雙反星形保護(hù)電路的研究

張偉亮　黎良　周聰

摘 要：普通的帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路在電路發(fā)生故障后，不能迅速作出反應(yīng)，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)不穩(wěn)定電流或危險(xiǎn)的過電流，對(duì)設(shè)備造成損壞并危及人身安全。針對(duì)普通的雙反星形電路的缺點(diǎn)，文章設(shè)計(jì)了一種能對(duì)普通的雙反星形電路進(jìn)行保護(hù)的電路。該電路能對(duì)普通的雙反星形電路進(jìn)行檢測(cè)，并在普通的雙反星形電路發(fā)生故障后，切除電源并自動(dòng)報(bào)警，提高了普通雙反星形電路的安全性。

關(guān)鍵詞：雙反星形電路；可控；整流

1 概述

在電解、電鍍等工業(yè)生產(chǎn)中，需要低電壓大電流的可調(diào)直流電源，在這種需求下，生產(chǎn)中往往采用帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路。但在生產(chǎn)過程中，會(huì)出現(xiàn)晶閘管故障或無觸發(fā)脈沖，輕者導(dǎo)致無法正常生產(chǎn)，重者對(duì)設(shè)備造成損壞并危及人身安全。文章對(duì)雙反星形電路進(jìn)行相關(guān)研究，提出一種安全可靠的保護(hù)方式，并進(jìn)行分析比較。

2 雙反星形保護(hù)電路的設(shè)計(jì)

雙反星形電路波形圖如圖1，當(dāng)雙反星形電路正常工作時(shí)，U、V、W組與U、V、W組各只有一相導(dǎo)通（也僅有一相導(dǎo)通），導(dǎo)通角各為120°。且U、V、W組與U、V、W組任意時(shí)刻只有一個(gè)晶閘管導(dǎo)通?，F(xiàn)利用該特點(diǎn)設(shè)計(jì)了雙反星形電路的保護(hù)電路。

3 雙反星形電路保護(hù)電路分析

由于左右兩邊的U、V、W組與U、V、W組對(duì)稱相等（除了繞組極性相反），故只需分析其中一組，便可得知另外一組，現(xiàn)分析U、V、W組。

3.1 電路正常工作

雙反星形電路正常工作時(shí)，U、V、W組任意時(shí)刻只有一相導(dǎo)通。若此時(shí)U相導(dǎo)通，U相電流經(jīng)電流互感器產(chǎn)生安全電流，電流經(jīng)電阻R1和R2的作用，流經(jīng)R1的電流流入回路中，經(jīng)R2出來的電流進(jìn)入與門，但另外兩相無電流，故經(jīng)與門后輸出低電平，低電平不能使VT7導(dǎo)通，報(bào)警1不工作；但低電平經(jīng)非門輸出高電平，使VT11保持導(dǎo)通，U、V、W組的U相電流經(jīng)VT11流入負(fù)載R，負(fù)載R正常工作。U相有電流經(jīng)電流互感器產(chǎn)生安全電流，電流經(jīng)R3、R4的作用，流經(jīng)R4的電流流入回路，流經(jīng)R3的電流和U、V、W組流經(jīng)R3的電流經(jīng)與門輸出安全的高電平，使VTR導(dǎo)通，負(fù)載R正常工作；流經(jīng)R3的電流經(jīng)非門使VT10關(guān)斷，報(bào)警3不工作。

3.2 電路故障分析

3.2.1 晶閘管導(dǎo)通時(shí)的故障分析

假設(shè)VT1在導(dǎo)通時(shí)出現(xiàn)故障，致使U相持續(xù)導(dǎo)通，若此時(shí)輪到V相導(dǎo)通，因U相電流和V相電流經(jīng)與門后輸出高電平，致使VT11關(guān)斷，電源自動(dòng)切除，負(fù)載停止工作；與門輸出的高電平使VT7導(dǎo)通，電流經(jīng)VT7-R5-V相，形成回路，使報(bào)警1報(bào)警，電源自動(dòng)切除。

3.2.2 晶閘管關(guān)斷時(shí)的故障分析

假設(shè)VT1在關(guān)斷時(shí)發(fā)生故障，致使U相不再導(dǎo)通。輪到VT1導(dǎo)通時(shí)，VT1沒有導(dǎo)通，因此出現(xiàn)U相電路為零情況，此時(shí)U、V、W組流經(jīng)VT11的電流也為零，電流互感器電流也為零，經(jīng)與門，使VTR關(guān)斷，負(fù)載R不再工作；因R3沒有電流經(jīng)非門后輸出高電平是VT10導(dǎo)通，電流經(jīng)VT11-VT10-R8-V相，形成回路，使報(bào)警1報(bào)警，并切斷變壓器。

為了進(jìn)一步提高高壓電源運(yùn)行可靠性，控制系統(tǒng)還設(shè)有高壓過電壓保護(hù)，三相交流過電流保護(hù)和束流過電流保護(hù)等多重保護(hù)措施，這些保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)能夠在電路發(fā)生故障時(shí)將高壓供電電源斷開，由人工才能重加高壓，由于篇幅限制，這部分電路在文中未畫出。

4 結(jié)束語

在普通的帶平衡電抗器的雙反星形電路加裝其保護(hù)電路是行之有效的，不僅適于生產(chǎn)，而且也便于在電路出現(xiàn)故障后，迅速做出反應(yīng)，保護(hù)了設(shè)備及人員安全。

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作者簡(jiǎn)介：張偉亮（1982-），男，碩士，講師，從事電氣工程及其自動(dòng)化的教學(xué)及高壓設(shè)備的生產(chǎn)研發(fā)。

黎良，男，賀州學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)在讀學(xué)生。

周聰，男，賀州學(xué)院電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)在讀學(xué)生。