CN101669184A - 用于保护变流器模块的装置 - Google Patents

用于保护变流器模块的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101669184A
CN101669184A CN200880012451A CN200880012451A CN101669184A CN 101669184 A CN101669184 A CN 101669184A CN 200880012451 A CN200880012451 A CN 200880012451A CN 200880012451 A CN200880012451 A CN 200880012451A CN 101669184 A CN101669184 A CN 101669184A
Authority
CN
China
Prior art keywords
submodule
switch tube
circuit
vacuum switch
power semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880012451A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101669184B (zh
Inventor
乔格·多恩
沃纳·哈特曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN101669184A publication Critical patent/CN101669184A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101669184B publication Critical patent/CN101669184B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H79/00—Protective switches in which excess current causes the closing of contacts, e.g. for short-circuiting the apparatus to be protected
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

为了提供一种具有子模块(7)串联电路的装置(1)，这些子模块具有功率半导体电路(T1，T2，D2，D2)和与该功率半导体电路(T1，T2，D2，D2)并联的储能器(8)，其中为每个子模块(7)配备一个用于将该子模块(7)短路的短路装置，该装置(1)价格低并且同时可以可靠地将出现故障的子模块(7)跨接，本发明提出，所述短路装置是真空开关管(100)。

Description

用于保护变流器模块的装置
技术领域
本发明涉及一种具有子模块串联电路的装置，这些子模块具有功率半导体电路和与该功率半导体电路并联的储能器，其中每个子模块配备一个用于将子模块短路的短路装置。
背景技术
在串联电路中的电压中间变流器和特别是在能量分配和传输领域中用于高压直流输电的变流器中，使用可关断功率半导体，以将交流电压转换为直流电压或反过来。在此电压水平从几十kV达到数百kV。为了达到相当高的电压，由于功率半导体的有限耐压而串联许多装配了功率半导体芯片的半导体模块。不同的半导体模块也可以互相连接以形成功率半导体电路。特别是在所谓的多级变流器中这样的功率半导体电路是具有两个极的子模块的一部分，其中子模块串联连接。在持续运行中可能会出现，这些半导体模块的一个或者整个子模块发生介电故障并且形成内部短路。为了避免在一个半导体模块或者一个子模块发生故障的情况下导致整个设备失效，将出现故障的半导体模块以及子模块跨接。为此目的使用短路装置。该短路装置在设备的寿命期间必须具有半导体模块的运行电压的高度的耐压，并且在运行中也能经受偶尔出现的过压。短路装置的载流能力必须设计为子模块的最大要上升到的平均运行电流。其例如典型地为100A至大约1000A。
从现有技术中特别是在高压直流变流器中大多采用以所谓的压装(Press-Pack)结构的功率半导体，其中半导体组件的内部短路仅导致具有很小发热的低欧姆的短路。换言之，发生故障的半导体模块熔穿，从而不需要短路装置形式的其它保护。
