המשבץ המהיר מאוד (UFD) תפקיד במשבץ היברידי של ABB HVDC

פתרון קוטר מעבר חשמל היברידי

הפתרון לקוטר מעבר חשמל היברידי משלב את יכולות ההפעלה המצוינות של מכשירי אלקטרוניקה כוח (כמו IGBTs) עם תכונות האובדן הנמוך של ציוד מתג מכני. העיצוב הזה מבטיח שזרם לא זורם דרך מוליכים למחצה בקוטר המעבר העיקרי אלא אם כן יש צורך בהפסקה. זה מתבצע דרך מסלול מעקף מכני, המורכב מהופרד על-מהיר (UFD) ומתג עזר מחובר סדרתית, כפי שמוצג בתמונה.

עקרון פעולה

פעולת נורמל:

בזמן פעולת נורמל, זרם זורם דרך מסלול המעקף המכני, כאשר ה-UFD והמתג העזר מחוברים במקום הסגור. לכן, זרם אינו זורם דרך מוליכים למחצה בקוטר המעבר העיקרי, מה שמפחית אובדן.

זיהוי תקלה והפסקת זרם:

כאשר מזוהה תקלה, המתג העזר משנה במהירות את זרם מסלול המעקף למקבילו בקוטר המעבר העיקרי. תהליך זה מבטיח שה-UFD יכול להפריד בין מגעים שלו כמעט ללא לחץ זרם, ובכך למנוע היווצרות פלאש ואתחול יתר.

תפקיד ה-UFD:

• ה yalçın Dielectric Insulation: על ה-UFD לספק התנתקות דיאלקטרית מלאה בין מגעייו לאחר שהקוטר המעבר העיקרי פעל (כלומר, לאחר שהוא הפר את הזרם) כדי למנוע זרימה מחדש של זרם.

• זרם מרבי מוגדר: על ה-UFD להיות מסוגל לספוג את הזרם המרבי המוגדר של המערכת כדי להבטיח פעולה בטוחה בכל מצבים.
  תגובה מהירה: במקרה של כישלונות בלתי צפויים ברכיבי תת-מערכת, על ה-UFD להיות מסוגל לבצע באופן מיידי את פעולה הסגירה כדי להגן על כל המערכת מנזק.

הסבר לתמונה

בתמונה, המתג ההופרד על-מהיר מסומן כפריט b. תכנון של כל המערכת הוא כדלקמן:

• מסלול מעקף מכני: מורכב מה-UFD והמתג העזר המחוברים סדרתית.

• קוטר מעבר ראשי: מכיל מכשירי אלקטרוניקה כוח (כמו IGBTs) להפסקת זרם מהירה במהלך תקלות.

• מתג עזר: משנה במהירות את זרם מסלול המעקף לקוטר המעבר העיקרי בעת זיהוי תקלה.

מסקנה

הפתרון לקוטר מעבר חשמל היברידי משיג הפסקת זרם יעילה ונאמנה על ידי שילוב יכולות ההפעלה המהירות של מכשירי אלקטרוניקה כוח עם תכונות האובדן הנמוך של מתגים מכניים. תפקידו המפתח של ה-UFD הוא להבטיח הפסקת זרם מהירה ואבטחתית ולספק את ההסגר הדיאלקטרי הנדרש במצבים של תקלות, ובכך להגן על המערכת מנזק.