[发明专利]一种抑制响应雷击过电压的可控避雷器晶闸管阀开关

说明书

本发明实施例提供了一种抑制响应雷击过电压的可控避雷器晶闸管阀开关以及可控避雷器，该可控避雷器晶闸管阀开关包括：多层相互串联的晶闸管阀模块，每层晶闸管阀模块并联有动态电阻模块；动态电阻模块根据电压波的类型具有不同的阻值，当承受雷击过电压波时，动态电阻模块的阻值使得晶闸管阀模块中晶闸管两端的电压小于晶闸管的导通电压。通过实施本发明实施例，能够避免晶闸管阀模块由于雷击过电压巨大的电流变化率而损坏的情况，在没有增加额外电路结构的基础上实现了各层晶闸管阀模块的均压，相对于现有可控避雷器的晶闸管阀开关，结构简单，内部电场分布均匀，提高了晶闸管阀开关的可靠性。

技术领域

本发明涉及电力电子器件保护技术领域，具体涉及一种抑制响应雷击过电压的可控避雷器晶闸管阀开关。

背景技术

特高压交流晶闸管阀型可控避雷器主要为深度降低操作过电压残压，能够取消断路器合闸电阻，减小可控避雷器占地面积，提高可控避雷器运行可靠性，但运行过程中可控避雷器不仅需要承受操作过电压工况，还会承受雷击过电压工况，两种工况对晶闸管阀关键参数的要求如表1所示：

表1

目前晶闸管阀模块通过多层串联方式满足两种工况下电压要求，但由于生产工艺的限制，晶闸管阀模块难以承受雷击过电压下导通过程中巨大的di/dt(电流变化率)。

现有技术中通过在晶闸管阀开关回路中串联限流电感，以减小可控避雷器晶闸管阀开关回路中冲击电流幅值和电流变化率，从而使得现有高压大功率晶闸管器件可以满足可控避雷器对晶闸管阀开关的应用要求，然而为了实现各层晶闸管阀模块的均压，需要增加额外的电路结构，导致晶闸管阀开关的结构复杂，造成晶闸管阀开关内部电场分布不均匀，从而降低晶闸管阀开关的可靠性。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例提出了一种抑制响应雷击过电压的可控避雷器晶闸管阀开关，用以解决现有可控避雷器晶闸管阀开关为了实现各层晶闸管阀模块的均压，需要增加额外的电路结构，导致晶闸管阀开关的结构复杂，造成晶闸管阀开关内部电场分布不均匀，从而降低晶闸管阀开关可靠性的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供一种抑制响应雷击过电压的可控避雷器晶闸管阀开关，包括：多层相互串联的晶闸管阀模块，每层所述晶闸管阀模块并联有动态电阻模块；所述动态电阻模块根据电压波的类型具有不同的阻值，当承受雷击过电压波时，所述动态电阻模块的阻值使得所述晶闸管阀模块中晶闸管两端的电压小于所述晶闸管的导通电压。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述动态电阻模块包括：电容。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述电容的值为1～2nF。

结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，所述晶闸管阀模块包括：反向并联的第一晶闸管和第二晶闸管。

结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述可控避雷器的晶闸管阀开关还包括：第一触发模块和第二触发模块，所述第一触发模块并联于所述第一晶闸管的阳极和门极，所述第二触发模块并联于所述第二晶闸管的阳极和门极；所述第一触发模块和第二触发模块分别用于检测与自身并联的晶闸管的两端电压，将所述晶闸管的两端电压与预设阈值进行比较，当所述晶闸管的两端电压大于所述预设阈值时，触发所述与自身并联的晶闸管导通。

本发明第二方面提供一种可控避雷器，包括：如本发明第一方面或本发明第一方面任一实施方式所述的可控避雷器晶闸管阀开关。

结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，所述可控避雷器还包括：避雷器受控部，与所述晶闸管阀开关并联。