在采用以模块结构方式的、低价格的键合的功率半导体的情况下，半导体模块的内部故障导致电弧形成，该电弧必须在典型地为大约1ms的很短的时间内被切断，以避免进一步的损坏和燃烧发生。
这种类型的装置从DE10323220A1中已经公知。那里描述了一种变流器，其用于连接到具有多相的交流电压导线上。该变流器具有相模块，这些相模块具有一个中间的交流电压接头和两个两边的交流电压接头。在该中间的交流电压接头和每个两边的交流电压接头之间形成一个相模块支路，其中每个相模块支路由子模块的串联电路组成。每个子模块具有本身的电容器，该电容器与功率半导体电路并联。功率半导体电路包括可关断功率半导体，其分别反并联一个续流二极管。每个可关断功率半导体和分别与其对应的续流二极管综合为一个半导体模块。多个半导体模块互相连接并且形成所谓的全桥式电路，从而在电容器上降落的电压、零电压或者反向电容器电压降落在相关的子模块的两个接线柱上。这样的变流器也称为多级变流器。半导体模块的功率半导体不是通过压接接触互相连接，而是价格低的键合的半导体模块，从而在半导体或者子模块内部的短路会导致电弧发生，产生***气体等等。为了去除产生电弧的电压，将出现故障的子模块短路并且以这种方式在串联电路中跨接。为了短路，与子模块并联一个短路装置，该短路装置包括由半导体或者晶闸管构成的牺牲组件。在故障情况下该牺牲组件熔穿，其中它被毁坏。晶闸管在故障情况下被触发并且承载大部分的短路电流。然而由于附加使用的功率半导体使得该公知的装置是成本高的。
从目前尚未公开的PCT/DE2006/000344公知一种用于将子模块短路的装置，其中该装置具有一个短路装置，该短路装置是烟火技术(pyrotechnisch)机械元件。在短路情况下该烟火技术机械元件被点燃，其中引爆装置例如***式地加速触杠，使得该出现故障的子模块被跨接。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种本文开头提到类型的装置，该装置价格低并且同时可以可靠地跨接出现故障的子模块。
本发明通过如下解决上述技术问题，即，短路装置是真空开关管。
按照本发明，不是象在现有技术中那样采用半导体或者空气开关段(Luftschaltstrecke)，而是采用真空开关管。这样的真空开关管以大批量生产并且由此可以从市场低价购得。用于低压的、商业上特别通用的真空开关管具有所需的电参数并且由于其结构尺寸而适合于作为用于变流器的子模块的短路器。
真空开关段具有特别高的介电绝缘能力，使得在真空开关管的触点之间的触头行程可以非常小。这使得将真空开关管从分离位置转变到接触位置的加速的力同样也很少会出故障。
优选设置了用于将真空开关管衔接在其分离位置并用于取消该衔接的释放和衔接单元。释放和衔接单元使得真空开关管的运动引导的动触点保持在其分离位置，在该分离位置经过真空开关管的电流中断。
如果相反，释放和衔接单元释放，则真空开关管被转变到其接触位置，在该接触位置其跨接子模块。
合适地，设置复原弹簧，该复原弹簧在真空开关管的分离位置中被张紧，从而通过释放衔接，释放复原弹簧的弹力，以将真空开关管转变到其接触位置。
释放和衔接单元优选具有永久磁铁和释放装置，该永久磁铁提供衔接力，该释放装置在释放衔接的情况下克服保持力。
释放装置优选是电磁线圈。对该电磁线圈通以电流，用于接通真空开关管。通过通以电流，电磁线圈产生磁场，该磁场与永久磁铁的磁场方向相反。换言之，通过对电磁线圈通以电流，削弱永久磁铁的保持力，使得真空开关管由于闭合力而转变到其接触位置。
按照与此相关的合适扩展，释放和衔接单元具有磁轭和运动引导的衔铁，其中磁轭与永久磁铁相连并且衔铁在分离位置闭合磁路。磁轭、永久磁铁和衔铁在衔接位置形成磁路。在此衔铁克服空气隙并且紧贴在磁轭或者永久磁铁上。在该位置永久磁铁的磁场分布到以优选方式由软磁材料构成的磁轭以及与此相关的可动的衔铁。通过在分离位置闭合磁路使得磁路闭合，并且与具有空气隙的磁路相比提供能量方面有利的状态，从而使得衔铁磁锁紧。在此衔铁合适地直接或者经过合适的杠杆机构与真空开关管的动触点相连。由此将衔铁的运动直接传导到真空开关管的动触点。
按照与此相关的合适扩展，设置了用于削弱磁路中永久磁铁的磁力的电磁线圈。如果永久磁铁的磁力被削弱，则与磁力相反的力、即取向为用于将动触点转变到接触位置的力，比磁力大。由此使得真空开关管闭合并且由此使得子模块短路。
合适地，功率半导体电路是全桥式电路。在此，例如采用四个可关断功率半导体，例如IGBT、GTO或者IGCT。每个可关断功率半导体与一个续流二极管反并联。每个子模块实施为两极。如已经结合现有技术描述的，在全桥式电路情况下，在每个子模块的接线柱上产生在储能器上降落的电压、零电压或者反向储能器电压。
