4 R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6

our des raisons historiques, les réseaux

ferroviaires de nombreux pays sont exploi-

tés avec une fréquence qui diffère de celle

du réseau national ou avec du courant

continu [1,2,3]. D’une part, les compagnies

ferroviaires disposent de leurs propres cen-

trales électriques, mais d’autre part, leurs

réseaux sont le plus souvent reliés aux

réseaux nationaux, à cause de leur besoin

de puissance fortement variable. Par

exemple en Allemagne, environ 40 coupla-

ges de réseau existent entre le réseau fer-

roviaire et le réseau national. Les chemins

de fer couvrent environ un quart de leur

besoin d’énergie par ces couplages. Ceux-

ci participent également à la stabilisation

du réseau ferroviaire. Etant donné que la

plupart de ces couplages permettent

l’échange d’énergie dans les deux direc-

tions, c’est-à-dire du réseau national vers

le réseau ferroviaire et vice versa, la pro-

duction de courant du réseau ferroviaire

peut être plus économique.

Exploitation du couplage

de fréquence et protection

de l’environnement

Lors de la production de fonte brute, de

grandes quantités de gaz de hauts four-

neaux sont produites dans l’aciérie Bremen

GmbH. Ce gaz est mené par des gazoducs

dont le diamètre atteint 1,8 m vers la cen-

trale électrique voisine de Mittelsbüren. Les

Stadtwerke Bremen AG en produisent du

courant électrique ferroviaire livré à la Deut-

sche Bahn AG. Cette collaboration exercée

avec succès depuis 1964 pour l’utilisation

du gaz de hauts fourneaux signifie un

grand profit pour l’environnement, car elle

permet d’économiser du charbon dans

d’autres centrales électriques et donc de

réduire fortement les émissions de CO2.

Pourtant, par suite de la diminution

du besoin d’électricité ferroviaire pendant

les fins de semaine, une partie du gaz

de hauts fourneaux devait jusqu’ici être

brûlée à la torche. Par le couplage de fré-

quence entièrement statique de 100 MW

qui vient d’être mis en service à Mittels-

büren , , , les Stadtwerke Bremen

peuvent transformer du courant ferroviaire

en courant triphasé et vice versa, en amé-

liorant en même temps l’utilisation du gaz

de hauts fourneaux. A l’avenir, presque

toute la quantité de gaz pourra être utilisée

pour la production d’électricité. Ce que la

Deutsche Bahn AG n’utilise pas est trans-

formé et alimenté dans le réseau des

Stadtwerke Bremen AG.

Jusqu’à ce jour, l’avantage écologique

de cette coopération entre l’aciérie, les

chemins de fer et les Stadtwerke se mani-

feste par env. 750000 t de CO2 par année

dont l’émission est évitée dans d’autres

centrales électriques. Avec le nouveau

convertisseur, l’environnement est soulagé

d’env. 150000 t de CO2 supplémentaires.

En complément, le couplage de fré-

quence entièrement statique pour le trans-

port d’énergie du réseau de 16 2⁄3 Hz dans

celui de 50 Hz et vice versa améliore la

sécurité des fournitures des deux réseaux,

étant donné qu’une pénurie d’énergie de

l’un d’eux peut être compensée avec l’aide

de l’autre.

Par le couplage des réseaux, les sec-

tions de courant ferroviaire de la centrale

Mittelsbüren peuvent être intégrées dans la

production de courant triphasé, ou inverse-

ment, le réseau ferroviaire peut être ali-

menté à prix avantageux par le réseau de

50 Hz, en cas de manque de gaz de hauts

fourneaux ou lorsque la pleine puissance

de la centrale n’est pas disponible pour

une autre raison quelconque. Ce faisant,

on assure que toutes les centrales sont

constamment adaptées à la situation des

alimentations, du combustible et des

coûts, et que les obligations de livraison

envers la Deutsche Bahn AG peuvent tou-

jours être garanties, indépendamment de la

livraison de gaz de hauts fourneaux.

Des blocs de machines tournantes

aux convertisseurs statiques

Autrefois, les stations de conversion de fré-

quence entre les réseaux ferroviaires et

nationaux étaient équipées de convertis-

321

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

Rüdiger Boeck

Stadtwerke Bremen AG

Osvin J. Gaupp

Peter Dähler

Eugen Bärlocher

Johannes Werninger

ABB Industrie AG

Plinio Zanini

ABB Production d’énergie SA

Couplage defréquence de 100 MWentièrement statiquede BremenPour l’échange d’énergie entre un réseau ferroviaire et le réseau national, on

utilise actuellement de préférence des convertisseurs de fréquence stati-

ques. Avec sa puissance de 100 MW, l’installation de couplage de fréquence

entièrement statique réalisée en technologie GTO de Bremen est mondiale-

ment la plus grande de ce genre. Le développement conséquent des thyris-

tors GTO, une commande d’un nouveau type et le couplage en série des GTO

ont rendu possible la construction économique d’un couplage de fréquence

entièrement statique de 162⁄3 Hz – 50 Hz d’une puissance aussi élevée. Par

rapport aux installations antérieures, ce couplage se distingue par un com-

portement sensiblement amélioré du rendement sur toute la gamme de puis-

sance et par une disponibilité plus élevée.

P

R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6 5

seurs tournants. Parallèlement aux progrès

et à la fiabilité de l’électronique de puis-

sance depuis l’introduction des thyristors

déclenchables (GTO), on préfère de plus en

plus les installations de conversion stati-

ques, à savoir pour les raisons suivantes:

• Comportement du rendement amélioré

d’env. 5% sur toute la gamme de puis-

sance [2]

• Frais d’investissement plus bas, à cause

de la suppression des fondations coû-

teuses des machines rotatives

• Temps de maintenance et d’arrêt plus

courts et donc disponibilité accrue

• Simplification du service, par la

construction modulaire de composants

plus facilement manipulables

Les couplages de fréquence statiques pour

réseaux ferroviaires en usage jusqu’à ce

jour sont formés d’unités de convertisseurs

de 15 MVA au maximum. ABB a accompli

un premier pas en direction de puissances

plus élevées dans l’installation des Che-

mins de fer fédéraux suisses (CFF) de Giu-

biasco de 2 fois 25 MVA. Celle-ci est en

exploitation commerciale depuis 1994

[1, 3].

