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摘 要：UED型晶闸管有载分接开关在工业电压中应用广泛，除了电源中断和低于50%的深度电压下降外，在50MVA以下临界负荷的各种情况都能适用，可以保持电系统的电压稳定。本文就对UED型晶闸管有载分解开关运行原理和相关情况解析。
关键词：晶闸管分接;有载;分接开关;原理;使用;优势
一、晶闸管有载分接开关原理解析
我们把带有分级调压绕组的变压器和UED型有载分接开关组成一个动态电压调压器（Dynamic Voltage Regulater），简称DVR（见图1），UED型分接开关通常由6个单向晶闸管组成采用并联的桥式电路（见图2）。分解开关载不少于1个周波的时间内通过不同晶闸管点燃，完成一个分接到另一个分接的转换，每一次的转换都载电流为0时进行。UED型的分接开关也可以由8对双向晶闸管组成，根据需要电压可以载变压器一次侧，也可以载第二次侧。分接开关最大允许级电压和最大额定通过电流受晶闸管参数限制，此外DVR调压范围也取决于使用的电路。
二、UED型晶闸管有载分接开关控制保护
1.晶闸管的控制保护。晶闸管模块中每对晶闸管都并联了阻容吸收电路，其作用控制瞬变电压的幅度和波形，让晶闸管电压均衡分配，同时还设置有相匹配的熔断器和避雷针来保护晶闸管。晶闸管控制单元Thyristor Control Unit（TCU）能将红外线灯光信号转换成脉冲信号点燃晶闸管，吸收电路给TCU提供电源，因此无需添加额外电源。红外线光由光纤传输，关照长度最长为50米。为了保护TCU不受干扰，我们把他密封载铝盒内，并由晶闸管散热器冷却，载TCU和晶闸管们机之间用刚性同轴电缆链接，确保可靠性。
2.分接开关的保护。工业个人计算机作为控制器，计算机还具有监控功能，DVR系统运行标准载既定模式。DVR通过测定变压器一次侧或者二次侧的电压和电流来控制。我们依据晶闸管阀来测量，按照每一半周的峰值确定调解器所在位置，以精确的控制晶闸管桥，确保少于一个周波的响应时间，保持负载侧的电压稳定。于此同时我们需要做好应急预案，依据不同程度的故障等级设置A、B、C报警级别，分别设置继续运行、人工停止、强制退出三个按钮。当过电压和过电流保护超出了保护范围后，CVR会被强制退出，当电压低于设置值，调节器被锁定载中间的位置。
3.晶闸管故障解决。晶闸管出现故障信号后，系统会停止调节器，让DVR跳闸，并自动闭合UED的旁路开关。当晶闸管故障排除后，旁路系统会自动闭合，操作继续。晶闸管冷却水的水面、水流、水温都有记录，按照记录计算机作出发出警报和跳闸的信号。晶闸管阀控是系统控制和晶闸管控制单元之间的相互关系。DVR由于有计算机控制，所以可以实现远程控制分接位置，测量以及警报也可以远程显示。
三、UED型晶闸管有载分接开关结构组成
UED单项分接开关的内部由变压器连接法兰、变压器管套、晶闸管阀、水冷系统组成，外部具有后盖板、前盖、箱体组成。在组装时晶闸管和冷却水系统两个独立间隔组成，装有晶闸管的间隔比较大，后盖有法兰，可与变压器油箱连接，前盖设置有检修孔。
晶闸管阀是由相同的晶闸管模块构成，整个阀座立在分接开关箱底的4个绝缘子上，单个晶闸管模块中还有包含晶闸管的电子电路、散热器、祖荣吸收电路。在两套晶闸管模块的组合时用盘形弹簧夹把两块玻璃纤维和晶闸管装在一块，这样晶闸管模块之间就绝缘了，不易相互干扰。
冷却系统由循环水泵、空气交换器、管路、监察设备构成。由于晶闸管的损耗发热以低导电性的去离子水为冷媒，因此需要含有树脂的去离子器让离子得到处理。受热的水在空气交换器中不断冷却，这样就形成了单回路密封冷却水循环系统。
四、晶闸管分接开关使用相关问题
