， 造價較高是其與交流輸電競爭的不利因素。新一代的直流輸電是指進一步改善性能、大幅度簡化設備、 減少換流站的占地、 降低造價的技術。直流輸電性能創新的典型例子是輕型直流輸電系統(Light HVD

9、C) ，它采用 GTO 、IGBT 等可關斷的器件組成換流器，省去了換流變壓器， 整個換流站可以搬遷，可以使中型的直流輸電工程在較短的輸送距離也具有競爭力，從而使中等容量的輸電在較短的輸送距離也能與交流輸電競爭。此外，可關斷的器件組成換流器，由于采用可關斷的電力電子器件， 可以免除換相失敗， 對受端系統的容量沒有要求，故可用于向孤立小系統 (海上石油平臺、海島 )的供電。輕型直流輸電系統 (Light HVDC) 應用脈寬調制技術進行無源逆變， 解決了用直流輸電向無交流電源的負荷點送電的問題。 今后還可用于城市配電系統， 并用于接入燃料電池、光伏發電等分布式電源。2 、柔性 (靈活 )交流輸電

10、 (FACTS) 技術隨著電力電子元件單件容量向大功率及高電壓的迅速發展,出現了一類為適應電力系統向遠距離、大容量送電,需要對其參數實施快速控制的設備柔性交流傳輸設備 (Flexible ACT ran smission Systems ,簡稱為 FACTS) , FACTS技術的概念問世于 20 世紀 80 年代后期，是一項基于電力電子技術與現代控制技術，對交流輸電系統的實施靈活快速調節的輸電技術。它是利用大功率電力電子器件的快速響應能力，實現對電壓、阻抗、相位、有功潮流、無功潮流等的平滑控制。在不影響系統穩定性的前提下，提高系統傳輸功率能力、增大送電容量，改善電壓質量，達到最大可用性、最小

11、損耗的目標。FACTS 提高了交流電網運行可控性，增強其抗御事故的能力。FACTS 技術經歷了三個發展階段， 第一代 FACTS 技術，如可控串補 (TCSC) 、靜止無功補償器 (SVC) 等是基于自換相的半控器件 (如晶閘管 )的 FACTS 裝置，第二代、第三代 FACTS 裝置都是基于可關斷器件 GTO 、IGBT 、 IGCT 等組成的變流器，包括靜止無功發生器 (STATCOM) 、靜止同步串聯補償器 (SSSC) 、統一潮流控制器 (UPFC) 和相間功率控制器 (IPFC) 等。據日本研究 , 對于跨距 150 km 的輸電系統 , 熱容量極限為 6 600 MW , 常規送電

12、額定容量為 3 700MW , 裝設 FACTS 設備后 , 不僅提高了系統的穩定性及可靠性 , 而且可使送電容量增加到 4 500MW 。與新建線路相比 , FACTS 設備投資及安裝費用少 , 還有利于環境保護。新研制成功并應用于紐約電力系統中的轉換靜止補償器 (CSC) ，證明 FACTS 功能已從 “單個輸電的控制器間接作用于全電網 ”的階段，進入了 “直接控頁眉內容共享知識分享快樂制多回輸電更有效地作用于全電網 ”階段。如果在三峽升壓變電站和出線上安裝大功率 CSC ，可瞬時控制向多個方向輸送的功率， 從而快速控制大電網。 FACTS 裝置在未來輸配電系統中抗拒大事故發生及其連鎖發展

13、中具有更有效的作用。盡管柔性交流輸電技術已在多個輸電工程中得到應用， 并證明了它在提高線路輸送能力、 阻尼系統振蕩、 快速調節系統無功、 提高系統穩定等方面的優越性能，但其推廣應用的進展步伐比預期的要慢。 主要原因之一是工程造價比常規的解決方案高，因此，只有在常規技術無法解決的情況下， 用戶才會求助于 FACTS 技術 ;另外， FACTS 技術還需要進一步完善。目前 FACTS 技術的應用還局限于個別工程，如果大規模應用 FACTS 裝置，還要解決一些全局性的技術問題，例如：多個 FACTS 裝置控制系統的協調配合問題， FACTS 裝置與已有的常規控制、繼電保護的銜接問題， FACTS 控

