励磁阻容吸收回路烧毁分析及处理

陈 磊，曾东京

（湖南澧水流域水利水电开发有限责任公司，湖南 长沙 410004）

在发电机励磁系统可控硅整流装置运行过程中，晶闸管从导通到阻断会产生换向过电压，其尖峰易导致晶闸管的反向击穿。为了抑制晶闸管关断过电压，常常在晶闸管两端并接阻容保护，即电阻和电容串联后并联于可控硅两端。某电厂励磁装置采用两个全控整流桥，其中阻容保护电容采用华超电力电容，其容量Cn：1μF，耐压Un：1.5k AC，电阻采用上海灵欧RXQ-400W-25型无感电阻。在运行过程中电容被击穿、电阻被烧毁（见图1），该电厂已经连续两次发现该问题。

图1 整流柜电阻烧毁图片

1 事故原因分析

针对该故障现象，初步分析为厂家阻容参数设计不合理，电容器选型不合格，电阻选择也不合格。

1.1 晶闸管整流桥并联阻容保护计算

该电厂机组额定励磁电流Ifn：1 150 A，励磁变容量ST：1 280 kVA，变比：13 800/690，低压侧电压U2：690 V，短路阻抗UK：5.83。

查晶闸管数据表，对于该机组额定励磁电流Ifn=1 150 A按通态电流。

查可控硅厂家曲线如图2，按VRM/VR=1.4曲线，得Qrr/（CS×Vr）≈1。

图2 可控硅曲线

计算得：C s=2 000/980≈2μFVRM反向最大电压。

此时,曲线中1≤Rs2×Cs/L s≤4。

经上述计算，电容容量和电阻阻值均符合要求。

1.2 电容的选型

该厂励磁装置阻容保护电容采用华超电容，其容量Cn：1μF，耐压Un：1.5 k AC，该电容为箔式电容，介质为液体，击穿后电极短路，而且耐压值为1 500 VAC，励磁变二次侧额定电压为690 VAC，其耐压值为额定电压的2.2倍，按4～5倍额定电压选择为宜。

1.3 电阻的选型

该厂励磁装置阻容保护电阻选用上海灵欧RXQ-400W-25型无感电阻，电阻选择合适。

2 事故处理

经上述分析，该电厂对励磁装置的电容重新选型，最终确定电容IXYS型号为E62.F10-102B2W金属薄膜化电容，耐压值为2 700 VAC，容量为1μF，有一定的自愈能力。更换电容后，励磁装置运行稳定，经过几个检修周期的检验，未发现电容击穿、电阻烧毁现象。

3 结 语

阻容保护目前仍是晶闸管过压保护中最简单，应用最普遍的一种过电压保护。本文通过对阻容保护回路参数的合理性计算，电容电阻选型分析得出某励磁厂家对阻容保护电容器的选择存在一定的问题，更换电容型号后，提高了该电厂励磁装置的稳定性，降低了晶闸管被击穿的可能性。