一种高电压等级的固态复合开关电气结构制造技术

技术编号:10088919 阅读:221 留言:0更新日期:2014-05-27 08:07
本实用新型专利技术涉及一种高电压等级的固态复合开关电气结构,该电气结构包括固态复合开关主回路;所述主回路包括三角形接法的三相电源系统,所述三相电源系统的任意一相母线均并联开关支路,所述开关支路串联晶闸管阀体,所述开关支路包括相互串联的真空接触器和电抗器。该电气结构保证晶闸管阀体的正常触发,且开关是在旁路状态下开合,不会承受冲击电流,也不会有很大的拉弧电压,增加了其使用的可靠性。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种高电压等级的固态复合开关电气结构,该电气结构包括固态复合开关主回路;所述主回路包括三角形接法的三相电源系统,所述三相电源系统的任意一相母线均并联开关支路,所述开关支路串联晶闸管阀体,所述开关支路包括相互串联的真空接触器和电抗器。该电气结构保证晶闸管阀体的正常触发,且开关是在旁路状态下开合,不会承受冲击电流,也不会有很大的拉弧电压,增加了其使用的可靠性。【专利说明】一种高电压等级的固态复合开关电气结构
:本技术涉及一种固态复合开关电气结构,更具体涉及一种高电压等级的固态复合开关电气结构。
技术介绍
:目前,IOkV的固态复合开关技术已经成功应用到工业领域,得到了市场的广泛关注和认可。该技术很好地解决了 FC支路投切冲击,开关重燃等问题,进一步提高FC投切频率,达到智能优化电能质量的目的。但随着特高压技术的发展,用户对更高电压等级的固态复合开关技术的需求已日益迫切,如35kV电力系统等。如何在更高电压等级的固态复合开关电气结构上进行晶闸管和开关的切换配合,使两个支路间的电流顺利转移,实现电容器组的无冲击投切,是需要重点考虑的。根据固态复合开关的工作原理,电容器在切除过程中,首先需强制导通晶闸管阀体,然后在将旁路开关分闸,最后闭锁阀组,实现容性电流的过零自然关断。但是在电容器退出系统前,电容器是通过旁路开关接入在系统中的,晶闸管阀体是并联在旁路开关两端的,在旁路开关闭合时,相当于通路,此时阀体两端几乎没有电压降或差值极低,根本不满足阀体开通所必需的正向偏置电压要求。在中压电力系统中,可以依罪芳路开关的动静触头的运动拉弧,建立起能够触发晶闸管的电弧电压,由于阀体所需正向偏置电压低,因此拉弧角度很小,不会对开关造成影响。而在高电压系统中,由于电压等级的升高,随着晶闸管阀体层数增多,阀体开通所需的正向偏置电压大大增加,如果仍依靠开关的拉弧,则会造成拉弧角度过大,弧电压过高,除会影响开关的使用寿命外,也失去了固态复合开关的一大优势。
技术实现思路
:本技术的目的是提供一种高电压等级的固态复合开关电气结构,该电气结构保证晶闸管阀体的正常触发,且开关是在旁路状态下开合,不会承受冲击电流,也不会有很大的拉弧电压,增加了其使用的可靠性。为实现上述目的,本技术采用以下技术方案:一种高电压等级的固态复合开关电气结构,该电气结构包括固态复合开关主回路;所述主回路包括三角形接法的三相电源系统,所述三相电源系统的任意一相母线均并联开关支路,所述开关支路串联晶闸管阀体。本技术提供的一种一种高电压等级的固态复合开关电气结构,所述开关支路包括相互串联的真空接触器和电抗器。本技术提供的一种高电压等级的固态复合开关电气结构,所述晶闸管阀体包括反向并联的晶闸管。本技术提供的另一优选的一种高电压等级的固态复合开关电气结构,每相所述母线输入端与所述开关支路的输入端间设有串联电抗器;所述开关支路的输出端与每相所述母线的输出端设有电容器。本技术提供的再一优选的一种高电压等级的固态复合开关电气结构,所述晶闸管包括由下到上的管座、芯片和管盖;所述芯片包括依次轴向设置的阳极侧钼片,硅片和阴极侧钼片。本技术提供的又一优选的一种高电压等级的固态复合开关电气结构,所述硅片包括竖直依次设置的扩磷区N+、短基区P1、长基区N、短基区P2和浓硼扩散区P+ ;所述扩磷区N+上设有阴极和门极,所述浓硼扩散区P+上设有阳极;所述硅片四周设有隔离墙,所述隔离墙表面设有轴向孔。本技术提供的又一优选的一种高电压等级的固态复合开关电气结构,所述晶闸管的管座连接散热器;所述散热器包括无盖圆柱本体和设置在所述本体上的盖,所述本体内设有垂直于其轴线的螺旋道,所述本体侧面设有两个水口,其中一个所述水口为出水口,另一个所述水口为入水口。