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高压高压SVG技术培训技术培训 1 1.原理原理 2.装置装置 3.功率模块功率模块 4.IGBT模块模块 2 1.原理原理 SVG装置直流电容补偿电流:Ics装置电压:Uc系统电压:Us系统母线变压器/连接电抗等效电抗:X 3 运行模式 波形 相量图 说明 空载运行 模式 如果Vs=Vc，则Ics=0 容性运行 模式 如果Vc Vs，则Ics为超前的电流。因为该电流的幅值能够通过调节Vc而连续控制，所以STATCOM起到电容器的作用，且其容抗可以连续控制 感性运行模式 如果Vc Vs，则Ics为滞后的电流。此时STATCOM起到电抗器的作用，且其感抗可以连续控制 4 链式链式SVG 5 2.装置装置 星形接线链式星形接线链式SVG 6 实际装置构成实际装置构成 7 典型配置典型配置(a)(b)(c)(d)沈斐1 沈斐1图要重画，红色表示什么？最多几台并联？8 变压器升压型：变压器升压型：D/Yn接线接线 或或 Y/Y接线接线 9 主电路参数：星接主电路参数：星接 额定容性工况时，逆变器输出线电压额定容性工况时，逆变器输出线电压Us+I*L=1.0+1.0*0.12=1.12；额定感性工况时，逆变器输出线电压额定感性工况时，逆变器输出线电压Us+I*L=1.0-1.0*0.12=0.88；LUSI3SUZL2连接电抗L=0.12*Z/314(h)10 主电路参数：星接主电路参数：星接 对对6KV SVG，逆变器最高输出线电压，逆变器最高输出线电压6.72KV，相电压，相电压3.88KV，8个模块运行时每个模块个模块运行时每个模块485V，对应直流电压为，对应直流电压为485*1.414=686V；7个模块运行时每个模块个模块运行时每个模块554.3V，对应直，对应直流电压为流电压为554.3*1.414=783V；过压保护设为；过压保护设为1200V；对对10KV SVG，逆变器最高输出线电压，逆变器最高输出线电压11.2KV，相电压，相电压6.466KV，12个模块运行时每个模块个模块运行时每个模块538.8V，对应直流电压，对应直流电压为为538.8*1.414=760V；11个模块运行时每个模块个模块运行时每个模块587.8V，对，对应直流电压为应直流电压为587.8*1.414=831V；过压保护设为；过压保护设为1200V。对对35KV SVG，逆变器最高输出线电压，逆变器最高输出线电压39.2KV，相电压，相电压22.6KV，21个模块运行时每个模块个模块运行时每个模块1.076KV，对应直流电压，对应直流电压为为1.076*1.414=1.521KV；19个模块运行时每个模块个模块运行时每个模块1.189V，对应直流电压为对应直流电压为1.189*1.414=1.682V；如果母线电压；如果母线电压38.5KV，则最高直流电压则最高直流电压1850V，过压保护在，过压保护在2400V。11 功率模块（链节）：基于功率模块（链节）：基于H桥电压源桥电压源变流器（变流器（VSC）PWM控制控制（Pulse Width Modulation）直接改变调制比直接改变调制比 对对H桥，左右桥臂间脉冲移相桥，左右桥臂间脉冲移相 12 0101dc2Vdc2Vdc()V(0)SPWM脉冲输出电压从从PWM角度看角度看VSC工作原理工作原理 载波频率载波频率fc：三角载波频率：三角载波频率 三角载波三角载波 参考波参考波 参考波频率参考波频率f1 载波比：载波比：fc/f1 dc2Vdc2V 13 功率模块直流电容参数选择功率模块直流电容参数选择 14 波形波形 15 3.功率模块功率模块 16 模块取电模块取电 17 故障逻辑：故障逻辑：B0-B7意义意义 B7:“IGBT驱动故障”或“脉冲丢失”。驱动故障”或“脉冲丢失”。