電力可控硅應(yīng)用基本知識課件

1、晶閘管應(yīng)用基礎(chǔ)知識主講：楊傳東符號AKGGKP1P2N1N2APPNNNPAGK一、晶閘管結(jié)構(gòu)與特性1.1. 結(jié)構(gòu)示意圖1.2. 特性UIVRRMIHVDRMIFIG1=0AIG2IG3IG3IG2IG1正向反向V - 陽極、陰極間的電壓 I - 陽極電流VRSM反向擊穿電壓導(dǎo)通后管壓降約小于2V額定正向平均電流維持電流VDSM正向轉(zhuǎn)折電壓（1）晶閘管具有單向?qū)щ娦浴?若使其關(guān)斷，必須降低 VAK 或加大回路電阻，把陽極電流減小到維持電流以下。 晶閘管正向?qū)l件：A、K間加正向電壓，G、K間加觸發(fā)信號。1.3. 晶閘管簡要工作原理（2）晶閘管一旦導(dǎo)通，控制極失去作用。2.1 . VDRM：斷

2、態(tài)重復(fù)峰值電壓VDSM：斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓，又稱正向轉(zhuǎn)折電壓。晶閘管耐壓值。一般取 VDRM = 80% VDSM 。普通晶閘管VDRM 為 100V-6500V，常用300V-3000V二、晶閘管主要參數(shù)VIIHIF額定正向平均電流VDSM正向轉(zhuǎn)折電壓VRSM反向擊穿電壓VDRMITAV含義it2ITAV 2.3. ITAV：通態(tài)平均電流 環(huán)境溫度為40。C時,在 電阻性負載、單相工頻 正弦半波、導(dǎo)電角不小于170o的電路中，晶閘管允許的最大通態(tài)平均電流。普通晶閘管 ITAV 為100A-5000A。2.4. VTM ：通態(tài)峰值壓降2.6. VGT、IGT：控制極觸發(fā)電壓和電流 在規(guī)定的條件

3、下，通過3倍左右正弦半波平均電流時，晶閘管陽、 陰兩極間的電壓平均值。對于電力可控硅一般為2V左右。2.5. IH：維持電流 在室溫下，控制極開路、晶閘管被觸發(fā)導(dǎo)通后，維持導(dǎo)通狀態(tài)所必須的最小電流。一般為幾十到一百多毫安。 在室溫下，陽極電壓為直流 6V 時，使晶閘管完全通所必須的最小控制極直流電壓、電流 。一般VGT為 15V，IGT 為幾十到幾百毫安。直徑40mm晶 閘 管 參 數(shù) 示 例三、晶閘管及其模塊型號額定電壓級別：VDRM額定通態(tài)平均電流：ITAV晶閘管類型P-普通晶閘管K-快速晶閘管S -雙向晶閘管晶閘管K晶閘管型號命名規(guī)則模塊型號命名規(guī)則四、晶閘管常見外型模塊及功率組件常見外

4、型5.2. 電化學(xué)和電熱用電源電化學(xué)應(yīng)用：1、水溶液電解制取金屬，如金、銀、銅、鋅、錫、鉛等。2、水溶液電解制取非金屬（電解食鹽 水），如氯、氫、等。3、熔融鹽電解制取金屬，如鋁、鈦、鎂、鈉、鉀等。4、電熱化學(xué)制取非金屬，如黃磷，石墨電極、碳化鈣等。5、 電熱化學(xué)制取金屬，如鐵,鋼，鐵合金等。6、表面電解加工與處理，如電鍍等。7、界面電化學(xué)，如電泳，電滲析等。 電化學(xué)和電熱用電源要求器件電流較大，電壓不高，器件的觸發(fā)參數(shù)及耐壓一致性要求較高。重點解決器件并聯(lián)使用中均流的問題。5.3 焊接電源焊接電源的主電路形式：常見的有晶閘管整流焊接電源、晶閘管逆變焊接電源等。KP、KK、ZP、ZK系列晶閘管

