【正文】 到大于擎住電流。2. 觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度，觸發(fā)電路所提供的觸發(fā)電壓和觸發(fā)電流的幅度應(yīng)大于產(chǎn)品目錄所提供的可觸發(fā)電壓和可觸發(fā)電流，從而保證晶閘管可靠觸發(fā)，但不得超過規(guī)定的門極最大允許觸發(fā)電壓和最大允許觸發(fā)電流，實(shí)際觸發(fā)電流可整定為35倍的額定觸發(fā)電流。每 相中多個(gè)脈沖的前沿陡度不要相差太大。：（1)晶閘管觸發(fā)電路必須保證加在晶閘管 門極上是一個(gè)對(duì)陰極為正的觸發(fā)脈沖。也可采用對(duì)寬脈沖進(jìn)行高頻 調(diào)制，得到脈沖序列。（4)觸發(fā)脈沖的移相范圍應(yīng)滿足主電路的要求。晶閘管的誤導(dǎo)通往往是由于干擾信號(hào)進(jìn)入門極電路引起的， 因此需要在觸發(fā)電路中采取屏蔽等抗干擾措施，以防止誤觸發(fā)。晶閘管的驅(qū)動(dòng)對(duì)控制補(bǔ)償支路投入時(shí)的涌流起著關(guān)鍵作用，若觸發(fā)時(shí)機(jī)不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生接近支路本身固有頻率的涌流，這個(gè)涌流對(duì)裝置本身的元件以及用電設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，頻繁投切時(shí)可能造成元件的燒毀。要使電容器投入時(shí)不引起涌流沖擊，必須選準(zhǔn)晶閘管觸發(fā)的理想時(shí)刻，即保證晶閘管導(dǎo)通時(shí)電網(wǎng)電壓與電容器殘壓大小相等、極性一致。原理圖見圖39。在圖39中，晶閘管兩端電壓經(jīng)電阻降壓后送入光電耦合器，交流電壓瞬時(shí)值與電容器相等時(shí)晶閘管上的電壓為零，零電壓檢測電路輸出一脈沖，與投切指令相與后啟動(dòng)觸發(fā)電路，觸發(fā)相應(yīng)晶閘管。檢測晶閘管端電壓過零信號(hào)電路設(shè)計(jì)繁瑣，在高壓裝置中實(shí)現(xiàn)困難，對(duì)10kV無功補(bǔ)償晶閘管觸發(fā)電路不建議采用此種方法。晶閘管 觸發(fā)同步電路輸入信號(hào)取自電網(wǎng)電壓信號(hào)，經(jīng)同步變壓器降壓后，電 阻限流驅(qū)動(dòng)光電耦合器，提供同步信號(hào)。但對(duì)觸發(fā)電路有嚴(yán)格的相序要求，應(yīng)設(shè)計(jì)相序錯(cuò)電路功能，當(dāng)錯(cuò)誤觸發(fā)時(shí)，晶閘管 有很大沖擊電流，能引起電網(wǎng)電壓畸變，瞬間相序破壞，用此功能閉 鎖晶閘管，保護(hù)主電路。該種觸發(fā)方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但調(diào)試安全，運(yùn)行直觀可靠。其結(jié)構(gòu)框圖如圖310所示。即 保證觸發(fā)脈沖和主電路電壓同步。移相控制電路的功能是調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖發(fā)生的時(shí)刻（即調(diào)節(jié)控制角的大小），常用鋸齒波與給定信號(hào)電壓比較進(jìn)行移相控制。常用的有單結(jié)晶體管自激振蕩電路、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路和集成觸發(fā)電路等。若產(chǎn)生脈沖的功率不夠大，則要增加脈沖功率放大環(huán)節(jié)。同步信號(hào)是無功補(bǔ)償系統(tǒng)的時(shí)基，所有計(jì)算都依賴該信號(hào)來對(duì)時(shí)一旦同步出錯(cuò)，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行就會(huì)出錯(cuò)。如圖311所示由電網(wǎng)檢測到的同步電壓信號(hào)經(jīng)同步變壓器降壓后 經(jīng)過帶通電路濾波，由LM158構(gòu)成的放大器轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)，由電容 進(jìn)行微分，再由TVD限幅，經(jīng)過放大電路的整形，二極管的選向最后由非門輸出信號(hào)。 其應(yīng)用極為廣泛。因此555定時(shí)器廣泛用于信 號(hào)的產(chǎn)生、變換、控制與檢測。在本 文電路設(shè)計(jì)中，用555定時(shí)器構(gòu)成多諧振蕩器，多諧振蕩器是一種自激 振蕩電路，該電路在無需外接觸發(fā)信號(hào)就能產(chǎn)生一定頻率與幅值的矩 形脈沖或方波。