“脉冲丢失”和第“脉冲丢失”和第3、4根光纤通路故障有关，它只会导致根光纤通路故障有关，它只会导致B2和和B0为为1，不会导致，不会导致B1；“IGBT驱动故障”会被自动复位（驱动故障”会被自动复位（100ms一次或一次或1.2秒一秒一次），次），3秒后无法复位的秒后无法复位的IGBT驱动故障会导致跳闸且报出驱动故障会导致跳闸且报出B2及及B1为为1；B6：“：“15V故障”或“温度高报警”或“温度高故障”故障”或“温度高报警”或“温度高故障”或“下行通信故障”或“下行通信故障”。“下行通信故障会导致“下行通信故障会导致B6 B0 B1和和B2为为1；“15V故障”只导致故障”只导致B6 B0为为1；“温度高报警”只导致“温度高报警”只导致B6为为1；“温度高故障”导致“温度高故障”导致B6 B0 B2为为1.18 B5:“上行通信故障”。上行通信故障”。此信号是功率模块返回此信号是功率模块返回GMLINK/MLINK的通信故障，需检查相的通信故障，需检查相应的返回光纤发送器、光纤、光纤接收器是否正常。应的返回光纤发送器、光纤、光纤接收器是否正常。B5导致导致B1为为1.B4：“直流欠压故障”：“直流欠压故障”。IGBT直通短路及驱动脉冲信号不正常及直通短路及驱动脉冲信号不正常及A/D电路异常都会导致”电路异常都会导致”直流欠压故障“；导致直流欠压故障“；导致B4和和B0 B2为为1，不会跳闸。另外，因别，不会跳闸。另外，因别的故障导致被旁路的模块最后也会报出的故障导致被旁路的模块最后也会报出B4为为1.有该故障时，有可能有该故障时，有可能IGBT已损坏！已损坏！B3：“直流过压故障”：“直流过压故障”。驱动脉冲信号不正常及驱动脉冲信号不正常及A/D电路异常都会导致”直流过压故障“；电路异常都会导致”直流过压故障“；过压过压1200V会导致闭锁会导致闭锁B0并被自动复位，过压并被自动复位，过压1250V会导致会导致B2为为1（模块被旁路），电压超过（模块被旁路），电压超过1300V会导致会导致B1为为1并跳闸。并跳闸。19 B2:“链节故障”。链节故障”。等于“温度高故障”或“直流欠压故障”或“直流过压等于“温度高故障”或“直流欠压故障”或“直流过压1250V”或“脉冲丢失”或“或“脉冲丢失”或“B1”；B2为为1会导致控制器发出该模块的旁会导致控制器发出该模块的旁路信号；前四项导致的路信号；前四项导致的B2会导致该模块被旁路。会导致该模块被旁路。B1：“旁路失败故障”：“旁路失败故障”。等于“下行通信故障”或“等于“下行通信故障”或“IGBT驱动故障”（无法复位的）或驱动故障”（无法复位的）或“直流电压超过“直流电压超过1300V”；B1为为1时会导致控制器发出跳闸信号。时会导致控制器发出跳闸信号。B0：“脉冲闭锁指示”：“脉冲闭锁指示”。功率模块自闭锁脉冲指示信号，前述过的影响模块安全运行的故功率模块自闭锁脉冲指示信号，前述过的影响模块安全运行的故障信号都会导致障信号都会导致B0为为1且闭锁脉冲，但只有部分导致且闭锁脉冲，但只有部分导致B1为为1，部，部分导致分导致B2为为1.20 1.控制器设置该模块控制字控制器设置该模块控制字为为0；（该设置会导致控；（该设置会导致控制器不理会这个模块的所制器不理会这个模块的所有信息）；有信息）；2.将该模块的将该模块的O1/O2短接；短接；3.将与该模块互取电的将与该模块互取电的P2/P1和和P2/O1连线都断连线都断开；开；4.启动装置。启动装置。