Netz-Kurzschlußschalter mit Hochleistungsthyristoren

• Kurzschlußstrom 120.000A
• Netzspannung 1200Veff
• Schaltleistung 250MW

Die GvA Leistungselektronik GmbH projektierte einen Netz-Kurzschlußschalter mit oben genannten Daten für ein Prüffeld. Zum Einsatz kamen 6 Stück 5'-Thyristoren in harter Parallelschaltung.

DC/AC Wandler für IGCT-Treiberboards

• Teilentladungsfrei bis 50kVeff
• Isolationsspannung bis 120kVeff
• Ausgangsleistung bis 80W

Diese von der GvA Leistungselektronik GmbH neu auf dem Markt vorgestellten Spannunungsversorgung ist speziell auf den Einsatz mit IGCT in Mittelspannungsanwendungen entwickelt worden. Bis zu 10 Stück IGCT, in Serie verschaltet, können mit dieser Versorgung gespeist werden. In einer weiteren DC/DC-Variante können auch IGBT in Mittelspannungsanwendungen oder in 3-Level-Wechselrichter-Schaltungstopologien gespeist werden.

Netzschalter mit lichtzündbaren Thyristoren

• Netzspannung 13kVeff
• Geräteleistung 13,5MVA

Für den Ersatz mechanischer Schalter im Mittelspannungsbereich hat die GvA Leistungselektronik GmbH einen Prototypen eines 3-phasigen-AC-Schalters entwickelt und geliefert. Die Anlage läuft als Referenzanlage bei unserem Kunden. Pro Phase wurden 10 Stück lichtzündbarer Thyristoren in Serie und antiparallel nebst Schutzbeschaltung vorgesehen.
Das System arbeitet mit forcierter Belüftung.

IGBT Wechselrichter für Induktionsanwendung

Wechselrichter Ausgangsstrom 4500Aeff. Wechselrichter Ausgangsleistung 3,9MVA Für Anwendungen im Bereich induktives Heizen, Schmelzen hat die GvA Leistungselektronik GmbH leistungsstarke IGBT Wechselrichterstacks ausgeliefert. Pro Schaltfunktion sind 3 Stück Hochleistungs IGBT parallel geschaltet. Der Wechselrichter ist anschlussfertig mit zugehörigen Treibern, Temperaturüberwachung Kondensatorbank und niederinduktivem DC-Zwischenkreis.
Das System ist für Wassserkühlung vorgesehen.

Netzschalter mit IGCTs

• Netzanschlußspannung 12kVeff
• Geräteleistung 33MVA
• 3-phasige Stellerschaltung

Als Ersatz für einen mechanischen Schalter hat die GvA Leistungselektronik GmbH erste Muster einer leistungselektronischen Ersatzlösung ausgeliefert. Eine Phase wird mit insgesamt 8 Stück IGCT der Größe 5SHY35L45xx in Serie nebst zugehöriger Dioden- und Schutzbeschaltung bestückt. Das System kann mit Wasserkühlung oder forcierter Luftkühlung ausgerüstet werden.

IGCT-Chopper für Traktionsanwendung

• IGCT-Chopper mit 400Adc Ausgangsstrom
• Ausgangsleistung 1,6MVA

Für eine Traktionsanwendung hat die GvA Leistungselektronik GmbH Prototypen eines IGCT-Choppers entwickelt und ausgeliefert. Dieser besteht aus 2 Stück in Serie geschalteter IGCT 5SHY35L4512 den zugehörigen Freilaufdioden und Schutzbeschaltungen. Das System ist flüssigkeitsgekühlt.

IGCT-3-Level-Umrichter

• Wechselrichter-Ausgangsspannung 13.000Veff
• Wechselrichter-Ausgangsleistung 13.5MVA

Für einen 3-Level-Wechselrichter mit einer Ausgangsleistung von 13,5MVA bei einer Ausgangsspannung von 13kVeff hat die GvA Leistungselektronik GmbH Schaltereinheiten gebaut und zur Erprobung ausgeliefert. Eine Schaltereinheit besteht aus 4 Stück in Serie geschalteter IGCT 5SHY35L4511 und den zugehörigen externen Freilaufdioden. Die Einheiten sind mit Wasserkühlern bestückt.