Bremen:

puissance élevée avec un seul

convertisseur

En 1991, les Stadtwerke Bremen AG

avaient mandaté ABB Production d’énergie

SA et ABB Industrie SA pour l’élaboration

d’une étude de faisabilité d’un convertis-

seur de fréquence de haute puissance

pour 16 2⁄3 Hz – 50 Hz, avec GTO branchés

en série et d’une puissance de conversion

devant atteindre 100 MW dans les deux

directions. Cette étude a montré que par

un développement sélectif des GTO, par

une nouvelle commande dure et par le

couplage série des GTO [4], il était possible

de construire un couplage de fréquence

entièrement statique pour 16 2⁄3 Hz – 50 Hz

de haute puissance.

Les données principales du couplage de

fréquence Bremen sont rendues dans le

Tableau 1. L’installation est formée d’un

seul convertisseur de 100 MW/MVA. Le

grand bond de puissance réalisé a été

rendu possible par plusieurs pas d’innova-

tions au profit de la technologie GTO, tout

en assurant la fiabilité la plus élevée.

En comparaison des convertisseurs for-

més de plusieurs installations partielles, la

Schéma de principe du couplage de fréquence entièrement statique de 100 MW Bremen

A Réseau triphasé 6 Impédance de lissageB Réseau ferroviaire 7 Filtre 33 Hz

8 Filtre passe-haut1 Convertisseur à thyristors 9 Condensateurs de circuit intermédiaire proches du convertisseur2 Circuit intermédiaire à tension continue 10 Limiteur de tension3 Convertisseur GTO (12 x) 11 Barres collectrices du circuit intermédiaire4 Installation de filtrage et de compensation (11/23, 5/13: filtres) 12 Transformateur additionneur, réseau ferroviaire5 Circuit d’extinction totalisateur SLK 13 Transformateur de convertisseur, réseau triphasé

1

5/1311/23

112 kV50 Hz Y

Y

D

D

4

L d / 2

L d / 2

C F

L F R f L f

C f

C D

2

11

10

31

A

121 kV16 2/3 Hz

B

+

-

5

13

76

8 9

12 ×

12

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

6 R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6

puissance élevée concentrée sur un seul

convertisseur fournit un rendement plus

élevé. Par suite du nombre plus petit de

composants, la fiabilité est par principe

plus élevée, tandis que les frais d’investis-

sement et d’exploitation sont plus bas.

Dans l’installation Bremen, il est essentiel

que la redondance soit assurée dans le

convertisseur lui-même.

Configuration et disposition du

couplage de fréquence

Le circuit principal du couplage de réseaux

Bremen est formé essentiellement

du convertisseur à thyristors du côté

triphasé, du circuit intermédiaire à tension

continue, ainsi que du convertisseur GTO

et des transformateurs du convertisseur

du côté ferroviaire. On y trouve également

les équipements de filtrage et de compen-

sation du réseau triphasé et du circuit

intermédiaire, ainsi que les principaux

appareils de protection contre les surten-

1

136 4

Z 50

5 2

L 2108

T 12 T 13

12 1214

11

L 401 L 433

13

10 7

9

T 11 T 01

M PM P

Vue en plan du couplage de fréquence avec rez-de-chaussée du bâtiment des convertisseurs1 Local des transformateurs auxiliaires 8 Echangeur de chaleur eau/air T11–T13 Transformateurs 16 2⁄3 Hz2 Local du filtrage 50 Hz 9 Local du convertisseur 50 Hz et SLK T01 Transformateur 50 Hz3 Distribution ASC et AC 10 Installation de récupération L210 Compensation de 4 Local des batteries du refroidissement 162⁄3 Hz puissance réactive 50 Hz5 Installation de distribution 20 kV 11 Local du convertisseur 162⁄3 Hz L401 Impédance de lissage6 Distribution DC 12 Ventilation L433 Impédance du filtre 33 Hz7 Installation de récupération 13 Condensateurs du filtre 33 Hz

du refroidissement 50 Hz 14 Gaines de ventilation

2

Tableau 1:Données principales du couplage de fréquence Bremen

Puissance nominale permanenteTransport d’énergie dans les deux sens, 100 MVA, cos ϕ = 0,8mesuré du côté ferroviaire 100 MVA, cos ϕ = 1,0

Réseau triphaséTension de service 112 kV ±5%Fréquence de service 50 Hz ±0,5%

Réactions sur le réseau triphaséHarmoniques de tension selon VDEW

Réseau ferroviaire Tension de service nominale (100 MVA) 121 kVGamme de la tension de service 97...123 kVGamme de la fréquence de service 162⁄3 Hz ±2%

Réactions sur le réseau ferroviaireHarmoniques de tensionDistorsion totale Pn DU 150 ≤0,5%

Rendement garantiPuissance sur la barre collectrice 16,7 HzDirection de transport 162⁄3 Hz ⇒ 50 Hz72 MW, cos ϕ = 0,8 94,9%90 MW, cos ϕ = 1,0 95,6%

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6 7

sions dans le circuit intermédiaire et pour

la protection de l’installation lors d’un

décrochage de l’onduleur (SLK). Dans le

réseau des Stadtwerke Bremen AG, la ten-

sion et la fréquence sont pratiquement

constantes. En revanche, dans le réseau

ferroviaire, tant la tension (97 à 123 kV)

que la fréquence (16,3 à 17,0 Hz) peuvent

varier fortement en exploitation normale.

La tension nominale et le courant nominal

du circuit intermédiaire sont 10 kV, resp.

10,5 kA.

L’installation a été placée directement

derrière la station de distribution 110 kV

des Stadtwerke Bremen AG, à la limite de

l’installation de distribution de 110 kV de la

Deutsche Bahn AG. Un bâtiment de deux

étages abrite les convertisseurs, la com-

mande, la régulation et la surveillance. A

cause de la pollution considérable de l’air

par l’aciérie et par suite du climat maritime,

tous les bancs de condensateurs se trou-

vent également dans le bâtiment. Seuls les

transformateurs, les bobines de compen-

sation, les inductances de lissage et les

bobines des circuits de filtrages sont instal-

lés devant le bâtiment , .

Le bâtiment présente une projection

en plan horizontal de 54 × 15 m. La sub-

division des locaux du premier étage est en

principe la même que celle du rez-de-

chaussée, étant donné que les compo-

sants principaux (les deux convertisseurs,

les condensateurs du circuit intermédiaire

et les circuits d’extinction totalisateurs)

sont répartis sur les deux étages et dispo-

sés de manière identique. Cette disposition

a été choisie pour obtenir des barres de

liaison aussi courtes que possibles.