强制旁路方法强制旁路方法 21 模块面板从上到下指示灯意义：模块面板从上到下指示灯意义：VCC(5V电源）电源）;COMOK（下行光纤通信正常）（下行光纤通信正常）;LKRUN（模块运行指示，被旁路时灭）；（模块运行指示，被旁路时灭）；LKFT（模块故障（模块故障,B2信号）信号）;BPF（旁路失败（旁路失败,B1信号）；信号）；RFT（绿，上行返回光纤信号）（绿，上行返回光纤信号）;PLOCK（控制器发给模块的闭锁信号）（控制器发给模块的闭锁信号）;PLOCK0（模块自身发出的闭锁信号（模块自身发出的闭锁信号,B0）22 监控板从上到下指示灯：监控板从上到下指示灯：1-4:LP1-LP4:右上右上PRA/右下右下PRB/左上左上PLA/左下左下PLB IGBT脉脉冲信号（程序顺序号冲信号（程序顺序号000和和001的，其他顺序号时，的，其他顺序号时，PRB/PLB是右是右/左桥臂脉冲封锁信号，为左桥臂脉冲封锁信号，为0时脉冲被封锁）时脉冲被封锁）5-6:LK1/LF1:无意义；无意义；7-8:LF2/LF3:右右/左桥臂驱动故障；左桥臂驱动故障；9-10:LF4/LF5：温度报警：温度报警/温度故障信号；温度故障信号；11:L1:无意义；无意义；12:L2:IGBT驱动板复位信号；驱动板复位信号；13-14:L3/L4：直流过压：直流过压/欠压信号；欠压信号；15:L5:无意义；无意义；16:L6:脉冲丢失；脉冲丢失；17:L7:复位信号复位信号 23 1.连接好测试仪到模块光纤、连接好测试仪到模块光纤、DC+/DC-线（线（DC300V或或DC500V或或DC800V）及）及P1/P2连线（交流连线（交流600VAC）；（电源接口板）；（电源接口板TR跳到左边跳到左边P1）；）；2.测试仪上电，模块通过测试仪上电，模块通过P1/P2加上控制电远，之后模块面板绿灯应全亮、加上控制电远，之后模块面板绿灯应全亮、红灯全灭、下部黄灯都亮；（红灯全灭、下部黄灯都亮；（LKRUN和和PLOCK可通过测试仪按钮设可通过测试仪按钮设置）；置）；3.按复位按钮，监控板按复位按钮，监控板LP1-LP4亮，用万用表测亮，用万用表测O1/O2间有交流电压输间有交流电压输出（出（DC300V时交流电压时交流电压 V）；）；4.用万用表的直流档分别测试：用万用表的直流档分别测试：DC+/O1 DC+/O2 O1/DC-O2/DC-的电压，的电压，这些电压值应该基本相同；这些电压值应该基本相同；5.用万用表的交流档分别测试：用万用表的交流档分别测试：DC+/O1 DC+/O2 O1/DC-O2/DC-的电压，的电压，这些电压值应该基本相同。这些电压值应该基本相同。6.对大容量模块，由于同时加对大容量模块，由于同时加AC600V和和DC+/DC-有可能直流电压上升慢有可能直流电压上升慢导致报欠压故障，此时可以在测试仪加直流电后再手动插入导致报欠压故障，此时可以在测试仪加直流电后再手动插入P1/P2（新（新的模块程序复位时间更长，没此问题）。的模块程序复位时间更长，没此问题）。模块的测试方法模块的测试方法1：用测试仪测试：用测试仪测试 24 模块的测试方法模块的测试方法1：整机启动前测试：整机启动前测试 1.模块互取电线不连接，连接好控制器光纤到模块、测试仪模块互取电线不连接，连接好控制器光纤到模块、测试仪的交流的交流600VAC到到O1/O2；2.测试仪上电，模块通过测试仪上电，模块通过O1/22加上控制电源和直流电，之后加上控制电源和直流电，之后模块面板绿灯应全亮、红灯全灭、下部黄灯都亮；模块面板绿灯应全亮、红灯全灭、下部黄灯都亮；3.按控制柜复位按钮，模块面板最下部的按控制柜复位按钮，模块面板最下部的PLOCK0指示灯应指示灯应灭；灭；4.触摸屏上应可以看到该模块的直流电压；触摸屏上应可以看到该模块的直流电压；5.经过以上测试可以确定模块和控制器光纤连接正确，模块经过以上测试可以确定模块和控制器光纤连接正确，模块上电程序运行正确，基本无故障。上电程序运行正确，基本无故障。25 模块显示板模块显示板 有光时有光时DATA为低，为低，无光时无光时DATA为为高高 26 1.测测C/E和和E/C极间电阻值：正常时极间电阻值：正常时C/E间大于间大于500K，而而E/C间为二极管特性；间为二极管特性；2.测门极测门极G/E间电阻值：门极板上间电阻值：门极板上G/E间并联有间并联有10K电电阻及阻及1.5KE18CA TVS管；如果接近短路，需断开管；如果接近短路，需断开TVS管测管测TVS管是否正常。管是否正常。3.测门极电阻是否