14、制納入現有的電網調度控制系統問題等等。隨著電力電子器件的性能提高和造價降低，以電力電子器件為核心部件的FACTS 裝置的造價會降低，在不久的將來會比常規的輸配電方案更具競爭力。3、定制電力 (Custom Power) 技術定制電力是指將電力電子裝置或稱靜態控制器，用于 1kV 到 35kV 的配電系統，以向對電能質量敏感的用戶所提供的電力達到用戶所需可靠性水平和電能質量水平。定制電力設備 (或稱控制器 )采用先進的大功率可關斷電力電子器件(如IGBT 、 IGCT 、IEGT 等 )和數字信號處理器 (DSP) 測控技術，來實現對供電電壓的動態調節和補償。定制電力技術 (CP ， Custo

15、m Power) 主要用于配電系統故又稱為配電靈活交流輸電 (DFACTS) 技術。定制電力技術所要解決的問題主要是電網中普遍存在的“電壓跌落 ”。電能質量調查顯示： 在所有配電系統事故中， 電壓跌落占 70%-80%; 而在輸電系統事故中，電壓跌落所占的比例超過96% 。定制電力技術所解決的電能質量問題主要源于電力系統故障， 其受影響的用戶往往對電能質量和供電可靠性較一般用戶有更高的要求。一次電能質量事故將導致嚴重的經濟損失或重大的社會影響。目前在歐美各國對電壓跌落的關注程度比其它有關電能質量問題的關注程度要大得多，在我國，隨著社會經濟的發展， 電壓跌落和短時斷電的影響也逐漸引起了供電公司、

16、用戶及制造廠商的關注，特別是在一些高科技園區、大型醫院、電信、銀行、軍工和重要的政府部門等。自二十世紀八十年代末， 國外便開始了定制電力技術措施的專題研究， 并陸續地推出了相應的固態切換開關 (STS) 、靜態電壓調整器 (SVR) 、靜態串聯補償器 (SSC) 、配電無功發生器 (DSTATCOM) 等產品化裝置，并進行能量儲存技術、靜態電壓調整技術、故障電流限制器、有源濾波及統一電能質量調節器(UPQC)等技術的研發和工程示范。 這些技術的應用電壓等級均為 6&O1566;35kV 。其中， STS 的最大短路電流達 25kA ，響應時間小于 1 個周波，最大容量達 6.9MVA;

17、SSC頁眉內容共享知識分享快樂的響應時間小于1/4 周波，最大容量達10MVA ，采用電容器或超導儲能 ;DSTATCOM 的響應時間小于 1/4 周波，最大容量達 20MVA ，采用電容儲能。其中應用晶閘管閥體為主要部件的串聯補償 (SSC) 主要針對源自配電系統的電壓驟降和突升。編后語本文未就對 “高壓直流電源及高壓變頻 ”進行討論。因高壓直流電源范圍很寬、原理各異，擬另文討論。 高壓變頻器就目前來看屬低壓變頻器輸出串聯， 為另一設計思路。應該說明本文是匯集了若干相關報道文章精華， 重新編寫的摘要匯編， 以便需要者能 “一目了然 ”，了解概貌。在此順向原報道者致謝 !電力電子技術在高壓領域

18、應用概況(二)一、靜止型動態無功補償裝置SVC1，當前電網存在的問題隨著現代電力電子設備和非線性負荷的大量應用 ,使電網供電質量受到嚴重影響 ,尤其是各種電力電子開關器件的大量應用和負載的頻繁波動是最主要的干擾源 ,對電網的穩定造成一系列不良影響 : 功率因數低，增加電網損耗，降低效率，降低輸電系統的穩定性; 產生的無功沖擊引起電網電壓降低，電壓波動及閃變，甚至電壓崩潰。嚴重時導致傳動裝置及保護裝置無法正常工作甚至停產; 導致電網三相不平衡，產生負序電流使電機轉子發生振動; 電容器組諧振及諧波電流放大，使電容過負荷或過電壓，甚至燒毀; 增加變壓器損耗，引起變壓器發熱; 導致電力設備發熱，電機力

19、矩不穩甚至損壞; 加速電力設備絕緣老化，易擊穿;2，靜止型動態無功補償裝置SVC 結構與功能針對上述問題，世界各國目前普遍采用TCR 型靜止型動態無功補償裝置SVC ，用以消除無功沖擊，濾除高次諧波，平衡三相電網。頁眉內容共享知識分享快樂SVC(Static Var Compensator)由晶閘管控制電抗器 (TCR) 和無源濾波器(FC) 構成，是一種并聯連接于電網當中，根據負荷的工作狀態快速、 自動調節系統無功功率的補償裝置。主要功能是提高輸電線路供電穩定性，抑制電壓波動、閃變，濾除高次諧波，改善功率因數、改善三相不平衡。如圖 1 所示，無源濾波器 FC 裝置和 TCR 裝置并聯接入電力