与此不同，功率半导体电路是半桥式电路。这样的半桥式电路只具有两个可关断功率半导体，其仍然分别反并联一个续流二极管。用例如作为马夸特(Marquardt)电路公知的半桥式电路，在每个子模块的两个接线柱上可以产生在子模块的储能器上降落的电压或者零电压。
按照本发明的装置优选是变流器，其具有用于连接交流电网的交流电压接头。这样的装置可以应用于所谓的“柔性AC传输***”，简称FACT领域或者在高压直流传输领域。
合适地这样构造真空开关管，使得在取消衔接的情况下可以将其无驱动地从分离位置转变到接触位置，在该接触位置子模块被短路。按照该优选扩展，真空开关管主要仅由于在真空开关管内部和外部空气之间存在的压力差而从其分离位置转变到接触位置。在接触位置，电流可以经过真空开关管，相反在分离位置经过真空开关管的电流中断。除了通过所说的压力差产生的力，通常还有与动触点相连的波纹管(Faltenbalg)的张力。在可从市场购得的真空开关管中在真空开关管内部存在大约10-6Pa的压力。按照与此相关的扩展，设置小的辅助弹簧，通过该辅助弹簧产生用于闭合触点的附加的辅助力。
在特定的情况下具有优势的是，设置驱动单元。驱动单元使得可以有针对地接通真空开关管。
附图说明
本发明的其它合适的实施方式和优点是以下结合附图对本发明的实施例的描述的内容，其中相同的附图标记表示作用相同的组件并且其中
图1示出了按照本发明的装置的实施例，
图2示出了具有子模块的串联电路的相模块支路，
图3以侧面剖视图示出了真空开关管的实施例，
图4示出了具有释放和衔接单元的按照图3的真空开关管，
图5示出了用于控制按照图4的释放和衔接单元的线圈的电子控制装置，以及
图6示出了用于按照图4的电磁线圈的电子控制装置的另一个实施例。
具体实施方式
图1举例示出了由三个相模块2a、2b和2c组成的按照本发明的装置1的实施例。每个相模块2a、2b和2c与正的直流电压导线p以及与负的直流电压导线n相连，从而每个相模块2a、2b和2c具有两个直流电压接头p和n。此外对于每个相模块2a、2b和2c分别设置了一个交流电压接头31、32和33。交流电压接头31、32和33经过变压器4与三相交流电网5相连。相电压U1、U2和U3分别降落在交流电网5的各相上，其中流过电网电流In1、In2和In3。每个相模块的交流电压侧的相电流用I1、I2和I3表示。直流电流是Id。在每个交流电压接头31、32和33和正的直流电压导线p之间形成相模块支路6p1、6p2和6p3。在每个交流电压接头31、32和33和负的直流电压导线n之间形成相模块支路6n1、6n2和6n3。每个相模块支路6p1、6p2、6p3、6n1、6n2和6n3由在图1中未详细示出的子模块的串联电路和在图1中用LKr表示的电感组成。
在图2中通过等效电路图详细示出了子模块7的串联电路，特别是子模块的结构，其中在图2中仅示出相模块支路6p1。但是其余的相模块支路是相同构建的。可以看出，每个子模块7具有两个串联连接的可关断功率半导体T1和T2。可关断功率半导体例如是所谓的IGBT、GTO、IGCT等。它们对于专业人员来说本身是公知的，从而对此不需详细示出。续流二极管D1、D2分别与每个可关断功率半导体T1、T2反并联连接。与可关断功率半导体T1、T2以及续流二极管D1和D2的串联电路并联连接了一个作为储能器的电容器8。每个电容器8单向地充电。在每个子模块7的二极的接线柱X1和X2上此时可以产生两个电压状态。如果控制单元9例如产生用来将可关断功率半导体T2转换到其导通状态的控制信号，在该导通状态下电流可以经过功率半导体T2流过，则在子模块7的接线柱X1、X2上降落零电压。在此可关断功率半导体T1处于其截止状态，在该截止状态中经过可关断功率半导体T1的电流中断。这防止了电容器8的放电。如果相反可关断功率半导体T1被转换到其导通状态，而可关断功率半导体T2被转换到其截止状态，则在子模块7的接线柱X1、X2上施加全电容器电压Uc。
根据图1和2的按照本发明的装置的实施例也称为多级变流器。这样的多级变流器例如适合干驱动电机，例如马达等。此外这样的多级变流器还适用于在能量分配和传输领域中的应用。多级变流器例如用作由两个直流电压侧互相连接的多级变流器组成的近耦合，在此这些多级变流器分别与交流电网相连。这样的近耦合被应用于在两个能量分配网之间的能量交换，其中能量分配网例如具有不同的频率、相位、中性点处理方式等等。此外考虑在无功功率补偿、也就是所谓的FACT(Flexible AC Transmission System，柔***流传输***)领域中的应用。也可以考虑用这样的多级变流器进行经过长距离的高压直流传输。根据不同的应用可能性的满足，产生许多不同的运行电压，按照本发明的装置可分别与这些运行电压匹配。由于这个原因，子模块的数量可以从几个直到数百个子模块7不等。