40.000V Puls-Entladeschalter

Der neue von GvA entwickelte Puls-Entladeschalter ist für den direkten Anschluss an 40.000V Gleichspannung konzipiert. Die Stromamplitude kann bei einer Pulsbreite von 240us bis zu 6.000A betragen. Die Ansteuerung erfolgt optoelektronisch. Die notwendige Zündenergie wird aus dem Lastkreis entnommen. Eine Schutzelektronik verhindert zuverlässig Freiwerdezeit bedingte Ausfälle. Für Anwendungen mit anderen Anforderungsprofilen sind kundenspezifische Varianten dieses Puls-Entladeschalters erhältlich.

IGCT-Wechselrichter-Sätze für hohe Leistungsanforderungen

Die neuen IGCT-Wechselrichter-Sätze ermöglichen den direkten Betrieb an Netzen mit Anschlussspannungen von bis zu 4500V_eff. In 3-Punkt Schaltungskonfiguration können mit Luftkühlung Ausgangsleistungen bis ca. 3,5MVA erreicht werden. In 2-Punkt Schaltungskonfiguration stehen bei Anschlussspannungen von bis zu 2000Veff Ausgangsleistungen bis ca. 2MVA zur Verfügung. Die im Wechselrichter-Satz eingesetzten IGCTs verfügen über eine Ansteuerelektronik, die über Lichtwellenleiter angesteuert werden. Die Hilfsspannungsversorgung für die Ansteuerelektroniken erfolgt mittels Netzgeräten mit hoher Isolationsfestigkeit und ausgezeichneter Teilentladungsfestigkeit. Zwischenkreiskondensator und Schutzbeschaltungen sind im Lieferumfang enthalten. Durch Verwendung von IGCT`s in hermetisch dichter, druckkontaktierter Scheibenzellenbauform wird eine hervorragende Wechsellastbeständigkeit und Langzeitzuverlässigkeit bei gleichzeitig ausgezeichneter sicherheitsrelevanter Gehäusebruchstromfestigkeit ereicht.

IGCT, ein neuer abschaltbarer Leistungshalbleiter

Speziell für Anwendungen im oberen Leistungsbereich hat ABB Switzerland Ltd. Semiconductors, Lenzburg ein neues Sortiment rückwärtsleitender und asymmetrisch sperrender Integrated Gate Comutated Thyristors vorgestellt. Mit bis zu 5500V Sperrspannung und periodisch abschaltbaren Strömen bis 4000A zeichnet sich der IGCT als idealer Schalter für Zwei- und Dreipunkt Wechselrichter im Leistungsbereich ab ca. 1MW aus. Das integrierte Treiberboard wird über einen Lichtwellenleiter angesteuert und schaltet den IGCT ein und aus. Ein Betrieb ohne RCD-Schutzbeschaltung ist möglich. Bedingt durch die sehr günstige Verlustleistungsbilanz aufgrund extrem niedriger Durchlassspannungsabfälle lassen sich durch Verwendung relativ kleiner Standardkühler sehr effiziente und kostengünstige Wechselrichter-Aufbauten herstellen. Durch Einsatz hermetisch dichter, druckkontaktierter Scheibenzellen-Gehäuse wird eine hervorragende Wechsellastbeständigkeit und Langzeitzuverlässigkeit bei gleichzeitig ausgezeichneter sicherheitsrelevanter Gehäusebruchstromfestigkeit erreicht.

IGBT Wechselrichterendstufen für Anwendungen bis 1MVA

Für Anwendungen bis 1MVA hat GvA eine komplette Baureihe von IGBT Wechselrichter Endstufen entwickelt. Sie sind sowohl luft- als auch wassergekühlt erhältlich. Der Betrieb ist am gleichgerichteten 400Veff, 660Veff und 1000/1200Veff Netz möglich. Die Ansteuerung der IGBT Wechselrichter Endstufen erfolgt mit elektrischen oder optischen Steuersignalen. Gleiches gilt für die Fehlerrückmeldung im Falle einer Kurzschlussabschaltung durch die IGBT Treiberboards. Die zur Verwendung kommenden DC-Bus-Systeme zeichnen sich durch sehr kleine Streuinduktivitäten bei gleichzeitig hoher Strombelastbarkeit, hoher Isolations- und Teilentladefestigkeit aus. Die Kondensatorbatterie ist auf eine lange Lebensdauer ausgelegt. Für Anwendungen mit speziellen Anforderungsprofilen sind kundenspezifische Varianten dieser Wechselrichterendstufen auf Anfrage erhältlich.