Une grande attention a été vouée à une

bonne clarté de l’installation et à la facilité

d’accès aux composants. Cette installation

tire donc entièrement profit des avantages

inhérents de la configuration modulaire des

convertisseurs statiques: convivialité de la

maintenance, frais d’entretien restreints,

32

temps de réparation et de remplacement

courts en cas de dérangement, et donc

une disponibilité élevée. Le local du

convertisseur côté ferroviaire est dimen-

sionné de manière à garantir une bonne

accessibilité à tous les composants. La

moitié des convertisseurs et des modules

de limitation de tension se trouve sur cha-

cun des étages.

Les armoires de contrôle-commande

sont installées à l’étage supérieur, en posi-

tion centrale par rapport aux composants

de puissance, de manière à raccourcir les

liaisons câblées. L’interface homme-ma-

chine servant à la conduite locale est éga-

lement placée à l’étage supérieur.

Les transformateurs, ainsi que les bobi-

nes de compensation, de filtrage et de lis-

sage sont installés en dehors du bâtiment,

à proximité immédiate des composants de

puissance correspondants . 3

Couplage de fréquence entièrement statique de 100 MW Bremen

1 Bâtiment des convertisseurs 2 Inductances shunts 3 Echangeur de chaleur eau/air 4 Transformateurs 162⁄3 Hz

3

1 2 3 4

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

8 R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6

Principe du fonctionnement et

conception du côté ferroviaire

La tension continue du circuit intermédiaire

est maintenue constante par le convertis-

seur du côté triphasé. Le convertisseur

GTO fournit une tension interne réglable à

volonté en amplitude et en phase. Sa fré-

quence est déterminée par l’exploitation

interconnectée. Les valeurs de référence

des variables réglantes du convertisseur de

fréquence sont la tension et la position de

phase au point de branchement du réseau

ferroviaire.

Le mode de fonctionnement de principe

du convertisseur GTO est représenté dans

le diagramme vectoriel . Un rôle essen-

tiel est joué par la réactance de court-cir-

cuit XT du transformateur monophasé du

convertisseur . La tension de conver-

sion interne UBI peut être réglée à volonté

(UBi dans la zone grise). Ce faisant, on

détermine la chute de tension ∆ UT et donc

le courant IB en amplitude et en phase.

La formation de puissance réactive sup-

portant la tension est limitée par la tension

intérieure réglable maximale. Celle-ci ré-

sulte de la tension continue du circuit inter-

médiaire et du procédé de réglage du

4a

4b

convertisseur GTO décrit ci-après. Il y a

lieu de remarquer qu’à cause des restric-

tions du temps de commutation, on ne

peut pas utiliser toute la tension de com-

mande ust (le facteur d’utilisation maximal

est de 0,96).

La puissance apparente SB est limitée

par le courant maximal qui peut franchir le

convertisseur GTO et le transformateur de

convertisseur IB (petit cercle dans ).

Tandis que dans le cas du transformateur,

cette limite n’est que de nature thermique,

pour le convertisseur GTO, on doit égale-

ment tenir compte de l’aptitude de déclen-

chement des semi-conducteurs. En outre,

une limitation de la puissance active (limita-

tion verticale de la zone grise) est imposée

par la conception de l’alimentation du côté

triphasé (convertisseur à thyristors, etc.).

Le diagramme PQ du côté ferroviaire

correspond aux données de puissance

fixées (Tableau 2). Le cercle UB = 121 kV

contient les trois points de travail A, B et C

spécifiés. Il correspond au courant maximal

admissible du convertisseur GTO. Ce cer-

cle détermine également la puissance

maximale en cas de tension basse sur le

réseau ferroviaire. Dans la zone surexcitée,

5

4b

le point B détermine la limite de puissance

imposée par la tension maximale du

convertisseur.

Vu qu’on est en présence d’un conver-

tisseur à thyristors antiparallèles de même

puissance, les mêmes points de travail sy-

métriques A’, B’ et C’ sont valables pour le

flux de l’énergie du réseau ferroviaire vers

le réseau triphasé.

Procédé de commande

et tension de sortie

Pour le procédé de commande, on a choisi

le procédé classique de la modulation

d’impulsions en durée (MID), éprouvé et

connu dans la technique d’entraînement.

Les ordres de commutation des différents

modules U sont obtenus à partir de la

valeur momentanée de la tension de com-

mande sinusoïdale ust et de tensions por-

teuses triangulaires (tensions de com-

mande auxiliaires uhm et uhp) . La fré-

quence porteuse correspond au triple de la

fréquence du réseau ferroviaire. Par consé-

quent, chaque GTO subit trois cycles de

commutation par période du réseau ferro-

viaire.

6

X T Z BkI B

PB

S B

Q B

Ud U Bi U B

ust δE

-

+

F

_ ~∆U T

GTO

a

UBi max

I B maxX T

UBi UB

QB

IB

B

C

A

PB

δ

UTP

+

+

-

-

∆

b

0

Schéma de principe du convertisseur GTO

a Schéma équivalent

E Circuit intermédiaire à tension continueF Réseau ferroviaire

Ud Tension continueUBi Tension de convertisseur interneXT Réactance de court-circuit du transformateur

côté ferroviaire∆UT Chute de tension sur XT

UB Tension du réseau ferroviaire au point de branchementZBk Impédance de court-circuit du réseau ferroviairePB , QB , SB Puissances alimentées dans le réseau ferroviaire IB Courant de sortie du convertisseur GTOust , δ Variables réglantes de la régulation

4

b Diagramme vectoriel simplifié du convertisseur GTO

A,B,C Points de travail spécifiés

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6 9

Les douze ponts GTO sont tous com-

mandés par le procédé MID. Les signaux

porteurs de deux étages voisins sont pour-

tant décalés électriquement de 15˚ (180˚/12

par rapport à la période de la tension por-

teuse). Ce faisant, on obtient douze ten-

sions étagées et décalées mutuellement.

L’addition de ces tensions étagées dans le

transformateur du côté du réseau ferroviaire

fournit une tension de sortie approximative-

ment sinusoïdale, avec une très faible te-

neur en harmoniques . On n’a donc pas

besoin de filtres supplémentaires.

La commande de la tension de sortie

s’effectue par le réglage de l’amplitude de

la tension de commande ust et de sa

position de phase δ par rapport à la tension

du réseau ferroviaire UB au point de bran-

chement du couplage de fréquence.

