Ultra fast disconnector switch(UFD) دگرگونی ABB hybrid HVDC circuit breaker میانجی

Решение гибридного DC-выключателя

Решение гибридного DC-выключателя сочетает в себе отличные коммутационные возможности силовых электронных устройств (например, IGBT) с низкими потерями механических выключателей. Этот дизайн обеспечивает, что, если прерывание не требуется, ток не проходит через полупроводники в основном выключателе. Это достигается за счет механического обходного пути, который состоит из сверхбыстрого разъединителя (UFD) и вспомогательного коммутирующего выключателя, соединенных последовательно, как показано на рисунке.

Принцип работы

Нормальная работа:

Во время нормальной работы ток проходит через механический обходной путь, при этом UFD и вспомогательный коммутирующий выключатель находятся в закрытом положении. Таким образом, ток не проходит через полупроводники в основном выключателе, что снижает потери.

Обнаружение и прерывание неисправности:

При обнаружении неисправности вспомогательный коммутирующий выключатель быстро переключает ток с обходного пути на параллельный основной выключатель. Этот процесс обеспечивает, что UFD может разъединить свои контакты при почти нулевом напряжении, тем самым предотвращая образование дуги и перегрев.

Роль UFD:

• Полная диэлектрическая изоляция: UFD должен обеспечивать полную диэлектрическую изоляцию между своими контактами после того, как основной выключатель отработал (то есть после прерывания тока), чтобы предотвратить повторное проведение тока.

• Максимальный номинальный ток: UFD должен быть способен выдерживать максимальный номинальный ток системы, чтобы обеспечить надежную работу при любых условиях.
  Быстрая реакция: В случае непредвиденных отказов подсистем UFD должен немедленно выполнить операцию замыкания, чтобы защитить всю систему от повреждений.

Объяснение схемы

На схеме сверхбыстрый разъединительный выключатель обозначен как элемент b. Расположение всей системы следующее:

• Механический обходной путь: состоит из UFD и вспомогательного коммутирующего выключателя, соединенных последовательно.

• Основной выключатель: содержит силовые электронные устройства (например, IGBT) для быстрого прерывания тока при неисправностях.

• Вспомогательный коммутирующий выключатель: быстро переключает ток с обходного пути на основной выключатель при обнаружении неисправности.

Заключение

Решение гибридного DC-выключателя обеспечивает эффективное и надежное прерывание тока, объединяя быстрые коммутационные характеристики силовых электронных устройств с низкими потерями механических выключателей. Ключевая роль UFD заключается в обеспечении быстрого и безопасного прерывания тока и предоставлении необходимой диэлектрической изоляции при возникновении неисправностей, тем самым защищая систему от повреждений.