Ανάλυση και Σχεδίαση Διακοπτών Ισχύος Μέσης Τάσης-Συνεχούς Ρεύματος βασισμένους σε κυκλώματα συντονισμού

Abstract

Τα σχέδια για την δημιουργία πολυτερματικών δικτύων συνεχούς ρεύματος έχουν οδηγήσει στην ανάγκη ανάπτυξης αποτελεσματικών τρόπων για την διακοπή των ρευμάτων σφάλματος που προκύπτουν στα συστήματα αυτά. Η δυσκολία έγκειται στο γεγονός ότι μετά από ένα σφάλμα σε ενα σύστημα ΣΡ δεν υπάρχουν σημεία μηδενισμού του ρεύματος. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τα συστήματα προστασίας που χρησιμοποιούνται στα συστήματα ΕΡ να κρίνονται ανεπαρκή. Ένας τρόπος για την αντιμετώπιση των σφαλμάτων στα συστήματα ΣΡ είναι η χρήση ενός κυκλώματος συντονισμού για την δημιουργία ενός ρεύματος που αντιτίθεται στο ρεύμα σφάλματος και ενός μηχανικού διακόπτη ο οποίος ενεργεί την στιγμή που ρεύμα που τον διαρρέει μηδενιστεί. Στην εργασία γίνεται παρουσίαση και θεωρητική ανάλυση δύο διαφορετικών διακοπτών ισχύος συνεχους ρεύματος τέτοιου τύπου, οι οποίοι διαφέρουν στον τρόπο δημιουργίας του ρεύματος που αντιτίθεται στο σφάλμα. Ο ένας τρόπος είναι η εκφόρτιση του πυκνωτή του κυκλώματος συντονισμού με τον έλεγχο ενός ημιαγωγικού διακόπτη και ο άλλος είναι η διέγερση του κυκλώματος συντονισμού μέσω ενός μετατροπέα δύο επιπέδων. Μέσα από την θεωρητική ανάλυση προέκυψε ο τρόπος επιλογής των παραμέτρων των διακοπτών για την βελτιστοποίηση της απόκρισης τους. Ύστερα, με βάση τα αποτελεσμάτα η λειτουργία των διακοπτών προσομοιώνεται στο Simulink. Μέσα από τις προσομοιώσεις και την θεωρητική ανάλυση προκύπτουν τα συμπεράσματα και η σύγκριση των δυο διακοπτών ισχύος συνεχούς ρεύματος.