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Ee N ? ordre THESE Année Présentée pour obtenir le titre de DOCTEUR DE L ? INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE Spécialité Génie Electrique Par Silverio ALVAREZ HIDALGO Ingénieur ENSEEIHT ?? DEA Génie électrique Characterisation of kV IGCTs for Med

N ? ordre THESE Année Présentée pour obtenir le titre de DOCTEUR DE L ? INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE Spécialité Génie Electrique Par Silverio ALVAREZ HIDALGO Ingénieur ENSEEIHT ?? DEA Génie électrique Characterisation of kV IGCTs for Medium Power Applications Soutenue le novembre devant le jury composé de MM G J R F E H P COQUERY TORREALDAY LABRIQUE CARROLL CARON LADOUX Président Rapporteur Rapporteur Thèse préparée au Laboratoire d'Electrotechnique et d'Electronique Industrielle de l'ENSEEIHT Unité Mixte de Recherche N au CNRS C CAbstract The Low Voltage IGCT kV is developed to provide a semiconductor able to work at high switching frequencies kHz preserving its ??high current ? capacity kA The ultimate goal is to increase the dynamic performances of medium high power converters thus extending their application ?eld To characterise the experimental samples of kV IGCTs an opposition method based test bench was developed This method allows the components to be evaluated at di ?erent test conditions in real operation without the need of several megawatt power supplies Once the samples were characterised the applicability analysis of these components on speci ?c applications related to the French railway network SNCF is performed Finally a reactive power compensation application for single-phase systems is studied in detail and a kVAR IGCT based set up is built Keywords ? kV IGCT ? Opposition Method ? Medium Voltage ? STATCOM ? Medium Power ? AC Chopper Résumé Le développement des IGCT Basse Tension kV vise un composant capable de travailler à fréquence élevée kHz tout en gardant sa capacité fort courant kA L ? objectif ?nal est d ? augmenter les performances dynamiques des convertisseurs moyenne forte puissance et d ? étendre ainsi leur champ d ? application Pour la caractérisation des échantillons expérimentaux des IGCT kV un banc d ? essais basé sur une méthode d ? opposition a été développé Cette méthode permet l ? évaluation des composants sous di ?érentes conditions d ? essai en mode de fonctionnement réel sans nécessité de sources d ? alimentation de plusieurs MW Une fois les échantillons caractérisés l ? analyse de l ? applicabilité de ces composants dans des applications spéci ?ques aux réseaux ferroviaires SNCF est abordée Finalement une application de compensation de puissance réactive pour des réseaux monophasés a été étudiée en détail et une maquette de kVAR à base de IGCTs a été réalisée Mots Clefs ? IGCT kV ? Méthode d ? opposition ? Moyenne Tension ? Compensateur Statique ? Moyenne Puissance ? Gradateur MLI CResumen Los IGCT de Baja Tensión kV se desarrollan para proporcionar un componente capaz de trabajar a frecuencia elevada kHz manteniendo su capacidad de ??alta corriente ? kA El objetivo ?nal es aumentar las prestaciones dinámicas de los convertidores de media alta potencia y ampliar así su campo de aplicación Para caracterizar la muestras experimentales de IGCTs kV se ha desarrollado un banco de ensayo basado en el método de oposición Este método permite evaluar los componentes bajo diferentes condiciones de ensayo en