Convertisseur du côté ferroviaire

Les progrès décisifs qui ont permis la réali-

sation de la puissance élevée du couplage

de fréquence de Bremen sont implémentés

dans la technologie GTO du convertisseur

du côté ferroviaire. Ce convertisseur com-

prend : 1

7

• Douze ponts H, chacun avec deux mo-

dules de phase (modules U), qui sont

branchés en parallèle sur le circuit inter-

médiaire.

• Quatre limiteurs de tension dans le cir-

cuit intermédiaire.

• Un circuit intermédiaire couplé directe-

ment, constitué de barres collectrices

de basse inductivité et de condensa-

teurs de circuit intermédiaire.

• L’électronique proche du convertisseur.

Modules de phase à faible

inductivité

Les modules de phase contiennent chaque

fois six GTO couplés en série. Le module

de phase avec interconnexion sur le circuit

intermédiaire et le condensateur branché

directement sont construits avec une

inductivité extrêmement faible, afin que

l’énergie accumulée dans l’inductance

parasitaire, et par conséquent la sollicita-

tion par la tension lors de la commutation,

restent faibles .

Les condensateurs de circuit inter-

médiaire proches des convertisseurs sont

formés de condensateurs haute tension à

inductivité extrêmement basse (200 nH par

unité de 10 kV). Les enroulements des

condensateurs sont réalisés en technologie

sèche autorégénératrice. En cas de défaut

d’isolation interne, la couche métallique

s’évapore de manière limitée localement,

sans formation de court-circuit.

Le refroidissement des semi-conduc-

teurs de puissance, des résistances de

protection et des inductances de limitation

de courant est effectué avec de l’eau pure

déionisée. Un refroidissement forcé à air

par ventilation n’est pas nécessaire pour

les convertisseurs, ce qui améliore la fiabi-

lité.

Couplage série et redondance

Le couplage série des GTO pose des exi-

gences élevées à la synchronisation des

processus de commutation. Tous les GTO

branchés en série doivent commuter en

l’espace de 200 ns. A cet effet, ABB a dé-

veloppé la commande dite dure, caractéri-

sée par un courant de gâchette de pente et

8

Tableau 2:Spécifications des données de puissance au point de branchement du réseau ferroviaire

Point de travailA B C

(sous-excité) (surexcité)

Tension ferroviaire UB 121 kV 121 kV 121 kV

Fréquence ferroviaire fB 16,2...17 Hz 16,2...17 Hz 16,2...17 Hz

Puissance active PB 80 MW 80 MW 100 MW

Puissance réactive QB –60 MVAr +60 MVAr 0 MVAr

Puissance apparente SB 100 MVA 100 MVA 100 MVA

cos ϕ 0,8 0,8 1

120

100

MVAr

60

40

20

0

– 20

– 40

– 60

– 80

–100

–120–100 –60 –20 0 20 60 MW 100

PB

fB = 17 Hz

UB = 123 kV

UB = 121 kV

UB = 110 kV

QBC

B

A

Diagramme PQ du côté ferroviaire

PB Puissance active, positive pour le flux d’énergie 50 Hz ⇒ 162⁄3 HzQB Puissance réactive, positive en cas de surexcitationUB Tension du réseau ferroviaire au point de branchementfB Fréquence de la tension du réseau ferroviaireA,B,C Points de travail spécifiés

5

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

10 R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6

d’amplitude considérablement plus élevées

que celles des commandes conventionnel-

les [4]. A cet effet, l’inductivité de l’unité de

commande devait être diminuée d’un fac-

teur d’environ 100, ce qui a requis une

configuration entièrement inédite. Le GTO

et l’unité de commande y forment une

unité constructive compacte.

La tension continue nominale du circuit

intermédiaire est de 10 kV. Quatre GTO

connectés en série dans chaque branche

du pont suffiraient donc. Avec six GTO

branchés en série, un semi-conducteur

peut tomber en panne, sans que le fonc-

tionnement de l’installation soit entravé. Si

un second GTO devient défaillant dans la

même branche, l’installation est déclen-

chée de manière contrôlée. Par le place-

ment de postes de semi-conducteurs re-

dondants, on diminue la sollicitation en ten-

sion de tous les composants et la durée de

service moyenne est prolongée très forte-

ment.

Les calculs fondés sur des données

pratiques montrent que grâce au couplage

série et à la redondance, l’ensemble du

convertisseur de fréquence ne tombera en

panne en moyenne qu’une seule fois tous

les six ans. Dans ce calcul, on admet que

les composants redondants défectueux

constatés pendant l’exploitation sont rem-

placés à l’occasion des travaux d’entretien

annuels. Si on remplace ces composants à

des intervalles plus rapprochés, la disponi-

bilité est encore accrue considérablement.

Conception du câblage du circuit

intermédiaire

La nécessité d’une exécution de faible in-

ductivité est également valable pour la par-

tie proche des convertisseurs du circuit

intermédiaire. Les deux conducteurs du

circuit intermédiaire sont donc formés de

deux barres plates très proches, qui ne

sont séparées que par une couche d’isola-

tion en MICADUR®. En cas de courts-cir-

cuits internes, de fortes sollicitations méca-

niques peuvent se produire. La construc-

tion est conçue de telle manière que tous

les cas de dérangements imaginables

soient maîtrisés. La sollicitation n’a pas été

seulement calculée et simulée, mais aussi

testée dans le laboratoire d’essai en court-

circuit .

Limiteur de tension

La tension continue est maintenue

constante par des circuits de régulation ra-

pides du convertisseur à thyristors de l’ali-

mentation. Des perturbations dans les

9

réseaux respectifs peuvent néanmoins pro-

voquer des surtensions transitoires. Pour la

protection du convertisseur GTO, on a

donc installé un limiteur de tension. Lors-

que la tension admissible limite est atteinte

dans le circuit intermédiaire, il enclenche

rapidement une résistance de puissance.

Ce limiteur de tension est constitué de

quatre interrupteurs GTO parallèles équi-

pés de résistances de puissance. Il s’agit

de quatre modules de phase légèrement

modifiés du convertisseur GTO, complétés

par les résistances et des diodes de roue

libre.

Protection

Le concept de la protection comprend trois

échelons: prévention, allumage de protec-

tion et limitation du dommage en cas d’ur-

gence. Le principe le plus important réside

dans la saisie de toutes les possibilités, afin

d’éviter les situations de perturbation. Cet

objectif est atteint par l’utilisation de GTO

redondants, ainsi que par le déclenche-

ment contrôlé en cas de panne d’un

second GTO dans la même branche. En

outre, le verrouillage des deux branches

d’une phase GTO évite qu’elles deviennent

passantes en même temps.

