Роль ультрависокоскоростного відключаючого пристрою (UFD) у гібридному HVDC автоматичному вимикачу ABB

Рішення гібридного DC-вимикача

Рішення гібридного DC-вимикача поєднує відмінні можливості комутації електронних пристроїв (таких як IGBT) з низькими втратами механічних комутаторів. Такий дизайн забезпечує, що, за винятком необхідності переривання, струм не проходить через напівпровідникові елементи основного вимикача. Це досягається завдяки механічному шляху обходу, який складається з надшвидкого відключаючого пристрою (UFD) та допоміжного комутаційного переключника, підключених послідовно, як показано на малюнку.

Принцип роботи

Нормальна робота:

Під час нормальної роботи струм проходить через механічний шлях обходу, коли UFD та допоміжний комутаційний переключник знаходяться у закритому стані. Тому струм не проходить через напівпровідникові елементи основного вимикача, що зменшує втрати.

Виявлення аварії та переривання:

При виявленні аварії допоміжний комутаційний переключник швидко переадресовує струм з шляху обходу на паралельний основний вимикач. Цей процес забезпечує, що UFD може розділити свої контакти при майже нульовому напруження струму, що запобігає формуванню дуги та перегріву.

Функція UFD:

• Повне діелектричне ізоляція: UFD повинен забезпечити повну діелектричну ізоляцію між своїми контактами після того, як працює основний вимикач (тобто після переривання струму), щоб запобігти повторному проводі струму.

• Максимальний номінальний струм: UFD повинен здати витримати максимальний номінальний струм системи, щоб забезпечити надійну роботу в усіх умовах.
  Швидка реакція: У разі неочікуваних відмов підсистеми, UFD повинен бути здатний негайно виконати операцію закриття, щоб захистити всю систему від пошкоджень.

Пояснення схеми

На схемі надшвидкий відключаючий переключник позначений як елемент b. Розташування всієї системи таке:

• Механічний шлях обходу: Складається з UFD та допоміжного комутаційного переключника, підключених послідовно.

• Основний вимикач: Містить електронні пристрої (такі як IGBT) для швидкого переривання струму під час аварій.

• Допоміжний комутаційний переключник: Швидко переадресовує струм з шляху обходу на основний вимикач при виявленні аварії.

Висновок

Рішення гібридного DC-вимикача забезпечує ефективне та надійне переривання струму, поєднуючи швидкі можливості комутації електронних пристроїв з низькими втратами механічних комутаторів. Ключова роль UFD полягає в забезпеченні швидкого та безпечного переривання струму та наданні необхідної діелектричної ізоляції під час аварійних ситуацій, що захищає систему від пошкоджень.