基于TSC控制技術的可控硅開關分析

摘要分析了基于TSC控制技術的可控硅開關的現(xiàn)階段存在的問題。介紹了晶閘管投切電容式消弧線圈中晶閘管的選型，以避免不同大小的電抗器對整個電路的沖擊和存在的電流突變，以保證可控硅開關更快、更好地投切。
關鍵詞TSC控制；晶閘管；消弧線圈；電抗器

近年來，基于TSC(Thyristor Switched Cpacitor)的可控硅投切電容式消弧線圈相繼推出，取得了一定的效果，但仍存在一些問題，如線路中投切時的諧波問題一直未得到解決。為了能更好地控制諧波的產(chǎn)生以順利投切電容器，在線路中加入配合電容器的適當電抗器，該方法調諧速度快、調節(jié)范圍寬、適應能力強、具有線性調節(jié)特性，同時無諧波污染、可靠性高且損耗和噪聲小。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，增加電抗器可減小涌流和畸變，并需增加合適大小的電抗器，以保證投切的可行性。

1 TSC式可控硅開關的結構
TSC式可控硅開關的結構如圖1所示，即為可控硅控制的串有小電抗的電容器。由圖1可以看出，在可控硅開關控制電容器投切電路上串聯(lián)了與該電容器匹配的小型電抗器，增加了穩(wěn)定性。

所使用的小型電抗器由空心線圈繞制而成，雖然其感抗值只有同組電容器容抗值的百分之幾，容量較小，對電容量的影響較弱，但作用較大。在投切電容時可減小沖擊和電壓及電流突變，增加穩(wěn)定性。

2 TSC的安全性
從目前TSC的運行狀況看，影響TSC的安全情況主要有：(1)電容器合閘時的過電壓。(2)電容器的合閘涌流引起的可控硅電流變化率di／dt過大。(3)可控硅散熱問題等。
2．1 可控硅的選擇
電容器的合閘涌流倍數(shù)km為

式中，Sd為合閘點短路容量；Qc為電容器容量。
即選擇可控硅時應留有一定的功率裕量，通常選擇有效值3～4倍的可控硅控制電阻和電容合理的裕量。但從安全角度考慮，可控硅投切電容器時IEEE建議的裕量值為6～8倍。