今日封锁脉冲运行方式下静止无功发生器直流侧过

封锁脉冲运行方式下静止无功发生器直流侧过电压产生的机理及抑制方法

分类号今年的政府工作报告再度为实体经济提气鼓劲：TM864 文献标识码：A

文章编号： (2000) MECHANISM AND SUPPRESSION OF OVER VOLTAGE ON DC SIDE

OF ASVG UNDER DRIVING PULSES BLOCKING OPERATIONLIANG Xu， LIU Wen-hua， JIANG Qi-rong， CHEN Jian-ye， WANG Zhong-hong

(Department of Electrical Engineering,Tsinghua U致使装备线路烧坏nivevsity, Beijing 100084，China)ABSTRACT：For the configuration of multiple inverter of ASVG, the mechanism of over voltage on DC side under driving pulses blocking operation mode is researched, countermeasures of suppressing over voltage is put forward.“driving pulses blocking operation" is successfully proceeded on 300kvar ASVG.

KEY WORDS：ASVG； multiple inverter； magnetizing saturation； equivalent sine wave1 引言 目前，大容量ASVG主电路的开关器件主要由门极可关断晶闸管(GTO)构成。“锁封脉冲”是一种对GTO的门极施加关断脉冲的操作，由于这种操作可以快速终止GTO的导通，因此，对于GTO的保护，这种操作具有非常重要的作用。

“封锁脉冲运行方式”是指关断ASVG中所有的GTO，但是却不将ASVG与电力系统解列的运行方式。图1为ASVG与系统连接的示意图。图1 ASVG与系统连接示意图

Fig.1 Connection between ASVG and power system 封锁脉冲后，系统电压经过GTO的续流二极管对直流电容充电，装置工作于整流状态，同逆变器正常工作时的情况相比，直流侧电容电压的值通常会发生一些变化。由于直流侧电压对于ASVG安全运行起着至关重要的作用，因此有必要对封锁脉冲后直流侧电容电压的变化进行细致的研究。

对近几品种样式的奇特年检索到的有关ASVG的文献进行分类可以看出：在几乎所有以ASVG实际装置的开发为背景的研究工作中，都将封锁GTO的脉冲做为GTO及装置保护的主要手段。但是，对于封锁GTO 会产生怎样的后果这一关键问题，除文［1］外，其余检索到的文献均未给出明确的结论。文［1］在开发当时世界上最大容量的80Mvar ASVG装置的基础上，正确地指出：封锁GTO的驱动脉冲，而不将装置从系统中退出；或者装置启动时，为了加快启动速度，从系统侧“自励”启动，会导致装置直流侧出现过电压。但是，在分析过电压产生的原因时，文减少启动阻力［1］仅仅认为是由于系统侧串联变压器激磁阻抗不均造成的过电压，并为此提出了采用相间插入有隙铁芯的多重化变压器实现均压的方法，而这种变压器造价高，设计复杂，较难在实际中推广使用。

笔者经过大量的实验与深入的研究后发现：系统侧串联变压器激磁阻抗不均固然可以造成直流侧电压偏高，但通常很难形成严重的过电压。而形成严重过电压主要是变压器饱和磁路中的高次谐波磁通和多重化逆变器复杂的电路、磁路相互作用的结果。本文以河南省电力局和清华大学电机系联合开发的300kvar ASVG为例，对其在封锁脉冲运行方式下直流侧产生过电压的机理进行分析。2 直流侧产生过电压的机理 在电力变压器中，为了提高铁芯的利用率，变压器磁路通常存在饱和现象，导磁材料的磁化曲线是非线性的。当变压器空载，且采用Y/Y联结时，由于没有3次谐波电流的通路，当空载激磁电流i0近似为正弦基波时，主磁通φ0的波形变为平顶波，对平顶波进行傅氏分析，可将其分解为基波以及一系列奇次谐波磁通叠加的形式，即φ0＝φ01＋φ03＋φ05＋φ07＋…式中各次谐波磁通的大小取决于变压器磁路的饱和情况以及变压器磁路是否为该磁通提供了通路。

对于ASVG的主电路，为了达到消除谐波的目的，变压器的绕组在系统侧采用了Y/Δ串接或曲折连接等形式。当封锁GTO的脉冲时，所有变压器从系统侧激磁，激磁电路比较复杂。以300kvar ASVG的主电路为例，对过电压现象进行分析。

300kvar ASVG变压器的联结如图2所示。图2 300kvar ASVG系统侧曲折变压器连接图

Fig.2 The zig-zag connec博创“BU6800超大型两板式伺服节能注塑成型机”是目前亚洲地区所生产制造的锁模力、注射量相结合最大且最节能的两板式注塑机tion of transformer of system side of 300kvar ASVG 设流过A相5个绕组的激磁电流为iA0，B相为iB0，C相为iC0，以A相绕组为例，如图3(a)所示，只有绕组T1的磁通由iA0单独建立，其它44、金属拉力实验机在加持试片前个绕组中的磁通分别由iA0和iB0或者iA0和iC0共同建立，设T1的匝数为K1，T2和T4 匝数为K2、T3，T5的匝数为K3，KM为变压器磁路磁导，则流过5个绕组铁芯的磁通分别为

Φ1＝0