Si les mesures préventives devaient fail-

lir, un court-circuit du circuit intégré est

saisi en l’espace de quelques microsecon-

des par un dispositif de mesure rapide et

redondant. Pour décharger la phase GTO

défectueuse, toutes les autres phases GTO

du convertisseur sont allumées (allumage

de protection). Le convertisseur est dimen-

sionné de manière à éviter des dégâts dans

un tel cas. Grâce aux mesures préventives,

l’allumage de protection ne se produit du

reste que très rarement.

En complément, le convertisseur GTO

est dimensionné de manière à survivre à

une défaillance de la protection. Si tout le

courant de défaut franchit un point de

défaut central, tous les semi-conducteurs

de la phase concernée (GTO et diodes)

peuvent à vrai dire être détruits. Pourtant,

aucun dommage mécanique ou thermique

consécutif ne se produit. Aucun plasma

ne se forme et aucun composant n’ex-

plose.

u1

iB

ud ust > uhm_

ust > uhp

ust

ust

uhp

uhm

ust < uhm

ust < uhp

Principe du procédé de commande MID

ud Tension continue u1 Tension de sortie d’un étageust Tension de commande iB Courant de sortie du uhm, uhp Tensions de commande auxiliaires convertisseur GTO

6

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6 11

Vérification

Etant donné que le convertisseur GTO Bre-

men constitue une première réalisation

avec des technologies en partie très nou-

velles, une grande attention a été vouée à

la vérification de tous les composants et

groupes constitutifs. La sécurisation a été

effectuée mutuellement sur deux plans: par

simulation sur des modèles hautement so-

phistiqués et par l’examen de parties de

l’installation en laboratoire.

Un nouveau programme de simulation

avec des modèles de semi-conducteurs

perfectionnés était disponible pour les simu-

lations. Les paramètres nécessaires ont été

obtenus par des mesures spéciales effec-

tuées sur des matériels. De cette manière,

on a pu assurer entre autres que les ratés

de blocage et les allumages de protection

sont assurés, en tenant compte de tous les

composants de l’installation et des réseaux.

On a également pu tenir compte de l’in-

fluence des tolérances des composants et

procéder à l’examen du «worst case».

Les essais de type prescrits par les nor-

mes ont été complétés par les essais sui-

vants:

• Examen des phénomènes dans la

gamme haute fréquence pendant les

dérangements transitoires du réseau sur

le côté ferroviaire

• Essais par chocs de courant, par les-

quels aucun endommagement mécani-

que des composants ne doit se pro-

duire, même en cas de défaillance de

tous les échelons de protection

• Preuve par d’autres essais de chocs de

courant que les caractéristiques des

éléments semi-conducteurs ne sont pas

modifiées, même après 100 impulsions

d’allumage de protection

• Essais d’endurance de plus de 100 heu-

res avec 150% du courant nominal,

120% de la tension nominale, 150% de

la fréquence nominale et une redon-

dance complètement supprimée [4]

Transformateurs du côté

ferroviaire

Le transformateur additionneur du côté

ferroviaire est formé de six unités à deux

phases avec un noyau de retour . Ce

noyau de retour découple magnétiquement

les deux phases, de sorte que les noyaux

se comportent comme des transformateurs

monophasés. Les enroulements secondai-

res des deux phases sont alimentés par

des ponts GTO voisins en modulation.

Leurs composantes d’oscillation fonda-

mentales sont à vrai dire en phase, mais à

cause des trains d’impulsions décalés, les

harmoniques sont déphasées et fournissent

un flux magnétique dans le noyau de retour

d’env. 10% du flux principal des noyaux

bobinés. En section, le noyau de retour est

néanmoins dimensionné de la même ma-

nière que les noyaux principaux, afin de

permettre un cadençage très indépendant

des deux ponts GTO, par ex. en cas de

perturbation du réseau, sans produire des

effets de saturation dans le transformateur.

10

1.25

p.u.

0

–1.251.25

0

–1.25

p.u.

uhp

uhm

ust

ust

u1

uBi

a

b

Formation de la tension du convertisseur GTO

a Evolution de la tension u1 d’un étageb Tension de convertisseur interne résultante uBi à la sortie du transformateur additionneur pour une tension de commande ust = 0,9

uhm, uhp Tensions de commande auxiliaires

7

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

12 R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6

Par conséquent, on a utilisé pour l’unité

biphasée un noyau de transformateur tri-

phasé usuel en tôles de transformateur à

grains orientés, sur lequel seules les bran-

ches extérieures portent des enroulements.

Chaque branche du noyau porte un enrou-

lement primaire (côté ferroviaire) et un

enroulement secondaire concentrique.

Tous les enroulements primaires sont isolés

pour la pleine tension d’essai. Chaque fois

deux unités biphasées se trouvent dans

une cuve commune.

Une attention particulière a été vouée à

une dispersion aussi faible que possibles

des impédances de marche à vide des dif-

férents systèmes de phases, étant donné

qu’en cas de valves GTO bloquées, ces

impédances déterminent la répartition de la

tension du réseau ferroviaire sur les trans-

formateurs et donc sur les ponts GTO. Une

répartition très irrégulière pourrait provo-

quer la situation dans laquelle, sur les

ponts avec la plus grande part de tension,

l’amplitude de la tension alternative devient

plus grande que la tension du circuit inter-

médiaire, de sorte que celui-ci serait sur-

chargé par le biais des diodes des ponts H.

On connaît aussi le problème de la com-

posante de tension continue dans la ten-

sion de sortie des ponts GTO provoquée

par des instants de commutation non

idéaux. Déjà une faible part de cette com-

posante de tension continue peut provo-

quer des effets de saturation dans le trans-

formateur, charger les ponts par un courant

de magnétisation, voire rendre leur exploi-

tation impossible. Ce problème croît paral-

lèlement avec la grandeur de l’installation

et est encore aggravé par le couplage série

des GTO. Dans l’installation Bremen, une

erreur constante de seulement 1 ms par

phase fournirait une part de tension conti-

nue de 33 mV qui prémagnétiserait le

transformateur sur un côté avec une induc-

tion d’env. 1,4 T. Mentionnons qu’avec une

tension de sortie maximale, l’induction de

service atteint 1,55 T. Pour limiter une

composante de tension continue éven-

tuelle, on a développé un système de saisie

et de régulation d’un nouveau type. Ce

système règle une telle composante suffi-

samment tôt à une petite valeur admissi-

ble.

