Proba de fallos de xeradores de curto circuito AC de baixa frecuencia para interruptores de corrente contínua de alta tensión

Dado o tempo de operación do interruptor, a magnitude da tensión de conducción, o ángulo de conmutación, a inductancia do circuito e a frecuencia do xerador son parámetros de deseño clave para lograr un di/dt suficiente e un suministro adecuado de enerxía.

Despois da interrupción da corrente, a tensión dieléctrica pode proporcionarse mediante unha fonte de tensión DC separada, aínda que isto presenta algúns desafíos prácticos. O condensador permanece cargado durante todo o período de absorción de enerxía, co seu valor igual ao TRV (Tensión de Recuperación Transitoria) do interruptor. Isto pode utilizarse para proporcionar tensión dieléctrica despois da interrupción.

O diagrama de circuito de proba mostrado é equivalente ao obxecto de proba (HVDC CB). Utiliza 3 xeradores de curto circuito e 3 transformadores de elevación. O interruptor principal (MB) debe pechar a corrente primaria no lado do xerador nun único bucle. O conmutador de activación (MS) debe axustarse precisamente á corrente de fallo para crear condicións "semellantes a DC" dentro do tempo de supresión de fallos do interruptor DC. Os interruptores de circuito AC (ACB1) e as fendas de activación disparadas engádanse ao circuito para a isolación de corrente no circuito de potencia, para evitar a adición subsecuente de potencia DC e a protección contra sobrecorrente.

Explicación Detallada

1. Parámetros de Deseño:

   • Tempo de Operación do Interruptor: O tempo que leva ao interruptor operar é crítico para asegurar a interrupción adecuada da corrente.
   • Magnitude da Tensión de Conducción: O nivel de tensión que conduce o circuito debe ser suficiente para lograr o di/dt (taxa de cambio de corrente) desexado.
   • Ángulo de Conmutación: O ángulo no que se activa o interruptor afecta as condicións iniciais de corrente e tensión.
   • Inductancia do Circuito: A inductancia do circuito inflúe na taxa de aumento e diminución da corrente.
   • Frecuencia do Xerador: A frecuencia do xerador afecta o tempo e a sincronización das operacións do interruptor.

2. Tensión Dieléctrica Despois da Interrupción de Corrente:

   • Fonte de Tensión DC Separada: Proporcionar tensión dieléctrica despois da interrupción da corrente utilizando unha fonte de tensión DC separada é un enfoque viable, pero introduce desafíos prácticos.
   • Condensador Cargado: O condensador permanece cargado durante o período de absorción de enerxía, mantendo unha tensión igual ao TRV do interruptor. Isto asegura unha tensión dieléctrica continua despois da interrupción.

3. Configuración do Circuito de Prueba:

   • Xeradores de Curto Circuito e Transformadores de Elevación: O montaxe de proba inclúe 3 xeradores de curto circuito e 3 transformadores de elevación para simular condicións de fallo realistas.
   • Interruptor Principal (MB): O interruptor principal pecha a corrente primaria no lado do xerador nun único bucle, asegurando un ambiente controlado para a proba.
   • Conmutador de Activación (MS): O conmutador de activación debe axustarse precisamente á corrente de fallo para crear condicións "semellantes a DC" dentro do tempo de supresión de fallos do interruptor DC.
   • Interruptores de Circuito AC (ACB1) e Fendas de Activación Disparadas: Estes compoñentes engádanse ao circuito para a isolación de corrente, para evitar a adición subsecuente de potencia DC e proporcionar protección contra sobrecorrente.

Ao considerar cuidadosamente estes parámetros de deseño e configurar adecuadamente o circuito de proba, é posible probar e validar eficazmente o rendemento dos interruptores de circuito HVDC en varias condicións de funcionamento.