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整流设备的保护--第1页

电力电子技术课程设计

一过电压的产生及过电压保护

1.1过电压及其产生的原因

整流设备晶闸管能够承受的最大峰值电压是重要参数之一，该参数表征晶闸管承受过

电压的能力。过电压主要是指电气系统内部合闸、分闸和电力电子器件的关断等原因造成

的操作过电压。例如，降压变压器初次合闸时，初级施加的高压会通过初、次级绕组间的

分布电容耦合到次级，使之出现感应过电压；交、直流侧的分闸操作切断电感回路电流时，

会因电感释放磁场储能而形成数倍额定电压的过电压；在晶闸管管断过程中，因反向电流

迅速减小。回路电感中会产生很高的换相过电压。除了操作过电压外，还有由于雷击等外

部因素侵入电网的偶然性的浪涌过电压，过电压倍数会很高。

采取过电压保护措施后，会使经常发生的操作过电压限制在器件额定电压以下，偶然

性的浪涌电压限制在其间的断态和反向不重复峰值电压数值以下。

过电压保护措施有基于吸收原理的阻容保护和基于泄放原理的非线性元件保护两种，

其目的都是为将过电压限制在允许范围之内。

1.2阻容保护及参数计算

1.2.1交流侧阻容保护参数计算

为吸收变压器释放出来的磁场能量，可在变压器二次侧并联电阻和电容吸收保护，接

线形式如图1-1。由于电容量端的电压不能突变，可以快速吸收造成过电压的磁场能量，

电阻可以起阻尼作用，并可在电磁过程中消耗造成过电压的能量。

图1中交流侧阻容保护元件为R、C，其参数的计算与整流器的容量有关。

aa

图1-1RC阻容保护电路

C

（1）单相变压器或三相小功率变压器（5kVA以下），（F）可由下式计算：

a

S

CKT

agsU2

rm

式中，S为整流变压器的等值容量，VA，U为臂反向峰值电压，V，K为计算系数，

Trmgs

见表1-1，可按整流电路接线形式和阻容保护接线方式选取。

1

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表1-1计算系数K

gs

三相保护电路（星三相保护电路（三

单相

电路形接法）角形接法）

形式Y,YY,d单Y,YY,d单

20