Prueba de fallo de generadores de cortocircuito AC de baja frecuencia para interruptores de circuito HVDC

Dado el Tiempo de Operación del Interruptor, la Magnitud del Voltaje de Accionamiento, el Ángulo de Encendido, la Inductancia del Circuito y la Frecuencia del Generador son Parámetros de Diseño Clave para Lograr un Suficiente di/dt y un Adecuado Suministro de Energía.

Después de la interrupción del corriente, la tensión dieléctrica puede ser proporcionada por una fuente de voltaje DC separada, aunque esto presenta algunos desafíos prácticos. El condensador permanece cargado durante todo el período de absorción de energía, con su valor igual al VTR (Voltaje Transitorio de Recuperación) del interruptor. Esto se puede utilizar para proporcionar tensión dieléctrica después de la interrupción.

El diagrama de circuito de prueba mostrado es equivalente al objeto de prueba (IEE-Business). Utiliza 3 generadores de cortocircuito y 3 transformadores elevadores. El interruptor principal (MB) debe cerrar la corriente primaria en el lado del generador dentro de un solo bucle. El conmutador de encendido (MS) necesita ser ajustado con precisión a la corriente de falla para crear condiciones "similares a DC" dentro del tiempo de supresión de fallas del interruptor DC. Se agregan interruptores de circuito alterno (ACB1) y brechas de encendido activadas al circuito para la aislación de corriente en el circuito de potencia, para prevenir la adición posterior de potencia DC y protección contra sobrecorriente.

Explicación Detallada

1. Parámetros de Diseño:

   • Tiempo de Operación del Interruptor: El tiempo que tarda el interruptor en operar es crítico para asegurar la interrupción adecuada de la corriente.
   • Magnitud del Voltaje de Accionamiento: El nivel de voltaje que impulsa el circuito debe ser suficiente para lograr el di/dt (tasa de cambio de corriente) deseado.
   • Ángulo de Encendido: El ángulo en el que se enciende el interruptor afecta las condiciones iniciales de corriente y voltaje.
   • Inductancia del Circuito: La inductancia del circuito influye en la tasa de aumento y disminución de la corriente.
   • Frecuencia del Generador: La frecuencia del generador impacta en el tiempo y la sincronización de las operaciones del interruptor.

2. Tensión Dieléctica Después de la Interrupción de Corriente:

   • Fuente de Voltaje DC Separada: Proporcionar tensión dieléctica después de la interrupción de corriente utilizando una fuente de voltaje DC separada es un enfoque viable, pero introduce desafíos prácticos.
   • Condensador Cargado: El condensador permanece cargado durante el período de absorción de energía, manteniendo un voltaje igual al VTR del interruptor. Esto asegura una tensión dieléctica continua después de la interrupción.

3. Configuración del Circuito de Prueba:

   • Generadores de Cortocircuito y Transformadores Elevadores: La configuración de prueba incluye 3 generadores de cortocircuito y 3 transformadores elevadores para simular condiciones de falla realistas.
   • Interruptor Principal (MB): El interruptor principal cierra la corriente primaria en el lado del generador dentro de un solo bucle, asegurando un entorno controlado para la prueba.
   • Conmutador de Encendido (MS): El conmutador de encendido debe ser ajustado con precisión a la corriente de falla para crear condiciones "similares a DC" dentro del tiempo de supresión de fallas del interruptor DC.
   • Interruptores de Circuito Alterno (ACB1) y Brechas de Encendido Activadas: Estos componentes se agregan al circuito para la aislación de corriente, previniendo la adición posterior de potencia DC y proporcionando protección contra sobrecorriente.

Al considerar cuidadosamente estos parámetros de diseño y configurar adecuadamente el circuito de prueba, es posible probar y validar eficazmente el rendimiento de los interruptores de circuito de corriente directa de alta tensión (HVDC) bajo diversas condiciones de operación.