现如今晶闸管分接系统还没有执行标准，相关实验都是按照ANSI的适应标准来施行。晶闸管分接开关工作是晶闸管电流过零时启动，没有电弧产生，所以开关机械和电气寿命一致可以长达三十年，但是一定要经常性的维护，切不可频繁过载。三相分接开关由于每相都是单独的，因此系统可以保持每相电压的稳定，也能够补偿相互之间的不平衡。由于分接开关的晶闸管使用时没有谐波，无需附加过滤的设备。电子分接开关没有接触损耗，损耗值非常小，损耗值与额定值相关，损耗值在额定负载功率的0.05%～0.5%之间。UED型分接开關运行温度在-40℃～50℃，控制系统要求比较高，必须安装在10℃～30℃的室内。
DVR在设计时必须考虑到实际使用情况，要确定的条件有六项，一是实际临界负荷保护相对应的故障型式以及故障位置，二是电压升降变动的持续时间和大小，三是变压器的连接情况，四是临界负荷的功率因素和大小，五是重要负荷单独供电的可能性，流失临界负荷的电压校正要求。
晶闸管有载分接开关由于体积庞大、价格昂贵，电控系统有干扰的问题，暂时大规模的铺开使用还是需要时日，但是由于具有无油、无电弧、低损耗、长寿命的、结构简单的优势，还是被业内很多人看好，相信随着数字控制技术的不断完善，晶闸管分接开关会不断克服缺点，会大规模使用。
参考文献
[1]张长春，许钒，周会高，胡治龙，同聪a维，刘朴，黄熹东，张腾，王奔，徐子萌.晶闸管换流阀特殊运行试验项目实施方法与故障分析[J].高压电器，2016（11）.
[2]刘朴，许钒，胡治龙，张长春，黄熹东，张腾.高压直流换流阀断续电流试验方法研究[J].高压电器，2014（08）.
[3]孔令凯，张爱玲，曹森，常忠廷，张华中.特高压晶闸管阀运行试验控制保护系统研发[J].电力系统保护与控制，2013（11）.
[4]王榕生.基于交流电机负载双向晶闸管关断电压暂态研究及缓冲电路参数优化[J].福州大学学报（自然科学版），2007（02）.
[5]徐龙广.可控硅零触发电路[J].科技资讯，2007（07）.
[6]吕艳玲，赵玉林，徐建华，王吉权.基于固态继电器的配电变压器自动稳压装置[J].电力系统自动化，2003（24）.
关键词：晶闸管分接;有载;分接开关;原理;使用;优势
一、晶闸管有载分接开关原理解析
我们把带有分级调压绕组的变压器和UED型有载分接开关组成一个动态电压调压器（Dynamic Voltage Regulater），简称DVR（见图1），UED型分接开关通常由6个单向晶闸管组成采用并联的桥式电路（见图2）。分解开关载不少于1个周波的时间内通过不同晶闸管点燃，完成一个分接到另一个分接的转换，每一次的转换都载电流为0时进行。UED型的分接开关也可以由8对双向晶闸管组成，根据需要电压可以载变压器一次侧，也可以载第二次侧。分接开关最大允许级电压和最大额定通过电流受晶闸管参数限制，此外DVR调压范围也取决于使用的电路。
二、UED型晶闸管有载分接开关控制保护
1.晶闸管的控制保护。晶闸管模块中每对晶闸管都并联了阻容吸收电路，其作用控制瞬变电压的幅度和波形，让晶闸管电压均衡分配，同时还设置有相匹配的熔断器和避雷针来保护晶闸管。晶闸管控制单元Thyristor Control Unit（TCU）能将红外线灯光信号转换成脉冲信号点燃晶闸管，吸收电路给TCU提供电源，因此无需添加额外电源。红外线光由光纤传输，关照长度最长为50米。为了保护TCU不受干扰，我们把他密封载铝盒内，并由晶闸管散热器冷却，载TCU和晶闸管们机之间用刚性同轴电缆链接，确保可靠性。
2.分接开关的保护。工业个人计算机作为控制器，计算机还具有监控功能，DVR系统运行标准载既定模式。DVR通过测定变压器一次侧或者二次侧的电压和电流来控制。我们依据晶闸管阀来测量，按照每一半周的峰值确定调解器所在位置，以精确的控制晶闸管桥，确保少于一个周波的响应时间，保持负载侧的电压稳定。于此同时我们需要做好应急预案，依据不同程度的故障等级设置A、B、C报警级别，分别设置继续运行、人工停止、强制退出三个按钮。当过电压和过电流保护超出了保护范围后，CVR会被强制退出，当电压低于设置值，调节器被锁定载中间的位置。