20、系統中。 FC 濾波器組主要由電力電容器、 串聯電抗器、放電線圈、避雷器、刀閘、電流互感器、斷路器等主要一次元件組成。根據不同的負載情況設計成若干條LC 濾波器。其中串聯電抗器與電容器串聯諧振于特定諧波頻率， 對特定諧波呈現低阻， 實現諧波濾除功能。同時，對 50Hz 工頻呈現容性，在 SVC 系統中提供容性無功。 TCR 支路主要由相控電抗器、穿墻套管、避雷器、晶閘管閥組、刀閘、斷路器、線電流互感器、相電流互感器等主要一次元件組成。 TCR 采用三角形接線，其中每相電抗器分裂成兩個，分別位于閥組兩側，可減小相控電抗器短路時的短路電流。晶閘管閥組可受控改變流過相控電抗器的電流，實現調節TCR

21、電流的作用。晶閘管閥組作為 TCR 的核心部件，其快速開斷能力是實現快速動態調節無功的基礎。在所有一次設備中，其結構也最為復雜，是 TCR 核心技術之一。晶閘管閥組由晶閘管元件、晶閘管電子板等組成。晶閘管電子板也被稱為TE 板，實現電光電觸發方式。 SVC 控制系統與閥組的聯結采用光纖方式，可有效隔離高低電位，減少閥組對控制系統產生的傳導性干擾。TCR 裝置跟隨負載的變化快速調整與相控電抗器連接的晶閘管導通角，通過改變晶閘管導通角的大小使相控電抗器輸出大小可調的感性無功功率， 來維持或控制功率因數為 1 或其它設定值。控制原理公式表述如下：負載所需的無功功率 +TCR 提供的無功功率 FC 提

22、供的無功功率 =0( 設定常數 )。二、高壓大功率靜止無功發生器SVG作為無功補償領域的另一重要分支， SVG 是當前世界上最先進也是最復雜的補償技術產品，在響應速度、穩定電網電壓、降低系統損耗、增加傳輸能力、提高瞬變電壓極限、 降低諧波和減少占地面積等多方面具有更加優越的性能。 由于區域電網的容量越來越大， 這就要求補償裝置的容量也相應增大。 在幾百 MVA 級的無功補償系統中，常用的方案是將 SVG 與 SVC 相結合，充分發揮 SVG 的快速特性和 SVC 的穩態性能，使系統在補償特性、造價、可靠性等方面達到最優。1，SVG (STATC OM) 原理SVG 是當今無功補償領域最新技術的

23、代表。SVG 并聯于電網中，相當于一個可變的無功電流源，其無功電流可以快速地跟隨負荷無功電流的變化而變化，頁眉內容共享知識分享快樂自動補償系統所需無功功率。由于 SVG 的響應速度極快，所以又稱為靜止同步補償器 (Static Synchronous Compensator, 簡稱 STATCOM) 。SVG 的基本原理 (見圖 2)是利用可關斷大功率電力電子器件 (如 IGBT) 組成自換相橋式電路， 經過電抗器并聯在電網上， 適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的幅值和相位， 或者直接控制其交流側電流， 就可以使該電路吸收或者發出滿足要求的無功電流，實現動態無功補償的目的。2，SVG 的功能目

24、前最理想的方案就是采用 SVG ，用以提高電網穩定性，增加輸電能力，消除無功沖擊，濾除諧波，平衡三相電網。 提高線路輸電穩定性在長距離輸電線路上安裝 SVG 裝置，不但可以在正常運行狀態下補償線路的無功損耗， 抬高線路電壓， 提高有效輸電容量， 而且可以在系統故障情況下提供及時的無功調節，阻尼系統振蕩，提高輸電系統穩定性。 維持受電端電壓，加強系統電壓穩定性對于負荷中心而言， 由于負載容量大， 又沒有大型的無功電源支撐，因此容易造成電網電壓偏低甚至發生電壓崩潰的穩定事故。而 SVG 具有快速的無功功率調節能力，可以維持負荷側電壓，提高負荷側供電系統的電壓穩定性。 補償系統無功功率，提高功率因數