如上面已经解释的，具有优势的是，在出现故障之后的几毫秒之内将出现故障的子模块短路。于是在可能出现更大损害之前就切断了在故障情况下出现的电弧。为了将子模块短路，在每个子模块7的接线柱X1和X2之间连接真空开关管100作为短路装置。在正常运行情况下，仅示意性示出的真空开关管100处于其分离位置，从而避免了对应的子模块7的接线柱X1和X2之间的短路。
图3示出了真空开关管100的侧面剖视图。真空开关管100具有真空密封的外壳，该外壳由第一金属外壳部件141、第二金属外壳部件142以及环形的陶瓷绝缘子和金属波纹管构成。在真空开关管100的由所说的组件限定的内部空间中存在大约10-6Pa的内部压力。换言之在真空开关管100内部占满真空。
静触点接触销111穿入(durchgreifen)第二金属外壳部件142，该静触点接触销111在它的设置在真空开关管100内部的空闲端上承载一个静触点101。动触点102与静触点101对应，该动触点与静触点在纵轴方向上相对设置，并且与动触点接触销112固定相连。动触点接触销112关于静触点101纵向运动，而其中动触点接触销112真空密封地与金属波纹管120相连。在其离开动触点接触销112的一端，金属波纹管120真空密封地附着在第一金属外壳部件141上。静触点接触销111具有在图3中示出的内螺纹，该内螺纹用于电连接对应的子模块的第一接线柱。相应地，动触点接触销112也具有用于导电地固定子模块的第二接线柱的内螺纹。
在图3中示出了处于其分离位置的真空开关管100，在该分离位置动触点102通过触点间隙150与静触点101隔开。在此充满的真空具有高的电绝缘能力，从而所示出的小的触点间隙150已经足够提供在施加高压的情况下处于分离位置的真空开关管100的所需的耐压。
由于在真空开关管100的内部和外部空气之间大的压力差，产生力作用200，该力作用200作用在动触点接触销112的纵轴方向上并且将动触点102相对静触点101挤压。力作用200通过金属波纹管120的弹力支持，该弹力在所示出的分离位置上预先张紧并且同样在静触点101的方向上挤压动触点102。由此，为了将真空管100转变到其分离位置，需要保持力240，该保持力由于所说的压力差并且由于金属波纹管的预张紧而克服闭合力。
图4示出了具有静触点接触销111和动触点接触销112的真空开关管100，其中动触点接触销112与释放和衔接单元300的衔铁310相连。释放和衔接单元300包括永久磁铁330、与永久磁铁330相连的软磁磁轭320、所说的衔铁310和电磁线圈340。由永久磁铁330产生的磁场试图在具有尽可能小的磁阻的材料中分布。衔铁310和磁轭320与空气相比具有很小的磁阻。由此，为了达到尽可能低的能量状态，衔铁310试图闭合在磁轭320或者说永久磁铁330和衔铁310之间看得见的空气隙335。换言之将动触点接触销112和由此将动触点102通过永久磁铁330的力保持在其分离位置。通过对电磁线圈340合适地通电流，使得永久磁铁330的力被削弱，直到最后闭合力大于永久磁铁330的保持力，使得衔铁310从软磁的磁轭320或者说从永久磁铁330分离。在此真空开关管100被转变到其接触位置，在该接触位置电流可以流过真空开关管100。通过对电磁线圈340通电流，由此真空开关管100被接通并且由此对应的子模块被跨接。
图5示出了用于按照图4的电磁线圈340的电子控制装置400。电子控制装置400包括电源410、电子可控闭合开关420、用于释放闭合开关420的接头以及储能器430。闭合开关420例如是可控的功率半导体，例如晶闸管或者IGBT。如果闭合开关420闭合或者说转变到其导通状态，则储能器430放电，产生流过电磁线圈340的短路电流。由于该短路电流，电磁线圈340产生一个如此高的磁场，使得衔铁30从磁轭分离。
图6示出了释放和衔接单元300的一个不同的实施例，其中按照图6的释放和衔接单元300没有永久磁铁。取而代之，仅通过线圈的磁力产生为了支持动触点接触销所需的保持力。由此线圈在正常运行时被激励。然而为了跨接子模块7，将开关420转变到其分离状态，从而防止对电磁线圈340通电。由此失去保持力，使得由于上面描述的闭合力而分离衔铁并由此闭合真空开关管100。