3.晶闸管故障解决。晶闸管出现故障信号后，系统会停止调节器，让DVR跳闸，并自动闭合UED的旁路开关。当晶闸管故障排除后，旁路系统会自动闭合，操作继续。晶闸管冷却水的水面、水流、水温都有记录，按照记录计算机作出发出警报和跳闸的信号。晶闸管阀控是系统控制和晶闸管控制单元之间的相互关系。DVR由于有计算机控制，所以可以实现远程控制分接位置，测量以及警报也可以远程显示。
三、UED型晶闸管有载分接开关结构组成
UED单项分接开关的内部由变压器连接法兰、变压器管套、晶闸管阀、水冷系统组成，外部具有后盖板、前盖、箱体组成。在组装时晶闸管和冷却水系统两个独立间隔组成，装有晶闸管的间隔比较大，后盖有法兰，可与变压器油箱连接，前盖设置有检修孔。
晶闸管阀是由相同的晶闸管模块构成，整个阀座立在分接开关箱底的4个绝缘子上，单个晶闸管模块中还有包含晶闸管的电子电路、散热器、祖荣吸收电路。在两套晶闸管模块的组合时用盘形弹簧夹把两块玻璃纤维和晶闸管装在一块，这样晶闸管模块之间就绝缘了，不易相互干扰。
冷却系统由循环水泵、空气交换器、管路、监察设备构成。由于晶闸管的损耗发热以低导电性的去离子水为冷媒，因此需要含有树脂的去离子器让离子得到处理。受热的水在空气交换器中不断冷却，这样就形成了单回路密封冷却水循环系统。
四、晶闸管分接开关使用相关问题
现如今晶闸管分接系统还没有执行标准，相关实验都是按照ANSI的适应标准来施行。晶闸管分接开关工作是晶闸管电流过零时启动，没有电弧产生，所以开关机械和电气寿命一致可以长达三十年，但是一定要经常性的维护，切不可频繁过载。三相分接开关由于每相都是单独的，因此系统可以保持每相电压的稳定，也能够补偿相互之间的不平衡。由于分接开关的晶闸管使用时没有谐波，无需附加过滤的设备。电子分接开关没有接触损耗，损耗值非常小，损耗值与额定值相关，损耗值在额定负载功率的0.05%～0.5%之间。UED型分接开關运行温度在-40℃～50℃，控制系统要求比较高，必须安装在10℃～30℃的室内。
DVR在设计时必须考虑到实际使用情况，要确定的条件有六项，一是实际临界负荷保护相对应的故障型式以及故障位置，二是电压升降变动的持续时间和大小，三是变压器的连接情况，四是临界负荷的功率因素和大小，五是重要负荷单独供电的可能性，流失临界负荷的电压校正要求。
晶闸管有载分接开关由于体积庞大、价格昂贵，电控系统有干扰的问题，暂时大规模的铺开使用还是需要时日，但是由于具有无油、无电弧、低损耗、长寿命的、结构简单的优势，还是被业内很多人看好，相信随着数字控制技术的不断完善，晶闸管分接开关会不断克服缺点，会大规模使用。
参考文献
[1]张长春，许钒，周会高，胡治龙，同聪a维，刘朴，黄熹东，张腾，王奔，徐子萌.晶闸管换流阀特殊运行试验项目实施方法与故障分析[J].高压电器，2016（11）.
[2]刘朴，许钒，胡治龙，张长春，黄熹东，张腾.高压直流换流阀断续电流试验方法研究[J].高压电器，2014（08）.
[3]孔令凯，张爱玲，曹森，常忠廷，张华中.特高压晶闸管阀运行试验控制保护系统研发[J].电力系统保护与控制，2013（11）.
[4]王榕生.基于交流电机负载双向晶闸管关断电压暂态研究及缓冲电路参数优化[J].福州大学学报（自然科学版），2007（02）.
[5]徐龙广.可控硅零触发电路[J].科技资讯，2007（07）.
[6]吕艳玲，赵玉林，徐建华，王吉权.基于固态继电器的配电变压器自动稳压装置[J].电力系统自动化，2003（24）.