25、，降低線損，節能降耗電力系統中的大量負荷， 如異步電動機、 電弧爐、軋機以及大容量的整流設備等，在運行中需要大量的無功 ;同時，輸配電網絡中的變壓器、線路阻抗等也會產生一定的無功，導致系統功率因數降低。對電力系統而言，負荷的低功率因數會增加供電線路的能量損耗和電壓降落，降低了電壓質量。同時，無功也會導致發電、輸電、供電設備的利用率降低 ;對于電力用戶而言，低功率因數會增加電費支出，加大生產成本。 抑制電壓波動和閃變電壓波動和閃變主要是負荷的急劇變化引起的。 負荷的急劇變化會導致負荷電流產生對應的劇烈波動， 劇烈波動的電流使系統電壓損耗快速變化， 從而引起受電端電網電壓閃變。引起電壓閃變的典型負

26、荷有電弧爐、 軋鋼機、電力機車等。SVG 能夠快速地提供變化的無功電流，以補償負荷變化引起的電壓波動和閃變現象。頁眉內容共享知識分享快樂目前，抑制電壓波動和閃變的最佳方案是采用SVG 。 抑制三相不平衡配電網中存在著大量的三相不平衡負載， 典型的如電力機車牽引負荷和交流電弧爐等。同時，線路、變壓器等輸配電設備三相阻抗的不平衡也會導致電壓不平衡問題的產生。SVG 能夠快速地補償由于負載不平衡所產生的負序電流，始終保證流入電網的三相電流平衡，大大提高供用電的電能質量。 面向電網應用多種補償功能抑制系統振蕩，提高電網穩定性，為電網安全保駕護航。由于區域電網的容量越來越大， 這就要求補償裝置的容量也相

27、應增大。 在幾百 MVA 級的無功補償系統中，常用的方案是將 SVG 與 SVC 相結合，充分發揮 SVG 的快速特性和 SVC 的穩態性能，使系統在補償特性、造價、可靠性等方面達到最優。3，SVG- 優勢SVG 是目前最為先進的無功補償技術，基于電壓源型變流器的補償裝置實現了無功補償方式質的飛躍。它不再采用大容量的電容、電感器件，而是通過大功率電力電子器件的高頻開關實現無功能量的變換。從技術上講， SVG 較傳統的無功補償裝置有如下優勢： 響應速度更快SVG 響應時間： 5ms。傳統靜補裝置響應時間：10ms。SVG 可在極短的時間之內完成從額定容性無功功率到額定感性無功功率的相互轉換，這種

28、無可比擬的響應速度完全可以勝任對沖擊性負荷的補償。 電壓閃變抑制能力更強SVC 對電壓閃變的抑制最大可達2 ：1，SVG 對電壓閃變的抑制可以達到5：1，甚至更高。 SVC 受到響應速度的限制，其抑制電壓閃變的能力不會隨補償容量的增加而增加。而 SVG 由于響應速度極快，增大裝置容量可以繼續提高抑制電壓閃變的能力。 運行范圍更寬SVG 能夠在額定感性到額定容性的范圍內工作， 所以比 SVC 的運行范圍寬很多。更重要的是，在系統電壓變低時， SVG 還能夠輸出與額定工況相近的無功電流。頁眉內容共享知識分享快樂 補償功能多樣化SVG 不僅具有快速補償系統無功功率的目的，還能夠根據用戶實際需要，對負

29、荷諧波電流、負序電流等電能質量問題進行綜合補償。 諧波含量極低SVG 采用了 PWM 技術、三電平技術和多重化技術，不僅自身產生的諧波含量極低，還能夠對負載的諧波和無功進行補償， 實現有源濾波的功能， 真正做到多功能化。 占地面積小由于無需高壓大容量的電容器和電抗器做儲能元件， SVG 的占地面積通常只有相同容量 SVC 的 50% 。編后語本文未就對 “高壓直流電源及高壓變頻 ”進行討論。因高壓直流電源范圍很寬、原理各異，擬另文討論。 高壓變頻器就目前來看屬低壓變頻器輸出串聯， 為另一設計思路。應該說明本文是匯集了若干相關報道文章精華， 重新編寫的摘要匯編， 以便需要者能 “一目了然 ”，了

