ГОСТ IEC 61643-12—2022
IGBT широко применяются в качестве коммутирующих компонентов в преобразователях. Частота коммута
ции преобразователей свыше 1 МВт обычно составляет несколько кГц. Например, частота коммутации 1,5 МВт
преобразователя составляет 2 кГц. Напряжение постоянного тока в цепи ротора обычно достигает 1050 В. Мо
дуляция IGBT генерирует повторяющиеся переходные процессы с высоким пиковым значением и очень
крутым временем нарастания выходного напряжения ШИМ, как показано на рисунке G.6. Это пиковое значение и
время резкого нарастания
(du/dt)
могут отрицательно повлиять на изоляцию генератора и преобразователя, а
также на УЗИП, установленное между ними.
a) L-Lb) L-PE
Рисунок G.6 — Напряжение ШИМ между генератором и преобразователем в цепи ротора
Цепь статора и цепь ротора DFIG обладают разными характеристиками:
- цепь статора напрямую подключена к электрической сети той же частоты переменного тока, что и электри
ческая сеть;
- цепь ротора подключена к электрической сети через преобра
зователь. Он генерирует напряжение ШИМ, которое состоит из прямо
угольных волн с повторяющимся переходным напряжением высокого
пикового значения и
duldt.
Ротор
G.4.3 Эффект передачи кратковременного перенапряжения в
результате использования длинного кабеля
На практике преобразователи обычно устанавливаются отдельно
от генератора, как показано на рисунке G.7. Генераторы обычно уста
навливаются в гондоле наверху башни. Преобразователи же обычно
устанавливают у подножия башни. Генераторы и преобразователи свя
заны длинными кабелями от гондолы до подножия башни.
Поскольку генератор и преобразователь установлены на значи
тельном расстоянии и связаны кабелями длиной около 100 м, волна
ШИМ, передаваемая по кабелям, вызывает отражение в генераторе.
Это делает пиковое значение волны ШИМ и
du/dt
на стороне генера
тора выше, чем на стороне преобразователя. Согласно исследованию,
проведенному в 2011 году в Китае, пиковое значение напряжения ШИМ и
du/dt
в точках 2 и 3 на рисунке G.5 указано в таблице G.1.
Таблица G.1 — Пиковое значение напряжения ШИМ и
du/dt
на двух
выводах на основе исследования 2011 года в Китае
Пиковое значение
и
(L-L)
(кВ)
(кВ)
Пиковое
значение d
и
(L-L)/d
t
(В/мкс)
Пиковое значение
и
(L-PE)
(кВ)
(кВ)
Точка 21,70
970
2,0
Рисунок G.7 — Положение преобра
Точка 31,548521,96
зователя и генератора
100