Ultra hitra odzivna preklopnica (UFD) v ABB hibridnem HVDC prekinitveniku
Hibridna rešitev preklopnika za stikalo z enosmernim tokom
Hibridna rešitev preklopnika za stikalo z enosmernim tokom kombinira odlične možnosti preklopa elektronskih naprav za upravljanje moči (na primer IGBT) s posameznimi lastnostmi mehanskih preklopnikov, ki imajo nizke izgube. Ta načrt zagotavlja, da tok, razen če je potreben preklop, ne teče skozi polprevodnike v glavnem preklopniku. To doseže s pomočjo mehanskega omaznega potovanja, ki se sestavlja iz superhitrega ločevalnika (UFD) in dodatnega komutacijskega preklopnika, povezanih zaporedno, kot je prikazano na sliki.
Načelo delovanja
Normalno delovanje:
Med normalnim delovanjem tok teče skozi mehansko omazno potovanje, kjer sta UFD in dodatni komutacijski preklopnik v zaprtih legah. Torej tok ne teče skozi polprevodnike v glavnem preklopniku, kar zmanjša izgube.
Zaznavanje napak in preklop:
Ko je zaznana napaka, dodatni komutacijski preklopnik hitro preusmeri tok s omaznega potovanja na vzporedni glavni preklopnik. Ta postopek zagotavlja, da lahko UFD loči svoje kontakte pod skoraj ničelnim tokom, tako da se izognemo nastanku loka in preseganja temperature.
Vloga UFD:
Popolna dielektrična izolacija: UFD mora zagotoviti popolno dielektrično izolacijo med svojimi kontakti po delovanju glavnega preklopnika (tj. po prekolu toka), da prepreči ponovno pretek toka.
Največja dovoljena točka: UFD mora biti sposoben vzdrževati največjo dovoljeno točko sistema, da zagotovi zanesljivo delovanje v vseh pogojih.
Hitra reakcija: V primeru nepričakovanih odpadov poddelov sistema, mora UFD biti sposoben takoj izvesti operacijo zapiranja, da zaščiti celoten sistem pred poškodbo.
Razlaga diagrama
Na diagramu je superhitri ločevalni preklopnik označen kot element b. Postavitev celotnega sistema je naslednja:
Mehansko omazno potovanje: Sestavljeno iz UFD in dodatnega komutacijskega preklopnika, povezanih zaporedno.
Glavni preklopnik: Vsebuje elektronske naprave za upravljanje moči (na primer IGBT) za hitro preklop toka ob odkritju napak.
Dodatni komutacijski preklopnik: Hitro preusmeri tok s omaznega potovanja na glavni preklopnik ob zaznavanju napak.
Zaključek
Hibridna rešitev preklopnika za stikalo z enosmernim tokom doseže učinkovit in zanesljiv preklop toka s kombinacijo hitrih možnosti preklopa elektronskih naprav za upravljanje moči z nizkimi izgubami mehanskih preklopnikov. Ključna vloga UFD je zagotoviti hitro in varno prekinitev toka ter zagotoviti potrebno dielektrično izolacijo ob napakah, s tem pa zaščiti sistem pred poškodbo.