Dimensionnement du circuit

intermédiaire

Le circuit intermédiaire à tension continue a

pour mission de découpler le réseau tri-

phasé et le réseau ferroviaire. Il doit alimen-

ter le convertisseur GTO avec une tension

continue aussi constante que possible et

aussi maintenir les harmoniques du réseau

ferroviaire à l’écart du réseau triphasé. Ce

faisant, on doit tenir compte du fait que les

capacités réparties CD, branchées rigide-

ment sur le convertisseur GTO, doivent

rester minimales pour des raisons de pro-

tection.

Du fait que le réseau ferroviaire est

monophasé, une oscillation de puissance

Module de phase de faible inductivité

1 Unité de commande 2 Pile de semi-conducteurs 3 Circuit de protection

8

1

2

3

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6 13

se produit avec une fréquence double de

celle de ce réseau. Le circuit intermédiaire

comprend donc un filtre ajusté à 33 Hz. Sa

puissance résulte de l’ondulation tolérable

en cas de divergence de fréquence maxi-

male du réseau ferroviaire et en cas de

défaut d’ajustage le plus défavorable du

filtre.

Le convertisseur du courant ferroviaire

doit pouvoir travailler sans problème égale-

ment en cas de tension ferroviaire forte-

ment déformée à l’entrée. Principalement

la 3e et la 5e harmoniques peuvent attein-

dre des valeurs élevées. On demande donc

de la part du convertisseur qu’il soit aussi

insensible que possible à ces harmoni-

ques. Pour cette raison, le circuit inter-

médiaire contient, en plus du filtre à 33 Hz,

un filtre passe-haut amorti.

Convertisseur

du côté triphasé et équipements

de compensation

L’alimentation à partir du réseau des Stadt-

werke Bremen s’effectue par un convertis-

seur à thyristors à 12 impulsions commu-

tés par le réseau. Par rapport à un conver-

tisseur à commutation automatique, cette

méthode fournit une solution plus écono-

mique.

En raison du réseau fortement câblé,

celui-ci possède un excédent de puissance

réactive. En cas de charge faible, celle-ci

doit être compensée par des réactances.

Les bobines d’impédance peuvent aussi

rester enclenchées lorsque le couplage de

fréquence n’est pas en service. La gamme

de puissance réactive s’obtient le plus éco-

nomiquement par des filtres et des réac-

tances commutés mécaniquement. En

outre, les filtres sont dimensionnés de

manière à ce que les limites prescrites pour

la distorsion de la tension (<1,5%) soient

respectées.

Des caractéristiques nominales du cir-

cuit intermédiaire, il ressort que le conver-

tisseur à thyristors a besoin d’une part du

couplage série de quatre thyristors, et

d’autre part du couplage parallèle de trois

branches. De manière analogue au conver-

tisseur GTO, l’installation peut continuer à

fonctionner sans limitation en cas de défail-

lance d’un thyristor par branche. Si un se-

cond thyristor tombe en panne dans la

même branche, l’installation est déclen-

chée. Comme auparavant, aucun risque

n’en résulte pour la partie saine de la bran-

che. La subdivision correcte du courant

entre les branches parallèles est surveillée.

Si une seule branche ne participe plus à la

conduite du courant (par ex. par suite d’un

défaut de la commande), le courant du cir-

cuit intermédiaire est limité de manière cor-

respondante.

Lorsque de l’énergie excédentaire est

disponible dans le réseau ferroviaire, elle

est fournie au réseau des Stadtwerke Bre-

men par un second convertisseur à thyris-

Module de convertisseur (1) avec barres collectrices de circuit intermédiaire (2) et condensateurs de circuit intermédiaire CD (3)

9

R v1 t 2

t1 v2

T

AΦ

2Φ1Φ

AΦ

AΦ

AΦ AΦ

Schéma d’une unité de transformateur additionneur

R, T Phases Φ Flux d’induction

10

132

1

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14 R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6

tors antiparallèles qui fonctionne comme

onduleur. La commande du convertisseur

permet une inversion rapide de la puis-

sance.

Une attention particulière a été vouée à

la protection du convertisseur travaillant en

onduleur. A cet effet, on se sert d’un circuit

d’extinction totalisateur (SLK), c’est-à-dire

d’un dispositif statique de commutation

forcée .

Au contraire des installations T.C.C.H.T.

conventionnelles avec des convertisseurs

1

réglés par le courant sur les deux côtés

des réseaux, le courant de décrochage du

circuit en question ne peut pas être

contrôlé dans le circuit intermédiaire. Ega-

lement en cas de conception prudente de

la commande de l’onduleur (angle d’allu-

mage), on ne peut exclure complètement

les erreurs de commutation, par exemple

en cas de phénomènes transitoires sur le

réseau triphasé.

Le décrochage de l’onduleur est saisi

par deux circuits de mesure indépendants.

Le cas échéant, les deux onduleurs sont

bloqués immédiatement. La valve de l’on-

duleur à conduction en sens erroné reçoit

un contre-courant négatif qui l’éteint. Tout

le processus d’extinction requiert environ

une période du réseau. Après un bref

temps d’environ 1 s pour le rétablissement

de l’aptitude de blocage, la transmission

de courant est reprise automatiquement.

L’état de fonctionnement du circuit de

déclenchement totalisateur SLK est sur-

veillé en permanence.

Electronique proche du

convertisseur

Chaque convertisseur dispose d’une élec-

tronique proche du convertisseur. Celle-ci

produit les télégrammes d’impulsions à

partir de l’ordre d’allumage de la régula-

tion. Ces télégrammes sont transmis aux

différents postes à semi-conducteurs par

des conducteurs à fibres optiques. En cet

endroit, l’électronique des thyristors les

transforme en impulsions d’allumage élec-

triques (allumage optique indirect). En

outre, à l’aide des rétromessages de l’élec-

tronique des thyristors, l’électronique pro-

che du convertisseur surveille la redon-

dance des semi-conducteurs couplés en

série. En cas de perte de redondance, elle

provoque une alarme, resp. un signal de

déclenchement. Les semi-conducteurs

défaillants sont saisis et remplacés lors des

prochains travaux de maintenance.

