Nízkofrekvenční zkouška chyby krátkého spojení střídačních generátorů pro vypínače HVDC

Vzhledem k času fungování spínače, velikosti pohonných napětí, úhlu zapnutí, indukčnosti obvodu a frekvenci generátoru jsou klíčovými návrhovými parametry pro dosažení dostatečného di/dt a adekvátního zásobování energií.

Po přerušení proudu může dielektrické namáhání poskytnout samostatný zdroj stejnosměrného napětí, i když to představuje některé praktické výzvy. Kondenzátor zůstává nabité po celou dobu absorpce energie, jeho hodnota je rovna TRV (přechodné obnovovací napětí) spínače. To lze použít k poskytnutí dielektrického namáhání po přerušení.

Zobrazený schéma testovacího obvodu je ekvivalentní testovanému objektu (HVDC CB). Používá 3 krátkozavřené generátory a 3 step-up transformátory. Hlavní spínač (MB) musí uzavřít primární proud na straně generátoru během jedné smyčky. Zapínací spínač (MS) musí být přesně nastaven na zkratový proud, aby byly vytvořeny "podobné DC" podmínky během doby potlačení zkratu u DC CB. Do obvodu jsou přidány střídavé spínače (ACB1) a vyvolané zapínací mezery pro izolaci proudu v elektrickém obvodu, aby se zabránilo následnému přidání DC energie a ochrana před přetokem proudu.

Podrobné vysvětlení

1. Návrhové parametry:

   • Čas fungování spínače: Čas, který trvá funkce spínače, je klíčový pro zajištění správného přerušení proudu.
   • Velikost pohonných napětí: Napěťová hladina, která pohání obvod, musí být dostatečná pro dosažení požadovaného di/dt (rychlost změny proudu).
   • Úhel zapnutí: Úhel, ve kterém je spínač zapnut, ovlivňuje počáteční podmínky proudu a napětí.
   • Indukčnost obvodu: Indukčnost obvodu ovlivňuje rychlost vzestupu a klesání proudu.
   • Frekvence generátoru: Frekvence generátoru ovlivňuje časování a synchronizaci operací spínače.

2. Dielektrické namáhání po přerušení proudu:

   • Samostatný zdroj stejnosměrného napětí: Poskytnutí dielektrického namáhání po přerušení proudu pomocí samostatného zdroje stejnosměrného napětí je možný přístup, ale přináší praktické výzvy.
   • Nabitý kondenzátor: Kondenzátor zůstává nabité po celou dobu absorpce energie, udržující napětí rovné TRV spínače. Toto zajišťuje kontinuální dielektrické namáhání po přerušení.

3. Konfigurace testovacího obvodu:

   • Krátkozavření generátory a step-up transformátory: Testovací zařízení zahrnuje 3 krátkozavření generátory a 3 step-up transformátory pro simulaci realistických poruchových podmínek.
   • Hlavní spínač (MB): Hlavní spínač uzavírá primární proud na straně generátoru během jedné smyčky, což zajistí řízené prostředí pro testování.
   • Zapínací spínač (MS): Zapínací spínač musí být přesně nastaven na zkratový proud, aby byly vytvořeny "podobné DC" podmínky během doby potlačení zkratu u DC CB.
   • Střídavé spínače (ACB1) a vyvolané zapínací mezery: Tyto komponenty jsou přidány do obvodu pro izolaci proudu, prevenci přidání DC energie a poskytování ochrany před přetokem proudu.

Přesným zohledněním těchto návrhových parametrů a vhodnou konfigurací testovacího obvodu je možné efektivně testovat a ověřovat výkon HVDC spínačů v různých provozních podmínkách.