Claims (12)

1.一种具有子模块(7)的串联电路的装置(1)，这些子模块具有功率半导体电路(T1，T2，D2，D2)和与该功率半导体电路(T1，T2，D2，D2)并联的储能器(8)，其中，为每个子模块(7)配备一个用于将该子模块(7)短路的短路装置，
其特征在于，
所述短路装置是真空开关管(100)。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，该装置(1)具有用于将所述真空开关管(100)衔接在分离位置上和用于取消该衔接的释放和衔接单元(300)。
3.根据权利要求2所述的装置(1)，其特征在于，所述释放和衔接单元(300)具有永久磁铁(330)和释放装置(340)，该永久磁铁提供衔接力，该释放装置为了释放所述衔接而克服该保持力。
4.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述释放装置(340)是电磁线圈。
5.根据权利要求3或4所述的装置(1)，其特征在于，所述释放和衔接单元(300)具有磁轭(320)和运动引导的衔铁(310)，其中，该磁轭(320)与所述永久磁铁(330)相连并且该衔铁(310)在分离位置闭合磁路。
6.根据权利要求5所述的装置(1)，其特征在于，所述电磁线圈(340)用于削弱磁路中永久磁铁(330)的磁力。
7.根据上述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述功率半导体电路是全桥式电路。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述功率半导体电路(T1，T2，D2，D2)是半桥式电路。
9.根据上述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，该装置(1)是变流器，具有用于连接交流电网(5)的交流电压接头。
10.根据上述权利要求中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述真空开关管(100)构造成，使该真空开关管在取消衔接的情况下可以无驱动地从分离位置转变到接触位置，在该接触位置子模块被短路。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的装置(1)，其特征在于，该装置(1)具有用于将所述真空开关管(100)转变到其接触位置的复原弹簧。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，该装置(1)具有用于接通所述真空开关管(100)的驱动单元。
CN200880012451XA 2007-04-16 2008-04-02 用于保护变流器模块的装置 Active CN101669184B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007018344.7A DE102007018344B4 (de) 2007-04-16 2007-04-16 Vorrichtung zum Schutz von Umrichtermodulen
DE102007018344.7 2007-04-16
PCT/EP2008/053925 WO2008125494A1 (de) 2007-04-16 2008-04-02 Vorrichtung zum schutz von umrichtermodulen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101669184A true CN101669184A (zh) 2010-03-10
CN101669184B CN101669184B (zh) 2013-03-06

Family

ID=39683466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880012451XA Active CN101669184B (zh) 2007-04-16 2008-04-02 用于保护变流器模块的装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8390968B2 (zh)
EP (1) EP2137749A1 (zh)
JP (1) JP5241820B2 (zh)
CN (1) CN101669184B (zh)
BR (1) BRPI0810069B8 (zh)
DE (1) DE102007018344B4 (zh)
RU (1) RU2455723C2 (zh)
WO (1) WO2008125494A1 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102835018A (zh) * 2010-03-23 2012-12-19 Abb技术有限公司 电压源转换器和用于其故障处理的方法
CN103081335A (zh) * 2010-04-08 2013-05-01 阿尔斯通技术有限公司 混合hvdc转换器
CN103187722A (zh) * 2013-04-09 2013-07-03 国家电网公司 用于柔性直流输电***直流侧过电压保护装置及保护方法
CN103430437A (zh) * 2011-03-16 2013-12-04 Abb研究有限公司 栅极控制电路、功率模块和关联方法
CN103635998A (zh) * 2011-06-21 2014-03-12 Abb技术有限公司 具有接触机构的功率半导体壳体
CN105052031A (zh) * 2012-11-29 2015-11-11 通用电气公司 高压直流(hvdc)转换器***及其操作方法
CN105075083A (zh) * 2013-01-11 2015-11-18 Abb研究有限公司 具有故障处理能力的双向功率转换
CN106253649A (zh) * 2015-06-15 2016-12-21 通用电气能源能量变换技术有限公司 具有短路装置的电力变换器子模块和具有其的电力变换器

