Захист від комутаційних перенапруг силових перетворювачів струму з вимикаючими тиристорами

2021;
: с. 103 – 110
https://doi.org/10.23939/jeecs2021.02.103
Надіслано: Жовтень 15, 2021
Переглянуто: Листопад 11, 2021
Прийнято: Листопад 18, 2021

Y. Fediv, O. Sivakova, V. Lysiak, M. Korchak. Switching overvoltages protection of power electronics converters with gate turn-off thyristors. Energy Engineering and Control Systems, 2021, Vol. 7, No. 2, pp. 103 – 110. https://doi.org/10.23939/jeecs2021.02.103

1
Національний університет «Львівська політехніка»
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет «Львівська політехніка»
4
Національний університет «Львівська політехніка»

За допомогою розроблених моделей в середовищі візуального програмування “Simulink” пакету прикладних програм “Matlab” з використанням бібліотек “SimPowerSystem” та “Simscape Electrical” здійснено порівняльний аналіз способів та технічних засобів для обмеження комутаційних перенапруг в силових перетворювачах струму, які керовані відмиканням двоопераційних тиристорів. Вибір конкретного засобу обмеження є індивідуальним для кожного перетворювача і залежить від багатьох факторів – потужності перетворювача, вольт-амперних характеристик тиристорів, параметрів мережі живлення тощо. Дослідження показали, що найбільш ефективним захистом від імпульсів напруги з малою тривалістю та значною амплітудою є застосування обмежувальних діодів “Transient Voltage Suppressors”, дія яких ґрунтується на використанні явища лавинного пробою на проміжку часу режиму відмикання тиристора.

  1. Intelligent electrical networks: elements and modes: For general. ed. acad. NAS of Ukraine O.V. Kyrylenko. - Kyiv: Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2016. - 400 p. (in Ukrainian)
  2. Y. Fediv, O. Sivakova, M. Korchak (2019). Model of Virtual Source of Reactive Power for Smart Electrical Supply Systems. 2019 IEEE 20th International Conference on Computational Problems of Electrical Engineering (CPEE). 15-18 Sept. 2019, Lviv-Slavske, Ukraine. https://doi.org/10.1109/CPEE47179.2019.8949159
  3. Y. Fediv, O. Sivakova, M. Korchak (2020). Multi operated virtual power plan in smart grid, Adv. Sci. Technol. Eng. Syst. J. 5(6), 256-260 (2020). https://doi.org/10.25046/aj050630
  4. M. Korchak, O. Sivakova, Y. Fediv (2018). Virtual source of reactive power in electricity supply systems of household consumers, Proceedings of international forum «Litteris et Artibus», November 22-24 th, 2018, Lviv, Ukraine. doi: 10.23939/lea2018.0116.           
  5. A. Soskov. N. Salabaeva, Y. Forkun, M. Glebova. Methods of overvoltage limitation in modern dc semiconductor switching apparatus and their calculation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 3/8 (81) 2016. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.72533
  6. Electrical Installations Code. Minenergovuhillia of Ukraine, 2017. – 617 p. (in Ukrainian)
  7. J. Magnusson, R. Saers, L. Liljestrand, G. Engdahl. Separation of the Energy Absorption and Overvoltage Protection in Solid-State Breakers by the Use of Parallel Varistors. IEEE transactions on power electronics, vol. 29, no. 6, June 2014. https://doi.org/10.1109/TPEL.2013.2272857
  8. TND335/D. Transient Overvoltage Protection, ON Semiconductor, Semiconductor Components Industries. LLC, 2008.
  9. AN 1826/0104. Transient Protection Solution: Transil diode versus Varistor /Bremond A., Karoui C. — STMicroelectronics.
  10. Han S. M., Huh C. S., Choi J. S. A Validation of Conventional Protection Devices in Protecting EMP Threats // Progress in Electromagnetic Research. 2011. Vol. 119. https://doi.org/10.2528/PIER11062002
  11. Howell T. Comparing Circuit Protection Technologies for 48 V DC in High Surge Environments. Protection Engineers Group Conference, Dallas, March 14–16, 2017.
  12. Novikov P. Protection of power Transistor. Part 1. Overvoltage. Power Electronics, No. 4 (37), 2012, pp. 10-14. (in Russian)
  13. Mathworks HelpCenter Documentation. https://www.mathworks.com/help/physmod/sps/powersys/ug/building-and-cust...
  14. J. Goldman, Selecting Protection Devices: TVS Diodes vs. Metal­Oxide Varistors // Power Electronics. 2010. June 1.
  15. IEC 60255-1. Measuring relays and protection equipment – Part 11: Voltage dips, short interruptions, variations and ripple on auxiliary power supply port.