本技术提供的又一优选的一种高电压等级的固态复合开关电气结构,所述电抗器包括铁芯、线圈、夹件槽钢、拉杆、垫块、吊板、压板。本技术提供的又一优选的一种高电压等级的固态复合开关电气结构,所述真空接触器包括绝缘隔电框架、金属底座、传动拐臂、电磁系统、辅助开关和真空开关管。和最接近的现有技术比,本技术提供技术方案具有以下优异效果1、本技术的技术方案将固态复合开关电气结构的使用领域拓宽,应用到更高电压等级的系统中;2、本技术中避免了单独使用晶闸管阀投切电容器损耗大、或由于误触发导致电容电压震荡上升的缺点;3、本技术中实现了开关无扰动过零投切电容器,使开关在投切电容器过程中无弧电压过高、拉弧烧蚀情况发生;4、本技术保证晶闸管阀体的正常触发,且开关是在旁路状态下开合,不会承受冲击电流,增加了其使用的可靠性。【专利附图】【附图说明】图1为本技术电气结构的主电路示意图;图2为本技术的开关支路示意图。【具体实施方式】下面结合实施例对技术作进一步的详细说明。实施例1:如图1-2所示,本例的技术高电压等级的固态复合开关电气结构包括固态复合开关主回路;所述主回路包括三角形接法的三相电源系统,所述三相电源系统的任意一相母线均并联开关支路,所述开关支路串联晶闸管阀体。所述开关支路包括相互串联的真空接触器和电抗器。所述晶闸管阀体包括反向并联的晶闸管。每相所述母线输入端与所述开关支路的输入端间设有串联电抗器;所述开关支路的输出端与每相所述母线的输出端设有电容器。所述晶闸管包括由下到上的管座、芯片和管盖;所述芯片包括依次轴向设置的阳极侧钼片,硅片和阴极侧钼片。所述硅片包括竖直依次设置的扩磷区N+、短基区P1、长基区N、短基区P2和浓硼扩散区P+ ;所述扩磷区N+上设有阴极和门极,所述浓硼扩散区P+上设有阳极;所述硅片四周设有隔离墙,所述隔离墙表面设有轴向孔。所述晶闸管的管座连接散热器;所述散热器包括无盖圆柱本体和设置在所述本体上的盖,所述本体内设有垂直于其轴线的螺旋道,所述本体侧面设有两个水口,其中一个所述水口为出水口,另一个所述水口为入水口。所述电抗器包括铁芯、线圈、夹件槽钢、拉杆、垫块、吊板、压板等组成。所述真空接触器包括绝缘隔电框架、金属底座、传动拐臂、电磁系统、辅助开关和真空开关管等组成。在并联了晶闸管阀体的开关支路中,由于要保证晶闸管阀体能够在被旁路的状态下再次触发导通,将开关支路中串入电抗器。电抗器与真空接触器串联作为开关支路,两端在并联晶闸管阀体。在开关支路闭合时,晶闸管阀体被旁路,开关支路中如果只有真空接触器则晶闸管阀体两端的电压极小,完全不具备再次导通的条件。因此在开关支路中,真空接触器串接电抗器,在阀体被旁路仅由开关支路通流时,电抗器上产生足够晶闸管阀体导通的偏置电压,即可保证高压固态复合开关的正常工作。最后应该说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本技术进行了详细说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本技术的【具体实施方式】进行修改或者等同替换,而未脱离本技术精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本权利要求范围当中。【权利要求】1.一种高电压等级的固态复合开关电气结构,该电气结构包括固态复合开关主回路;其特征在于:所述主回路包括三角形接法的三相电源系统,所述三相电源系统的任本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种高电压等级的固态复合开关电气结构,该电气结构包括固态复合开关主回路;其特征在于:所述主回路包括三角形接法的三相电源系统,所述三相电源系统的任意一相母线均并联开关支路,所述开关支路串联晶闸管阀体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:郎平赵刚袁洪亮常忠牟联树任西周张雷张伟华
申请(专利权)人:国家电网公司国网智能电网研究院中电普瑞科技有限公司
类型:实用新型
国别省市:

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