励磁系统大功率硅元件的简易检测VIP专享

励磁系统大功率硅元件的简易检测李自淳夏维珞符仲恩彭辉张俏春中科院等离子体物理所科聚公司胡先洪陈小明三峡水力发电厂［摘要］本文介绍了励磁系统中所用大功率硅二极管和可控硅管的主要参数一一大电流通态压降（VT）及重复峰值电压（VDRM /VRRM）的简易检测方法。［关键词］励磁系统 大功率 硅元件 检测1 前言随着沟通励磁机和静止整流励磁系统的普遍应用，大功 率硅整流元件（二极管和可控硅）的使用越来越频繁。为了 提高励磁系统的可靠性和增加励磁电源的容量，一般均采纳 多桥或多柜并联运行，这里就有一个各管子间的均流问题。 电力部行业标准DL/T 650-1998《大型汽轮发电机自并励静 止励磁系统技术条件》和 DL/T 583-1995《大中型水轮发电 机静止整流励磁系统及装置技术条件》均规定：“功率整流 装置的均流系数一般不小于0.85”，而用户在招标时往往提 出均流系数不小于 0.9〜0.95 的更高要求。为了满足如此高 的均流要求，除了在电路上实行措施（如我公司用可调均流 磁环改变各并联支路的电感）外，最基本的方法是调配各管 子的大电流伏一安特性，这里就有一个测大电流通态压降 （VT）的问题。同样由于自并励静止励磁的广泛应用，励磁回路的过电 压保护问题愈显突出。因为可控硅管换相形成的高频尖峰毛 刺电压峰值远高于励磁电压的平均值，使过压保护吸能元件 （常用氧化锌压敏电阻 ZnO）的荷电率超过了允许值（DL/T 583-1995 规定不大于 0.6）。这样 ZnO 就不能直接跨接在转 子两端，碳化硅压敏电阻 SiC 或线性电阻因泄漏电流大更不 能直接跨接。目前国内外普遍在吸能元件上串联可控硅开关 及二极管，组成“跨接器”（国外叫 Crowbar）。对这种可控 硅和二极管要求其正反向重复峰值电压（VDRM/VRRM）高而稳定, 漏电流小，才能可靠工作。这样又提出测量重复峰值电压和 漏电流的问题。硅元件制造厂肯定有一套专门检测设备，但价格昂贵， 用户因测试量小不可能置备专门设备。本公司多年来采纳普 通的试验变压器和示波器等设备，成功解决了以上问题。检 测结果用作励磁产品的设计组装依据，真实可信，保证了励 磁产品的质量（均流系数可达 0.98，跨接器安全可靠），得 到用户的肯定。以下把我们所作的简易有效的检测方法作一介绍，以供参考。2 大功率二极管管压降伏安特性检测2.1 测试电路如图 1 所示，图中 V1、V2 为试品。2.2 测试方法2.2.1 按图 1 接好电路。图中变压器、变流...