基于指数恢复模型的晶闸管阻容吸收参数设计.pdf

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1、研究与开发基于指数恢复模型的晶闸管阻容吸收参数设计121郝勇刘云霞曾继伦（1.国网电力科学研究院，南京210003；2.南京规划设计研究院有限责任公司，南京210096）摘要首先介绍了一种基于指数函数反向恢复特性的晶闸管Matlab仿真模型；然后利用该指数恢复模型建立了晶闸管RC吸收回路的仿真电路，通过大量不同RC参数组合情况下的仿真数据，得出了过电压倍数、电阻损耗与RC参数之间的关系曲线；并进一步分析这些曲线的变化规律，总结出了吸收电阻和吸收电容的参数设计原则。最后结合工程实例，给出了一个晶闸管阻容吸收参

2、数设计的具体步骤。现场测试结果表明，该方法非常实用、有效。关键词：晶闸管；指数恢复模型；阻容吸收；参数设计AParameterDesignofRCSnubberforThyristorsBasedonExponentialRecoveryModel121HaoYongLiuYunxiaZengJilun（1.StateGridElectricPowerResearchInstitute,Nanjing210003；2.NanjingAcademyofUrbanPlanning&DisignCo.,Ltd,N

3、anjing210005）AbstractFirstofall,athyristorMatlabmodelwithexponentialreverserecoverycurrentisintroduced.ThenaRCsnubberbranchofthyristorsimulationcircuitisbuiltbythemodel.ThroughmuchsimulationdataofvariousR,Cparameters,manyrelationshipcurvesaboutratioofover-

4、voltageandpowerlossversusR,Cisobtained.Afteranalyzingthesecurves,thedesignprinciplesofoptimizedresistanceRandcapacitanceCaredetermined.Atlast,anparameterdesignofRCsnubberforthyristorsinaengineeringprojectispresented.Inpractice,theover-voltageexperimentresu

5、ltisfullyprovedthattheapproachisverypracticalandeffectual.Keywords：thyristor；exponentialrecoverymodel；RCsnubber；parameterdesign1引言第二种方法是假设晶闸管在反向恢复电流峰值处突然完全截止，然后求解等值电路的微分方程，随着高电压、大电流的晶闸管元件被广泛应用，[2]来确定最佳的阻容参数。其优点是便于数学求解晶闸管的反向恢复过电压问题受到了越来越多的关分析；缺点是假设条件带来的计算误差

6、较大，这种注，对阻容吸收电路的设计也提出了更高要求。众假设不符合实际的物理过程，晶闸管的反向恢复电所周知，影响晶闸管反向恢复过电压的因素是多方流不会突然截止，而是有一个连续的恢复过程。因面的，过电压的大小难以精确计算，如果阻容吸收此有必要改进这种设计方法。的参数设计不当，往往难以达到最佳的吸收效果。近年来，国外提出了利用指数函数来模拟反向恢这种过电压不仅会直接导致元件击穿，还会威胁到[3-5]复电流的方法。这种指数恢复模型有效克服了以上邻近设备的绝缘，对于这一问题应给予足够的重视。两种方法的不足，更符合反向

7、恢复的实际物理过程。目前，晶闸管阻容吸收电路参数的设计方法主餿藝di/dt×tt

8、能够很好的解决这个问题。为了能够对晶闸管阻容吸收电路的内在规律有2具有动态恢复特性的晶闸管模型一个基本的认识，在此主要研究单个晶闸管阻容吸收电路的仿真计算。下面以ABB公司的晶闸管目前，虽然有人提出了晶闸管反向恢复等值电路5STP34Q5200在某工程的应用为例，利用具有动态的仿真方法，然而大多仅仅是局限于后半部分的局部恢复特性的晶闸管模型搭建仿真电路如图2所示。仿真，不是整个恢复过程的仿真，不能动态反映晶闸管的