本文用555定時(shí)器外接輔助電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器如圖312所示， 在觸發(fā)電路中單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器具有下述功能：1. 利用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的延時(shí)作用來控制觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻。如圖312所示為晶閘管脈沖觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)。送入光耦進(jìn)行隔離，以防止脈沖變壓器損壞 而使高壓直接串入控制裝置。脈沖變壓器的作用是將大電 壓小電流的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成低電壓大電流的脈沖，還有就是把驅(qū)動(dòng)電 路和主電路隔離。 初期推出的功能強(qiáng)大的電子仿真軟件，它界面形象直觀生動(dòng)，操作方便，分析功能強(qiáng)大，能夠勝任一般電子電路的分析研究和仿真實(shí)驗(yàn)。2005年后，美國國家儀器公司NI收購加拿大IIT公司，2006年 ， 。在圖313示波器顯示的波形中，第一條是取自電網(wǎng)單相同步電壓 信號(hào)且經(jīng)過變壓器降壓的波形，第二條是多諧振蕩器輸出的高頻脈沖 信號(hào)，第三條是單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出的定時(shí)和脈寬調(diào)制信號(hào)，第四條是 經(jīng)過光耦隔離、晶體管放大由脈沖變壓器輸出的脈沖序列信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中晶閘管脈沖觸發(fā)系統(tǒng)能否正?？煽窟\(yùn)行，在很大程度上決定于觸發(fā)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場各種干擾的抗干擾能力。大多數(shù)干擾表現(xiàn)為瞬時(shí)尖峰信號(hào)的形式，即所謂“毛剌’’，當(dāng)毛剌的幅值和能量達(dá)到一定程度時(shí)，極易導(dǎo)致晶閘管誤導(dǎo)通，使系統(tǒng)不能正常運(yùn)行，甚至造成晶閘管損壞等嚴(yán)重后果。系統(tǒng)內(nèi)部由于公用電源和地引起的干擾表現(xiàn)為一路脈沖的尖峰干擾信號(hào)在對(duì)應(yīng)于其它幾路脈沖的時(shí)刻出現(xiàn)。印刷電路板線槽內(nèi)兩條平 行的信號(hào)線的線間分布電容的電容耦合也會(huì)產(chǎn)生毛刺干擾。移相控制產(chǎn)生的諧波、斷路器分合過 程中產(chǎn)生的過電壓等信號(hào)通過通道傳輸和電磁耦合等方式干擾脈沖觸 發(fā)系統(tǒng)。2處理地線要遵循“一點(diǎn)接地”原則，應(yīng)將各路脈沖的地 接在一起，保證各脈沖的地點(diǎn)位盡量一致，地線盡量短而阻，減小接地電阻，這樣在強(qiáng)脈沖觸發(fā)情況下，脈沖觸發(fā)電流較大時(shí)使地線上兩點(diǎn)的電位差盡量小，從而減小或消除毛刺。2脈沖信號(hào)線應(yīng)盡量短，且與外部環(huán)境干擾源保 持盡可能大的物理距離。 4強(qiáng)弱電垂直交叉或分開布線，增大強(qiáng)弱電信號(hào)線的物理距離或垂直交 叉信號(hào)線可有效衰減其相互干擾的程度。本章闡述了電子開關(guān)元件晶閘管的工作特性及其主要參數(shù)、分析 了晶閘管的工作原理，研究了晶閘管串聯(lián)技術(shù)及其參數(shù)的計(jì)算和選擇。第四章 10kV無功補(bǔ)償系統(tǒng)的仿真研究電力系統(tǒng)由于其器件所固有的非線性特性，使得基于解析方法的 系統(tǒng)分析十分困難。但是復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模、數(shù)值計(jì)算需耗費(fèi)巨大的工作量。這些軟件各種功能子程序模塊化，并 能提供完善元件模型，簡單的操作便可實(shí)現(xiàn)給定系統(tǒng)的仿真。 MATLAB中提供的工具箱“SimPowerSystems”具有獨(dú)特的優(yōu)勢成為電力系統(tǒng)分析研究的理想仿真工具。本文米用MATLAB中的SimPowerSystems工具箱對(duì)10kV無功補(bǔ)償系進(jìn)行仿真研究。晶閘管開關(guān)分組投切電容器在理論上完全可以做到無沖擊投切的 要求，即只要在電網(wǎng)電壓與電容器組電壓極性相同，幅值相等時(shí)刻觸 發(fā)晶閘管，使其導(dǎo)通補(bǔ)償電容電路。嚴(yán)格來講，最佳投入時(shí)刻應(yīng)該在電網(wǎng)電壓的峰值時(shí)刻。每相補(bǔ)償電容器支路呈容性，補(bǔ)償電流的相位超前電壓90176。