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007063447B3 (de) * 2007-12-21 2009-04-23 Siemens Ag Vakuumschaltröhre
EP2338214B1 (de) * 2008-09-05 2014-11-26 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung mit einem umrichter
DE102008059670B3 (de) * 2008-11-26 2010-06-17 Siemens Aktiengesellschaft Vakuumschalter mit beidseitig fest verschienten Anschlussklemmen
EP2406873B1 (en) * 2009-03-11 2019-08-14 ABB Schweiz AG A modular voltage source converter
JP4969614B2 (ja) * 2009-07-21 2012-07-04 株式会社日立製作所 電力変換装置
DE102010010669A1 (de) * 2010-03-04 2011-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Schalter mit beidseitig fest verschienten Anschlussklemmen
EP2369725B1 (de) 2010-03-25 2012-09-26 ABB Schweiz AG Überbrückungseinheit
EP2580854B1 (de) 2010-06-11 2018-08-01 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter mit schalterüberwachung
KR101776984B1 (ko) * 2010-09-09 2017-09-08 벤쇼, 인코포레이티드 모듈러 멀티레벨 컨버터 시스템을 제어하는 시스템 및 방법
US8733793B2 (en) 2010-10-15 2014-05-27 Nsk, Ltd. Steering column support apparatus
DE102011004733A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Submodul eines modularen Mehrstufenumrichters
EP2597764B1 (de) * 2011-11-22 2016-04-13 ABB Technology AG Verfahren zur Behandlung von Fehlern in einem modularen Multilevelumrichter sowie ein solcher Umrichter
DE102012202173B4 (de) * 2012-02-14 2013-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines mehrphasigen, modularen Multilevelstromrichters
KR101449736B1 (ko) * 2012-12-27 2014-10-08 주식회사 효성 컨버터의 바이패스 장치
KR101389579B1 (ko) * 2012-12-28 2014-04-29 주식회사 효성 전력용 컨버터
EP2978114B1 (en) 2013-03-18 2018-11-28 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion apparatus
KR101496434B1 (ko) * 2013-03-21 2015-02-26 주식회사 효성 컨버터의 바이패스 스위치 장치
WO2014169958A1 (en) * 2013-04-18 2014-10-23 Abb Technology Ltd Mechanical bypass switch device, converter arm and power converter
EP2824701B1 (en) * 2013-07-12 2020-05-06 ABB Power Grids Switzerland AG High-power semiconductor module
KR101599234B1 (ko) * 2013-12-30 2016-03-03 주식회사 효성 모듈러 멀티레벨 컨버터 바이패스 스위칭 장치 및 방법
US10186952B2 (en) 2014-03-05 2019-01-22 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
US10320308B2 (en) 2014-04-04 2019-06-11 Siemens Aktiengesellschaft Commutating circuit
CN206932165U (zh) * 2014-04-25 2018-01-26 西门子公司 用于识别电压崩溃的方法
US9866120B2 (en) 2014-06-30 2018-01-09 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion device
KR101613812B1 (ko) * 2015-01-12 2016-04-19 엘에스산전 주식회사 초고압 직류 송전의 바이패스 스위치
DE102015203645A1 (de) * 2015-03-02 2016-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Kurzschließereinrichtung
KR101870016B1 (ko) 2016-02-16 2018-07-23 엘에스산전 주식회사 바이패스 스위치
US10673352B2 (en) * 2016-03-28 2020-06-02 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion apparatus comprising cell blocks each including cascaded converter cells and a bypass circuit connected thereto
JP6567197B2 (ja) 2016-09-16 2019-08-28 三菱電機株式会社 電力変換装置
WO2018051603A1 (ja) 2016-09-16 2018-03-22 三菱電機株式会社 電力変換装置
RU2656302C1 (ru) * 2017-06-26 2018-06-04 Общество с ограниченной ответственностью "ЧЭАЗ-ЭЛПРИ" Подмодуль полумостовой силового полупроводникового модуля
KR20190002819U (ko) 2018-05-03 2019-11-13 엘에스산전 주식회사 바이패스 스위치
US11095110B1 (en) 2018-06-28 2021-08-17 Smart Wires Inc. Energy harvesting from fault currents
DE102018216211B3 (de) * 2018-09-24 2020-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Kurzschließereinrichtung und Umrichter
US10971275B2 (en) * 2018-10-31 2021-04-06 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Passive electrical component for safety system shutdown using Ampere's Law
EP3696963B1 (en) * 2019-02-12 2022-03-30 General Electric Technology GmbH Electrical assembly
EP3934091A4 (en) 2019-03-01 2022-03-02 Mitsubishi Electric Corporation POWER CONVERSION DEVICE
EP3796540A1 (en) 2019-09-17 2021-03-24 Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Cell for use in a converter
RU196697U1 (ru) * 2019-11-13 2020-03-12 Публичное акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" Модуль многоуровневого преобразователя напряжения
DE102019217600B3 (de) * 2019-11-14 2021-01-14 Dehn Se + Co Kg Kurzschließervorrichtung
KR20230149455A (ko) * 2022-04-20 2023-10-27 엘에스일렉트릭(주) 서브 모듈 장치 및 모듈형 멀티레벨 컨버터

