Projektowanie przekształtników dużej mocy w aspekcie doboru przyrządów energoelektronicznych do warunków zwarciowych oraz wyboru zabezpieczeń przeciwko narażeniom prądowym

• Autorzy: Zymmer K. , Sakowicz S.

Warianty tytułu

EN

High power converters designing in aspect of semiconductor power devices choice for short circuit conditions and choice of overcurrent protection systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wpływ parametrów układu zasilania przekształtników dużej mocy (takich jak: moc zwarciowa sieci zasilającej, rodzaj i długość linii zasilającej transformator przekształtnikowy oraz jego napięcie zwarcia) na prądy w diodach prostownika zasilającego sieć trakcyjną PKP podczas zwarć na jego wyjściu. Wartości tych prądów stanowią jeden z głównych czynników doboru przyrządów półprzewodnikowych przekształtnika. Dla konkretnego rozwiązania technicznego wykonano analizy mające na celu wyznaczenie prądów w diodach przy różnych rodzajach zwarć zewnętrznych oraz wewnątrz zespołu prostownikowego. Porównano szeregowe i równoległe konfiguracje łączenia przyrządów energoelektronicznych oraz układów w przekształtnikach dużej mocy w aspekcie wytrzymałości zwarciowej urządzenia. Omówiono występujące zagrożenia uszkodzenia przyrządu oraz jego eksplozji, przy różnych rodzajach obudów elementów energoelektronicznych, w przypadku wystąpienia stanów awaryjnych. Przedstawiono sposoby zabezpieczenia różnych przyrządów półprzewodnikowych przed skutkami zwarć.

EN

Influence of parameters of the convertor supply system (as short circuit voltage of convertor transformer the ratio of the short circuit power of supply system and kind and length of the supply line) on the rate short circuit current in diods of rectifier. These simulation analysis was conducted for of supply system of electric traction DC line of voltage 3,3 kV. The results of analysis for different events of short circuit states occurred inside and outside rectifier is presented. The serious and parallel connections of semiconductor power devices and rectifiers are compared in aspect of endurance of installation against short circuit phenomena. The problem of explosion effect of different semiconductor power devices cases in short circuit conditions is also presented. The means of protection of different semiconductor power devices against of short circuit results are described.

Słowa kluczowe

PL

przekształtniki dużej mocy; przyrządy energoelektroniczne; diody; zwarcia; zabezpieczenia przyrządów energoelektronicznych; ochrona przeciwprzepięciowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Elektrotechniki
• Czasopismo: Prace Instytutu Elektrotechniki
• Rocznik: 2002
• Tom: Z. 210
• Strony: 29--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Zymmer K.

• Zakład Przekształtników Mocy, Instytut Elektrotechniki

autor

Sakowicz S.

• Zakład Przekształtników Mocy, Instytut Elektrotechniki

Bibliografia

• 1. Januszewski S., Zymmer K.: Some experiences concerning of starting and service of high power IGBT converters. European Conference on Power Electronics and Applications - September 1997, Trondheim, Norway.
• 2. Januszewski S., Zymmer K.: Problemy eksploatacji układów energoelektronicznych z tyrystorami wyłączalnymi GTO. Prace Instytutu Elektrotechniki Nr. 198/98.
• 3. Januszewski S., Zymmer K.: Stany awaryjne w eksploatacji przekształtników dużej mocy. VI Konferencja „Racjonalizacja Użytkowania Energii i Środowiska". Październik 1998, Gdańsk.
• 4. Januszewski S., Zymmer K.: An overcurrent protection coordination in converters with IGBT transistors. 9th International Conference on Power Electronics and Motion Control - September 2000, Kosice, Slovak Republic.
• 5. Januszewski S., Zymmer K., Sakowicz S.: Influence of semiconductor device explosion strength on safe design of high power converters. 14th International Conference on Electrical Drives and Power Electronics 3-5 October 2001, the High Tatras, Slovak Republic.
• 6. Mohan N., Underland T.M., Robbins W.P.: Power Electronics Converters, Aplications and Design (2 nd ed.) New York J. Wiley 1995.
• 7. Pytalk A., Świątek H., Zakrzewski Z., Zymmer K.: Analiza zwarć występujących w przekształtnikach częstotliwości i metody ich ochrony. Prace Instytutu Elektrotechniki Nr 203/99.
• 8. Sakowicz S., Zymmer K.: Analiza stanów zwarciowych w półprzewodnikowych przyrządach mocy. Prace Instytutu Elektrotechniki nr 204/2000.
• 9. Sakowicz S., Zymmer K.: Badania wytrzymałości eksplozyjnej obudów przyrządów energoelektronicznych i zagrożenia występujące w układach przekształtnikowych. Prace Instytutu Elektrotechniki nr 209/2001.
• 10. Zymmer K., Sakowicz S., Januszewski S.: High power semiconductor device thermal stresses during short-circuit states. European Conference on Power Electronic and Application - EPE'99 September 1999 Lausanne, Switzerland.