En complément, dans le convertisseur

GTO, le limiteur de surtension du circuit

intermédiaire est commandé par l’électro-

nique proche du convertisseur. Celle-ci

assure en outre la saisie rapide et redon-

dante de ratés de blocage, ainsi que l’en-

clenchement de l’allumage de protection

du convertisseur GTO.

Dans le convertisseur à thyristors, cette

électronique commande aussi le circuit

SLK DClink

2 km 20 km

Modem

MMI( DEC ALPHA )

Control( PSR )

RDProtection

( PSR )

VBE 50 TM GM VBE 16

F

D112 kV 50 Hz

E

A

C

B

121 kV 16 2/3 Hz

Hiérarchie de la technique de contrôle-commande

A Centrale électrique des Stadtwerke Bremen B Répartiteur de charge des Stadtwerke BremenC Technique de contrôle-commande du couplage de fréquenceD Station de distribution des Stadtwerke BremenE Station de distribution de la Deutsche BahnF Filtre

MMI Interface homme-machine avec station de travail DEC fondée sur un processeur ALPHA

RD TélédiagnosticPSR Système de régulation programmable rapide (commande, régulation et protection)VBE Electronique proche du convertisseur du côté 50 Hz, resp. 162/3 HzTM,GM Surveillance des défaillances, enregistrement des événements du convertisseur

à thyristors, resp. à GTOSLK Circuit d’extinction totalisateurDC Circuit intermédiaire (tension continue)

11

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6 15

d’extinction totalisateur SLK. Sa rétrosi-

gnalisation permet à la régulation de saisir

très rapidement des défauts de commuta-

tion en exploitation d’onduleur.

Technique

de contrôle-commande

Un système de communication homme-

machine moderne (S.P.I.D.E.R. Micro-

SCADA) fondé sur une station de travail

ALPHA sert à la conduite et à la surveil-

lance de l’installation, ainsi qu’à l’enregis-

trement des changements d’état et des

dérangements . La conduite peut s’ef-

fectuer à partir d’un poste de commande

local, de la centrale Mittelsbüren toute pro-

che, ou à partir du poste de répartition des

charges des Stadtwerke Bremen situé à

une distance d’env. 20 km. La préséance

des commandes peut être fixée à volonté.

11

L’installation elle-même n’est pas occu-

pée.

La commande et la régulation, ainsi que

la protection du couplage de fréquence

sont fondées sur un système PSR2 (Pro-

grammierbares Schnelles Regelungssystem

– Système de régulation programmable

rapide) d’ABB [5]. Ce système de contrôle-

commande a été développé spécialement

pour des systèmes à électronique de puis-

sance complexe et se prête donc excellem-

ment au couplage de fréquence Bremen.

Ce système allie une vitesse de traitement

élevée et un langage de programmation

graphique très convivial (FUPLA 2). La com-

binaison de ces deux propriétés fournit une

flexibilité élevée. A des fins de diagnostic,

on peut accéder à la surface de program-

mation graphique du système et au sys-

tème de communication homme-machine à

l’aide d’une ligne téléphonique.

La commande est responsable des sé-

quences de démarrage et de mise hors

service de l’installation, tandis que la régu-

lation fournit une exploitation stable. Le

concept de la régulation est représenté de

manière simplifiée dans .

Sur le côté 50 Hz, la mission principale

de la régulation consiste à maintenir

constante la tension continue du circuit in-

termédiaire. Pour optimiser la dynamique

et pour des raisons de protection, cette

mission a été réalisée par une régulation en

cascade, avec un régulateur de tension

superposé et un régulateur de courant

continu asservi. En outre, la régulation du

côté 50 Hz commande l’inversion des

convertisseurs à thyristors en cas d’inver-

sion de la puissance. Comme usuel pour

les installations TCCHT, le bloc de com-

mande est synchronisé par un circuit de

régulation de phase (PLL).

12

Control162/3 Hz

Control50 Hz

PLLPLL

Q B refPB refU d ref

I B

I d

Ud

Ust

-

+

M

A112 kV50 Hz

B121 kV

16 2/3 HzY

D

Sync Sync

ST MGTO

δα

α

UB

Représentation simplifiée du concept de régulation du couplage de fréquence 100 MW

A Coté réseau triphasé M Mesures Ud , Id Tension et courant du circuit intermédiaireB Coté réseau ST Bloc de commande du convertisseur Ust , δ Tension de commande et angle de phase

ferroviaire à thyristors de la régulation (variables réglantes)MGTO Modulateur du convertisseur GTO UB , IB Tension et courant du côté ferroviaire

α Angle d’allumage PLL Circuit de régulation de phase Ud ref ,PB ref,QB ref Valeurs de références de la tension et de la puissance

12

C O U P L A G E D E F R É Q U E N C E

16 R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6

Sur le côté ferroviaire, on mesure le cou-

rant (IB) et la tension (UB). Ces valeurs four-

nissent par calcul la puissance active et la

puissance réactive. La puissance active est

réglée à l’aide d’une caractéristique fré-

quence-puissance, tandis que la puissance

réactive est réglée avec une caractéristique

tension-puissance réactive. Un circuit de

régulation de phase (PLL) sert à la synchro-

nisation du modulateur d’impulsions en

durée (MID). Ce circuit sert en même

temps à la mesure de la fréquence ferro-

viaire.

La protection est réalisée par un sys-

tème à deux canaux entièrement redon-

dants. Si un système tombe en panne par

suite de la défaillance d’un appareil, ses

interfaces sont bloquées automatique-

ment. La protection de l’installation reste

cependant entièrement assurée. Le défaut

est communiqué au personnel d’exploita-

tion par l’interface homme-machine, avec

l’indication de l’appareil défaillant. Le rem-

placement des appareils, le paramétrage et

le contrôle des fonctions de protection

peuvent s’effectuer sur chacun des systè-

mes de protection avec l’installation en ser-

vice.

Dimensionnement et vérification

Le dimensionnement et la vérification du

couplage de fréquence Bremen ont été

exécutés dans l’ordre suivant, en se ser-

vant de trois outils qualitativement diffé-

rents:

• Programmes d’ordinateur analytiques

• Programmes de simulation par ordina-

teur

• Simulation physique à l’aide du simula-

teur réduit à l’échelle de 50 W d’ABB

Tandis que les deux premiers outils offrent

l’avantage d’une précision et d’une repro-

ductibilité élevées sur une grande gamme

de fréquence, la force particulière du simu-

lateur réside dans ses aptitudes de temps

réel et de la possibilité qui en découle pour

tester sans danger l’ensemble du système

avec la technique de contrôle-commande

originale.