30、解概貌。在此順向原報道者致謝 !電力電子技術在高壓領域應用概況(三)四、高壓電機軟起動1，中、高壓 (6 10 kV) 電機常用的起動方法交流電動機是在各種領域中應用最為廣泛的電動機， 為解決交流電動機在起動過程中對電網、機械的沖擊，人們采取過很多辦法，傳統的有串電阻起動、串電抗器起動、星 角轉換起動、自耦降壓起動、變頻起動等。用晶閘管控制的電機軟起動裝置是利用晶閘管反并聯、 調節晶閘管的導通角達到交流調壓的目的， 為解決在空載和輕載時交流異步電動機功率因數過低的問題，此技術得到了應用。后來又引入電流反饋技術， 使該項控制水平大幅度提高，得到廣泛的采用。2，電機軟起動的好處 可減小對電網的沖擊

31、，可降低變壓器的容量普通鼠籠式電動機在空載全壓直接起動時，起動電流會達到額定電流的57 倍。當電動機容量相對較大時，該起動電流將引起電網電壓急劇下降。采用軟起動后起動電流可降為額定電流的 1.5 3 倍，可大大降低電網電壓的波動率。 可減小對電機的傷害，延長電機壽命頁眉內容共享知識分享快樂電動機直接全壓起動時的大電流在電機定子線圈和轉子鼠籠條上產生很大的沖擊力，引起電機故障。 軟起動時的電動力是其四分之一。 可見效果是非常明顯的。電動機直接全壓起動時的大電流會使定轉子繞組產生大量的焦耳熱。 燒損繞組絕緣，降低電機壽命。軟起動可以大大降低發熱量。提高電機壽命。電機直接全壓起動時， 會產生操作過電

32、壓， 在最不利的情況下過電壓會達到額定電壓的 5 倍，這對電機絕緣將造成極大的傷害。 可減小對機械的傷害，延長機械壽命軟起動時電機緩慢加速， 力矩逐步加大， 有利于潤滑油脂的充分到位， 還免除了干磨現象。 這些都極大程度地減小了對電機的傷害， 有利于提高機械設備的壽命。3，晶閘管的耐壓問題在高壓電機軟啟動中使用的晶閘管也因單只晶閘管耐壓不夠要串聯運行， 有如上述 TCR 中晶閘管閥組那樣。當晶閘管的額定電壓小于實際要求時，可以用兩個以上同型號器件相串聯。 理想串聯希望各器件承受電壓相等， 但實際上因器件特性之間的差異， 一般都會存在電壓分配不均勻的問題。 串聯的器件流過的漏電流總是相同的，但由

33、于靜態伏安特性的分散性， 各器件所承受的電壓是不等的。承受的電壓高的器件將首先達到轉折電壓而導通， 使另一個器件承擔全部電壓也導通，兩個器件都失去控制作用。同理，反向時，因伏安特性不同而不均壓，可能使其中一個器件先反向擊穿， 另一個隨之擊穿。 這種由于器件靜態特性不同而造成的均壓問題稱為靜態不均壓問題。為達到靜態均壓， 首先應選擇參數和特性盡量一致的器件， 此外可以采用電阻均壓。由于器件動態參數和特性的差異造成的不均壓稱為動態不均壓。為達到動態均壓，同樣首先應選擇動態參數和特性盡量一致的器件，另外，還可以用 RC 并聯支路做動態均壓。 對于晶閘管來講， 采用門極強脈沖觸發可以顯著減少器件開通時

34、間上的差異。4，軟起動裝置性能的比較目前國內外的中高壓軟起動產品主要有兩種， 一種為應用高壓變頻器軟起動另一種應用可控硅做軟起動，在此筆者簡要的介紹一下兩種裝置的性能。 高壓變頻器軟起動變頻器裝置主要是用在交流電機的調速上， 具有明顯的節能效果。 如果把變頻裝置用來做軟起動， 在整個起動過程中電機不會有過流現象， 對起動轉矩大的負載，具有很好的起動性能。但對于起動轉矩小的，這一優點則表現不出來。頁眉內容共享知識分享快樂 晶閘管軟起動此種方法有兩種結構，一是將晶閘管直接串聯應用(3a) 、二是開關變壓器技術 (3b) ，此兩種方式主電路形式如下：圖 3a 中電路清晰結構簡單，但存在元件參數一致性要求及輸出諧波問題，雖有占地空間較小的優勢但安全穩定性堪憂。圖 3b 中電路結構很清晰，與 a 相比雖有占地空間稍大問題，但不存在參數一致性要求也不存在輸出諧波污染問題，安全穩定。就目前電力電子器件的情況來說 b 更有技術優勢，但隨著電力電子技術不斷的升級改進，在軟起動領域中 3b 最終將被 3a 所取代。五、晶閘管