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、調節范圍寬、適應能力強、具有線性調節特性，同時無諧波污染、可靠性高且損耗和噪聲小。經實驗發現，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了與該電容器匹配的小型電抗器，增加了穩定性。

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。