A cet effet, on a développé les fonctions

essentielles de la technique de contrôle-

commande sur le simulateur physique avec

les paramètres de circuit intermédiaire de

200 V et 250 mA. Avant la livraison, les

armoires de contrôle-commande furent

intégrées dans la configuration de simula-

tion et testées en collaboration avec les

Stadtwerke Bremen, sous des conditions

normales et de perturbation aussi réalistes

que possible.

Mise en service

Lors de la mise en service, on a accordé

une grande importance à une procédure

systématique pour la vérification du dimen-

sionnement électrique, thermique et méca-

nique correct de toutes les parties de l’ins-

tallation. A la suite des essais usuels avant

la mise en service (essais de tension, tests

de la technique de contrôle-commande et

des protections), les sous-systèmes furent

testés dans l’ordre suivant, en commen-

çant par l’alimentation du côté triphasé:

• Essai de marche à vide de l’alimentation

du côté triphasé

Les équipements de filtrage et de com-

pensation, le transformateur du conver-

tisseur, le convertisseur à thyristors et le

circuit intermédiaire à tension continue

furent mis sous tension pour la première

fois. A l’aide d’une charge ohmique

élevée du convertisseur, on a également

vérifié les composants de la technique

de contrôle-commande proche du

convertisseur (par ex. le générateur

d’impulsions).

• Essai de court-circuit de l’alimentation

du côté triphasé

A l’aide d’un essai d’endurance sous le

courant continu maximal de 10,5 kA, on

a vérifié le dimensionnement thermique

correct de tous les sous-systèmes

concernés, dont en particulier l’installa-

tion de refroidissement 50 Hz. On a en

outre testé la régulation et la technique

de contrôle-commande proche du

convertisseur à thyristors.

• Essai de marche à vide du convertisseur

GTO

La formation de la tension du convertis-

seur GTO a été testée préalablement

avec une tension de circuit intermédiaire

réduite et un disjoncteur ouvert sur le

côté ferroviaire.

• Tests des protections

Les fonctions de protection vitales, telles

que les allumages de protection du

13

Armoires de la technique de contrôle-commande du couplage de fréquence Bremen

1 Ordinateur PSR et appareils d’interface 2 Modulateur du convertisseur côté ferroviaire (MGTO) et appareils E/S3 Bloc de commande du convertisseur à thyristors (ST) et interface du conducteur

à fibres optiques 4 Différents appareils de surveillance et d’alimentation 5 Panneau de commande local

13

4

3

1

2

5

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R e v u e A B B 9 / 1 0 1 9 9 6 17

convertisseur GTO, la limitation des sur-

tensions dans le circuit intermédiaire et

la fonction du circuit d’extinction totali-

sateur SLK lors de courant de décro-

chage dans l’onduleur, ont été testées

sous des conditions réelles.

• Essai de court-circuit sur le convertis-

seur GTO

La preuve du dimensionnement thermi-

que correct du transformateur côté

ferroviaire et de l’installation de refroidis-

sement a été fournie par un essai d’en-

durance, avec le côté ferroviaire court-

circuité et le courant de charge maximal

correspondant à 100 MVA.

• Essais du système sur le réseau ferro-

viaire

Dans le cadre de ces essais, on a testé

et optimisé la régulation de l’installation

sous des conditions d’exploitation réel-

les. On a en outre fourni la preuve des

valeurs garanties, telles que celles de la

puissance, du rendement et des réac-

tions sur le réseau.

A titre d’exemple, l’oscillogramme

montre la tension du circuit intermédiaire

(ud), le courant de celui-ci (id), ainsi que

la tension (uB) et le courant (iB) au point

de branchement du réseau ferroviaire, lors

de la commutation de l’exploitation de

transport normale vers l’exploitation en

décaleur de phase. Cette séquence est en-

clenchée automatiquement lorsque le ré-

seau triphasé est perturbé. Dans la partie

droite de l’oscillogramme, on a représenté

la séquence invere correspondante. Celle-

ci est exécutée automatiquement dès que

le réseau triphasé est de nouveau disponi-

ble.

Après la phase d’exploitation d’essai

passée avec succès, le couplage de fré-

quence des Stadtwerke Bremen a pu être

réceptionné pour l’exploitation commer-

ciale.

14

Bibliographie

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Zanini, P.: Convertisseurs de fréquence

statiques de haute puissance pour le trafic

ferroviaire à travers les Alpes. Revue ABB

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Statische Bahnstromrichter – Systemüber-

sicht ausgeführter Anlagen. Elektrische

Bahnen 6/95, 179–190.

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biasco der Schweizerischen Bundesbah-

nen. Elektrische Bahnen 6/95, 194–200.

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Dähler, P.; Linhofer, G; Boeck, R.: Cou-

plage de thyristors GTO pour convertis-

seurs de haute puissance. Revue ABB

5/96, 14–20.

[5] Steimer, P.; Hartmann, P.; Perrin, Ch.;

Rufer, A.: PSR – le système de régulation

programmable par plan de fonctions le plus

rapide du monde. Revue ABB 2/93, 21–28.

Rédaction

Dr Hans-Peter Eggenberger

Meilen/Suisse

Adresses des auteurs

Rüdiger Boeck

Stadtwerke Bremen AG

Theodor-Heuss-Allee 20

D-28215 Bremen

Téléfax: +49 (0) 421 359 2081

Osvin J. Gaupp

Peter Dähler

Eugen Bärlocher

Johannes Werninger

ABB Industrie AG

CH-5300 Turgi/Suisse

Téléfax: +41 (0) 56 299 2579

Plinio Zanini

ABB Production d’énergie SA

Case postale

CH-5401 Baden/Suisse

Téléfax: +41 (0) 56 466 6681

uB

iB

ud

id

t

A C A100 ms

DB

Oscillogramme d’une interruption de courte durée de 700 ms sur le côté 50 Hz

A Transport d’énergie vers le réseau ferroviaire: 121 kV, 30 MW, 20 MVAr sous-excitéB Déclenchement du convertisseur à thyristors, commutation automatique vers

l’exploitation en décaleur de phaseC Côté triphasé déclenché: marche en décaleur de phase avec 20 MVAr sous-excitéD Réenclenchement du côté triphasé, montée automatique de la puissance active

uB Tension du côté ferroviaireiB Courant du côté ferroviaireud Tension du circuit intermédiaire 10 kV; 1 unité = 1,3 kVid Courant du circuit intermédiaire

14

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