Inversor para la recuperación de energía de tracción de

SUBESTACIONES
Inversor
para la recuperación de energía
de tracción de CC
INVERSOR PARA LA RECUPERACIÓN DE ENERGÍA DE TRACCIÓN DE CC
Sistemas Sécheron para la recuperación de energía
Como complemento a su cartera de productos, Sécheron puede elaborar estudios y soluciones técnicas para sistemas de
recuperación de energía en sistemas de tracción CC. Estos estudios y soluciones profesionales están diseñados para sistemas de
tracción cuyas tensiones nominales suelen ser de 600, 750, 1500 o 3000 VDC (de acuerdo con las definiciones de los sistemas
recogidas en el estándar EN50163).
Los sistemas de recuperación de energía de Sécheron también pueden ser construidos para operar fuera de estas clases de
tensión, en función de las definiciones proporcionadas por el operador del sistema (habitualmente una autoridad de transporte o
una empresa de mantenimiento de la red).
La energía es transmitida desde la catenaria de tracción CC a la red de alimentación CA por medio de los inversores electrónicos de
potencia. Con el fin de ofrecer un diseño rentable, estos inversores se basan en tecnologías IGBT o de tiristores. El dimensionamiento
correcto de la potencia, basado en estudios de diseño previo profesionales, se verifica mediante una prueba de tipo y una prueba
de sistema.
Los sistemas de recuperación de la energía de Sécheron pueden instalarse en sistemas de suministro nuevos o ya existentes.
Nuestra solución de recuperación de energía incorpora una protección independiente orientada a garantizar la máxima durabilidad y
fiabilidad del suministro de la línea, incluso en caso de sucesos extraordinarios. El diseño básico del sistema se ilustra a continuación.
Modo rectificador:
Modo inversor:
Red de MT
Rectificador
de tracción
Red de MT
~
~
=
=
Tren acelerando
Inversor
de tracción
Rectificador
de tracción
~
~
=
=
Inversor
de tracción
Tren frenando/regenerando
La siguiente gráfica recoge un ejemplo relacionado, una simulación de un tranvía ligero desplazándose cuesta abajo con un sistema
de catenaria de 600 V y posible carga regenerativa (corriente en tiempo).
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Características generales
Los sistemas de recuperación de energía de Sécheron están diseñados para una amplia gama de aplicaciones (tranvías, trolebuses,
metros, trenes) en los que la energía recuperada varía en función de la aplicación. El sistema está básicamente diseñado para
su instalación en el interior de una subestación de suministro que también disponga de una red de suministro CA. Otros criterios
importantes que deben tenerse en cuenta en aras de la rentabilidad del diseño son, por ejemplo, la temperatura ambiente, la altitud,
las demandas especiales (tropicalización, protección especial, etc.).
Lista de normativas habitualmente usadas en una solución fiable:
• IEC61000
• IEC61800
• IEC60146
• IEEE519
• EN50328
• EN50124
• EN50160
• EN50163
• EN50121-5
En materia de estaciones de suministro, Sécheron goza de la experiencia suficiente en condiciones extremas para ofrecer un diseño
fiable para redes de CA de frecuencias de 50 y 60 Hz.
Para reducir la tasa de armónicos, sobre todo en corrientes CA en relación con los armónicos de la tensión, cada sistema de
recuperación de la energía incorpora filtros que reducen la distorsión de la red. El diseño está optimizado para la tecnología en
cuestión (IGBT o tiristores), así como para reducir las dimensiones y las pérdidas del sistema.
Ventajas de las soluciones IGBT
Hoy, la tecnología IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor, transistor bipolar de puerta aislada) combina el control de potencias de
gran magnitud con una necesidad baja de energía de control (sincronizada). Esta ventaja hace que hoy día haya en el mercado
numerosos transistores IGBT.
En general, la tecnología IGBT ofrece las siguientes ventajas:
• Alta eficiencia
• Respuesta rápida a los comandos de control, así como en caso de fallo externo
• Frecuencia de conmutación variable
• Menor exigencia a los filtros de CA y CC
Ventajas de las soluciones basadas en tiristores
La tecnología de tiristores se usa en especial en los sistemas de alta potencia, en los que también operan los sistemas de tracción
con recuperación de la energía. En caso de aplicaciones de redes conmutadas, esta tecnología aporta un muy bajo índice de
pérdidas en los semiconductores, una alta fiabilidad y un sistema de control sencillo.
Las ventajas pueden resumirse de esta manera:
• Alta eficiencia
• Sistemas de alta tensión
• Posible refrigeración por aire natural (AN)
• Sólida construcción con una sobrecarga de alta carga
• Sistema de control sencillo
• Sistema de detección y diagnóstico sencillo
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