8.2 电力电子器件的保护

电子电子器件的保护1.过电压的产生及过电压保护2.过电流保护3.缓冲电路1.过电压的产生及过电压保护外因过电压操作过电压：由分闸、合闸等开关操作引起雷击过电压：由雷击引起电力电子装置可能的过电压——外因过电压和内因过电压主要来自雷击和系统操作过程等外因1.过电压的产生及过电压保护内因过电压换相过电压：晶闸管或与全控型器件反并联的二极管在换相结束后，反向电流急剧急剧减小，会由线路电感在器件两端感应出过电压。关断过电压：全控型器件关断时，正向电流迅速降低而由线路电感在器件两端感应出的过电压。主要来自电力电子装置内部器件的开关过程2.过电流保护图9-12过电压抑制措施及配置位置F

避雷器D

变压器静电屏蔽层C

静电感应过电压抑制电容RC1

阀侧浪涌过电压抑制用RC电路RC2

阀侧浪涌过电压抑制用反向阻断式RC电路RV

压敏电阻过电压抑制器RC3

阀器件换相过电压抑制用RC电路RC4

直流侧RC抑制电路RCD

阀器件关断过电压抑制用RCD电路电力电子装置可视具体情况只采用其中的几种。其中RC3和RCD为抑制内因过电压的措施，属于缓冲电路范畴。

过电压保护措施同时采用几种过电流保护措施，提高可靠性和合理性。电子电路作为第一保护措施，快熔仅作为短路时的部分区段的保护，直流快速断路器整定在电子电路动作之后实现保护，过电流继电器整定在过载时动作。负载触发电路开关电路过电流继电器交流断路器动作电流整定值短路器电流检测电子保护电路快速熔断器变流器直流快速断路器电流互感器变压器图9-15过电流保护措施及配置位置2.过电流保护过电流保护措施过载短路3.缓冲电路缓冲电路(SnubberCircuit)又称吸收电路，抑制器件的内因过电压、du/dt、过电流和di/dt，减小器件的开关损耗。

关断缓冲电路（du/dt

抑制电路）吸收器件的关断过电压和换相过电压，抑制du/dt，减小关断损耗。开通缓冲电路（di/dt抑制电路）抑制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通损耗。复合缓冲电路按能量的去向分类法：耗能式缓冲电路和馈能式缓冲电路（无损吸收电路）。通常将缓冲电路专指关断缓冲电路，将开通缓冲电路叫做di/dt抑制电路。图9-18为另外两种常用的缓冲电路，其中RC缓冲电路主要用于小容量器件，而放电阻止型RCD缓冲电路用于中或大容量器件。图9-18另外两种常用的缓冲电路a）RC吸收电路b）放电阻止型RCD吸收电路3.缓冲电路什么是UPS？UPS—不间断电源：利用电池化学能作为后备能量，在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。用户设备蓄电池市电或燃油发电机UPS主机作用：不间断供电、净化电网UPS-UninterruptedPowerSystem按不停电供电方式可分为：后备式、在线式和在线互动式。有市电时，市电通过开关后直接供给负载，逆变器不工作；另外，市电通过充电器给电池充电。停电后，启动逆变器，把电池储存的能量通过逆变器和开关供给负载。

UPS的分类（一）后备式不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过逆变电路，即逆变电路始终处于工作状态。UPS的分类（二）在线式UPS的工作原理UPS的分类在线互动UPS与后备式比，主要区别在于：逆变器与充电器合二为一；输出通过变压器的抽头跳变，实现分段稳压。（三）在线互动式UPS的工作原理正常运行方式:提供给负载的所有电力都经过整流/充电器和逆变器的双重转换（AC-DC-AC）,双转换模式因此而得名。整流器/充电器对电池进行浮充电以保持电池处于满充状态。

UPS的正常运行方式UPS的电池后备运行方式市电停电或超限、电池放电工作方式:当交流输入电压超出UPS允许的容限范围或市电中断时,继续为负载供电。UPS,逆变器和电池无间断地投入将持续运行直到电池放电时间终止,或在市电恢复正常时回到正常运行方式。UPS的恢复充电运行方式市电恢复正常(充电)工作方式:提供给负载的电力都经过整流/充电器和逆变器的双重转换,同时整流器/充电器开始给电池进行恢复性充电。UPS的维修运行方式UPS维修时,通过手动的方式将负载无间断地切换到维修旁路,这样可以将UPS的内部进行隔离,在不中断负载的运行的情况下对UPS进行维护和维修。整流器/充电器,逆变器和静态开关被