當(dāng)電容 器殘壓為零時(shí)，可視為首次投入情況。 非峰值電壓時(shí)刻觸發(fā)晶閘管的實(shí)驗(yàn)采用偏離電網(wǎng)峰值時(shí)刻觸發(fā)晶閘管，取偏離電網(wǎng)峰值電壓30176。在實(shí)驗(yàn)過程中驗(yàn)證：當(dāng)采用峰值觸發(fā)，而脈沖移相發(fā)生偏差如偏 離峰值電壓30176。）。 峰值電壓時(shí)刻觸發(fā)晶閘管的實(shí)驗(yàn)采用電網(wǎng)峰值電壓時(shí)刻觸發(fā)相應(yīng)晶閘管，觸發(fā)脈沖如圖45所示。在電網(wǎng)每相電壓峰值時(shí)刻準(zhǔn)地的觸發(fā)對(duì)應(yīng)的晶閘管串，BC相電壓 電流仿真波形見圖46及圖47。晶閘管導(dǎo)通 前承受最大電壓為兩倍峰值電壓，相當(dāng)與正弦電壓平行上移一個(gè)峰值 電壓，晶閘管導(dǎo)通后的電壓為零。角，補(bǔ)償支路呈現(xiàn)純電容性質(zhì)。晶閘管脈沖觸發(fā)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在電網(wǎng)電壓峰值時(shí)刻觸發(fā)晶閘管 為最佳觸發(fā)時(shí)刻，補(bǔ)償支路電流無沖擊，電壓電流波形無畸變。圖48為電容器投切控制的無功補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)仿真線路，本實(shí)驗(yàn)只對(duì)一相數(shù)據(jù)（BC相）進(jìn)行分析，為提高靜態(tài)補(bǔ)償精度，每相電容器按1: 2： 4 二進(jìn)制關(guān)系進(jìn)行分級(jí)補(bǔ)償。 運(yùn)行前后BC相補(bǔ)償數(shù)據(jù)見表41。 其中圖410(a)是投入一組電容后電網(wǎng)BC相電流與電壓的波形，圖410 (b)是投入第二組電容后電網(wǎng)BC相的電流與電壓的波形。—45176。—176。圖411投入三組電容后電網(wǎng)電壓與電流的波形 圖412是無功補(bǔ)償前后功率測試曲線，圖中依次為(a)投入電容前(b)投入一組電容、（c)投入二組電容、（c)投入三組電容的電網(wǎng)BC相功率波形《從圖412可以看出隨著無功補(bǔ)償容量的增加，藍(lán)色的無功曲線不 斷下移 ———，而紅色的有功功率曲線不變。 本章小結(jié)基于MATLAB仿真軟件，本章對(duì)晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)， 分別對(duì)電網(wǎng)非峰值電壓和峰值電壓時(shí)刻觸發(fā)晶閘管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析研 究了補(bǔ)償支路中晶閘管端電壓、電流的變化規(guī)律及電容端電壓、電流 的變化規(guī)律，驗(yàn)證了 lOkV電網(wǎng)無功補(bǔ)償中電網(wǎng)峰值電壓時(shí)刻為晶閘管 最佳觸發(fā)時(shí)刻。第五章 結(jié)論本文從無功補(bǔ)償?shù)幕驹沓霭l(fā)，分析了功率因數(shù)與電路參數(shù)的關(guān)系，對(duì)補(bǔ)償電容容量及參數(shù)的選擇進(jìn)行了計(jì)算，總結(jié)了無功補(bǔ)償?shù)?基本方法及其對(duì)供電質(zhì)量的影響，討論了無功補(bǔ)償?shù)目刂撇呗浴?對(duì)晶閘管投切電容器組的主電路的接線方法進(jìn)行的分析，論述了晶閘 管脈沖觸發(fā)方式的特點(diǎn)。對(duì)峰值觸發(fā)方式給出了數(shù)字電路設(shè)計(jì)方案，并通過了仿真實(shí)驗(yàn)。通過MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)得出：準(zhǔn)確峰值時(shí)刻觸發(fā)可以實(shí)現(xiàn)電流無 沖擊，且電流波形連續(xù)、正弦波形無畸變。10kV電網(wǎng)采用TSC靜態(tài)無功補(bǔ)償裝置，雖然不能實(shí)現(xiàn)無功連續(xù)調(diào) 節(jié)，但通過對(duì)電容器組的分級(jí)細(xì)化，完全可以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確、無沖擊、無過電壓的無功補(bǔ)償。參考文獻(xiàn)[1]王建賾,吳啟濤,[J].電網(wǎng)技術(shù), 2001,(5):9396.[2]孫成寶. 農(nóng)村電網(wǎng)無功補(bǔ)償方式的研究[J].電網(wǎng)技術(shù), 1994,(05):2124.[3]劉健,閻昆,程紅麗. 樹狀配電線路并聯(lián)電容器無功優(yōu)化規(guī)劃[J].電網(wǎng)技術(shù), 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