5、在其中均有應(yīng)用。5.3.1. 晶閘管整流焊接電源帶平衡電抗器的六相雙反星形可控整流電路和三相全控橋整流電路5.3.2 移相式晶閘管焊接電源移相式晶閘管焊接電源5.3.3. 電容儲能式晶閘管焊機 電容儲能式晶閘管焊機（電阻焊、碰焊、點焊）5.3.4. 晶閘管逆變弧焊電源晶閘管逆變弧焊電源5.4.1. 勵磁勵磁的兩種方式：GGS 調(diào)節(jié)器 自勵發(fā)電機調(diào)節(jié)器GST他勵發(fā)電機勵磁廣泛應(yīng)用于各類風力、水力發(fā)電等場合5.4.2. 傳動及牽引傳動牽引原理：換向 調(diào)速 控制大量使用于礦山、鋼鐵、機車等行業(yè)5.5. 靜態(tài)無功補償靜態(tài)無功補償SVC包括： 機械投切電容器（MSC） 機械投切電抗器（MSR） 自飽和電

6、抗器（SR） 晶閘管控制電抗器（TCR） 晶閘管投切電容器（TSC） 晶閘管投切電抗器（TSR） 在線補償與集中補償為主要方式 晶閘管投切電容器（TSC）幾種形式5.6. 大功率直流電源主要應(yīng)用于直流屏及靜電除塵電源等場合靜電除塵的機理是使空間電場發(fā)生電暈放電，產(chǎn)生大量的自由電子和負離子，它們與污染空氣中的粉塵碰撞形成帶負電粒子受到空間電場靜電吸引而被正極性的集塵極捕集，再由清灰裝置定時清理，從而凈化空氣。廣泛應(yīng)用于水泥、礦山、紡織、鋼鐵等行業(yè)。 直流屏柜與控制原理簡圖 直流屏柜是直流電源操作系統(tǒng)的簡稱，它為控制負荷和動力負荷以及直流照明負荷等提供電源，是當代電力系統(tǒng)控制、保護的基礎(chǔ)。主要應(yīng)用

7、于電力系統(tǒng)中小型發(fā)電站、水電站、各類變電站和其他使用直流設(shè)備的用戶。5.7. 光伏專用防反充及旁路二極管模塊防反充二極管模塊的作用之一是防止太陽能電池組件或方陣在不發(fā)電時，蓄電池的電流反過來向組件或方陣倒送，不僅消耗能量，而且會使組件或方陣發(fā)熱甚至損壞；作用之二是在電池方陣中防止各支路之間的電流倒送。因為并聯(lián)各支路的輸出電壓不可能絕對相等，各支路電壓總有高低之差，或者某一支路故障、陰影遮蔽等使得該支路的輸出電壓降低，高電壓支路的電流就會流向低電壓支路，甚至使方陣總體輸出電壓的降低，防反二極管可以有效避免上述情況的發(fā)生。光伏旁路二極管模塊旁路二極管模塊的作用是防止方陣中的某個組件或組件中的某一部

8、分被陰影遮擋或出現(xiàn)故障停止發(fā)電時，在該組件旁路二極管兩端會形成正向偏壓使二極管導(dǎo)通，組件串工作電流繞過故障組件，經(jīng)二極管流過，不影響其他正常組件的發(fā)電，同時也保護旁路組件避免受到較高的正向偏壓或由于“熱板效應(yīng)”發(fā)熱而損壞。當電池片正常工作時，旁路二極管截止，對電路不產(chǎn)生任何作用；若與旁路二極管并聯(lián)的電池片組存在非正常工作的電池片時，整個線路電流將有最小電流電池片決定，而電流大小由電池片遮蔽面積決定，若反偏壓高于電池片最小電壓時，旁路二極管導(dǎo)通，此時，非正常工作電池片被短路。5.8 直流輸變電系統(tǒng)一、為什么要直流輸變電？ 1、輸電電壓等級在不斷提高，從原來的110KV、220KV、500KV、700KV提高到800KV到1000KV; 2、被絕緣皮隔開的金屬芯線和水（或大地）構(gòu)成了電容器，在交流輸電的情況下，這個電容對輸電線路的受電端起旁路作用，隨著電纜增長，旁路電容會增大到交流幾乎送不出去的程度； 3、解決電力網(wǎng)內(nèi)多發(fā)電機同步運行同步困難的技術(shù)難題，因為直流輸電不存在同步問題。二、直流輸變電的基本思路 現(xiàn)代的直流輸變電，只是輸電這個環(huán)節(jié)是直流，發(fā)電仍然是交流。在輸電線路的起端有專用的換流設(shè)備（整流站）將交流變