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3538382A (en) * 1968-01-19 1970-11-03 Gen Electric Triggered vacuum gap overvoltage protective device
US3526860A (en) 1968-04-10 1970-09-01 Mc Graw Edison Co Automatic circuit interrupter
JPS56114234A (en) * 1980-02-14 1981-09-08 Meidensha Electric Mfg Co Ltd Vacuum switching device
SU1700633A1 (ru) 1989-10-18 1991-12-23 Московский энергетический институт Автоматический выключатель с дистанционным управлением
US4953068A (en) * 1989-11-08 1990-08-28 Unisys Corporation Full bridge power converter with multiple zero voltage resonant transition switching
GB9318876D0 (en) * 1993-09-11 1993-10-27 Mckean Brian A bistable permanent magnet actuator for operation of circuit breakers
CN1148255A (zh) * 1995-10-13 1997-04-23 费尔腾和古伊勒奥梅能源股份公司 电流断路器
DE19631533A1 (de) 1996-07-24 1998-01-29 Siemens Ag Lastschaltanlagen zur hochspannungsseitigen Abschaltung von Verteiltransformatoren
US5986909A (en) 1998-05-21 1999-11-16 Robicon Corporation Multiphase power supply with plural series connected cells and failed cell bypass
DE19921173A1 (de) 1999-05-07 2000-11-09 Abb Patent Gmbh Einrichtung zum Löschen eines Störlichtbogens
US6546287B1 (en) * 1999-10-08 2003-04-08 Purdue Research Foundation Controlled-power defibrillator and method of defibrillation
JP2002033034A (ja) * 2000-07-13 2002-01-31 Hitachi Ltd 開閉装置及びそれを用いた系統切替装置
JP2002093291A (ja) 2000-09-18 2002-03-29 Toshiba Corp 半導体開閉器およびその制御方法
US6753493B2 (en) * 2001-06-01 2004-06-22 Hubbell Incorporated Electrical circuit interrupting device
CN1252758C (zh) * 2002-05-23 2006-04-19 江苏东源电器集团股份有限公司 永磁操动机构
US6657150B1 (en) * 2002-06-14 2003-12-02 Eaton Corporation Shorting switch and system to eliminate arcing faults in power distribution equipment
DE10313045B3 (de) 2003-03-11 2004-07-15 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Kurzschließeinrichtung für den Einsatz in Nieder- und Mittelspannungsanlagen
DE10323220B4 (de) 2003-05-22 2014-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Kurzschluss-Schaltung für einen Teilumrichter
RU2260868C2 (ru) * 2003-10-27 2005-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" Высоковольтный вакуумный переключатель
TWI263397B (en) * 2004-01-20 2006-10-01 Delta Electronics Inc Single stage A/D converter with piezo transformer
JP4423598B2 (ja) * 2004-08-17 2010-03-03 株式会社日立製作所 真空スイッチギヤの単相モジュールおよび真空スイッチギヤ
US7053327B2 (en) * 2004-10-26 2006-05-30 Eaton Corporation Apparatus and method for use in circuit interrupters
DE102005002139B4 (de) 2005-01-13 2007-01-25 Siemens Ag Dreistellungsschalter mit Kurvenscheibe
DE102005040543A1 (de) 2005-08-26 2007-03-01 Siemens Ag Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern
CN101317244B (zh) * 2005-11-28 2012-11-21 施恩禧电气有限公司 故障中断及重新闭合装置
JP4197702B2 (ja) * 2006-01-31 2008-12-17 株式会社日立製作所 真空絶縁スイッチギヤ
WO2007095873A1 (de) 2006-02-23 2007-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Einrichtung zum kurzschliessen von leistungshalbleitermodulen
JP2007234723A (ja) 2006-02-28 2007-09-13 Toyota Industries Corp 電子部品の実装方法及び電子部品の実装装置並びに半導体装置の製造方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102835018B (zh) * 2010-03-23 2015-12-02 Abb技术有限公司 电压源转换器和用于其故障处理的方法
CN102835018A (zh) * 2010-03-23 2012-12-19 Abb技术有限公司 电压源转换器和用于其故障处理的方法
CN103081335A (zh) * 2010-04-08 2013-05-01 阿尔斯通技术有限公司 混合hvdc转换器
CN103081335B (zh) * 2010-04-08 2016-01-06 阿尔斯通技术有限公司 混合hvdc转换器
CN103430437A (zh) * 2011-03-16 2013-12-04 Abb研究有限公司 栅极控制电路、功率模块和关联方法
CN103430437B (zh) * 2011-03-16 2017-02-22 Abb研究有限公司 栅极控制电路、功率模块和关联方法
CN103635998A (zh) * 2011-06-21 2014-03-12 Abb技术有限公司 具有接触机构的功率半导体壳体
CN103635998B (zh) * 2011-06-21 2016-08-17 Abb技术有限公司 具有接触机构的功率半导体壳体
CN105052031A (zh) * 2012-11-29 2015-11-11 通用电气公司 高压直流(hvdc)转换器***及其操作方法
CN105075083A (zh) * 2013-01-11 2015-11-18 Abb研究有限公司 具有故障处理能力的双向功率转换
CN105075083B (zh) * 2013-01-11 2018-05-22 Abb研究有限公司 具有故障处理能力的双向功率转换
CN103187722B (zh) * 2013-04-09 2015-12-09 国家电网公司 用于柔性直流输电***直流侧过电压保护装置及保护方法
CN103187722A (zh) * 2013-04-09 2013-07-03 国家电网公司 用于柔性直流输电***直流侧过电压保护装置及保护方法
CN106253649A (zh) * 2015-06-15 2016-12-21 通用电气能源能量变换技术有限公司 具有短路装置的电力变换器子模块和具有其的电力变换器
CN106253649B (zh) * 2015-06-15 2020-09-11 通用电气能源能量变换技术有限公司 具有短路装置的电力变换器子模块和具有其的电力变换器

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0810069B1 (pt) 2019-01-15
BRPI0810069A2 (pt) 2014-10-21
EP2137749A1 (de) 2009-12-30
BRPI0810069B8 (pt) 2023-04-25
US8390968B2 (en) 2013-03-05
RU2455723C2 (ru) 2012-07-10
RU2009141976A (ru) 2011-05-27
CN101669184B (zh) 2013-03-06
DE102007018344A1 (de) 2008-10-30
JP5241820B2 (ja) 2013-07-17
US20100118453A1 (en) 2010-05-13
JP2010524426A (ja) 2010-07-15
WO2008125494A1 (de) 2008-10-23
DE102007018344B4 (de) 2022-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101669184B (zh) 用于保护变流器模块的装置
US8611113B2 (en) Fault protection in voltage source converters with redundant switching cells via mechanical switches being closed pyrotechnically
US9799473B2 (en) Bypass switch for HVDC transmission
CN102754345B (zh) 用于控制并联连接的至少两个功率半导体的***和方法
CN108475595A (zh) 中断电流的布置、***和方法
CN107005045B (zh) 高压直流电流断路装置
Ängquist et al. A new dc breaker with reduced need for semiconductors
EP2511928B1 (en) Switch having two sets of contact elements and two drives
CN102138264A (zh) 具有变流器的装置
EP2523203B1 (en) Switching device and related switchgear
CN110178309A (zh) Dc功率开关组件和方法
CN110678951B (zh) 直流断路器、直流断路器用的机械断路装置、以及直流断路器用的半导体断路装置
CN104380420A (zh) 用于在直流电网节点的支路中切换直流电流的直流电压开关
WO2015062644A1 (en) Circuit breaker
CN107533931A (zh) 具有磁弧偏转组件的高压紧凑型可熔断路开关装置
CN102934349A (zh) 用于模块化的多级转换器的双模块
CN103635998B (zh) 具有接触机构的功率半导体壳体
CN106165037A (zh) 用于保护电部件免受过电流损坏的方法
JP6434000B2 (ja) 電気回路用ハイブリッド遮断部材
KR101841859B1 (ko) 전자기 드라이브를 갖는 회로 차단기 유닛
JP5905779B2 (ja) 抵抗器及びそれを備えたスイッチギヤ
WO2012045360A1 (en) Direct current circuit breaker
CN103650086A (zh) 开关装置
US11476662B2 (en) Star point grounding with overvoltage limitation for a polyphase transformer
CN110880860B (zh) 模块化dc消弧器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220210

Address after: Munich, Germany

Patentee after: Siemens energy Global Ltd.

Address before: Munich, Germany

Patentee before: SIEMENS AG