Test awary niskoczęstotliwościowego generatora prądu przemiennego na przełącznikach obwodów HVDC

Biorąc pod uwagę Czas Działania Wyłącznika, Wielkość Napięcia Napędowego, Kąt Włączenia, Indukcyjność Obwodu oraz Częstotliwość Generatory są kluczowymi parametrami projektowymi do osiągnięcia wystarczającej wartości di/dt i odpowiedniego zaopatrzenia w energię.

Po przerwaniu przepływu prądu, napięcie dielektryczne może być dostarczane przez oddzielne źródło zasilania DC, choć to stwarza pewne praktyczne wyzwania. Kondensator pozostaje naładowany przez cały okres absorpcji energii, jego wartość jest równa TRV (Tymczasowemu Napięciu Odzysku) wyłącznika. Może on być używany do dostarczania napięcia dielektrycznego po przerwaniu przepływu prądu.

Przedstawiony schemat obwodu testowego jest równoważny obiektowi testowemu (HVDC CB). Używa on 3 generatorów krótkiego zwarcia i 3 transformatorów wzmacniających. Główny wyłącznik (MB) musi zamknąć prąd podstawowy po stronie generatora w jednym cyklu. Przełącznik włączający (MS) musi być dokładnie ustawiony na prąd uszkodzeniowy, aby stworzyć warunki "podobne do DC" w czasie tłumienia uszkodzenia przez DC CB. Do obwodu dodano wyłączniki przemiennoprądowe (ACB1) i uruchamiane luki, aby zapewnić izolację prądu w obwodzie zasilającym, zapobiegając kolejnym dodatkom mocy DC i ochronie przed nadmiernym prądem.

Szczegółowe Wyjaśnienie

1. Parametry Projektowe:

   • Czas Działania Wyłącznika: Czas potrzebny na działanie wyłącznika jest kluczowy dla zapewnienia prawidłowego przerwania przepływu prądu.
   • Wielkość Napięcia Napędowego: Poziom napięcia napędowego obwodu musi być wystarczający, aby osiągnąć pożądany di/dt (tempo zmiany prądu).
   • Kąt Włączenia: Kąt, przy którym wyłącznik jest włączony, wpływa na początkowe warunki prądu i napięcia.
   • Indukcyjność Obwodu: Indukcyjność obwodu wpływa na tempo wzrostu i spadku prądu.
   • Częstotliwość Generatory: Częstotliwość generatory ma wpływ na czasowanie i synchronizację operacji wyłącznika.

2. Napięcie Dielektryczne Po Przerwaniu Prądu:

   • Oddzielne Źródło Zasilania DC: Dostarczanie napięcia dielektrycznego po przerwaniu przepływu prądu za pomocą oddzielnego źródła zasilania DC jest możliwym rozwiązaniem, ale wprowadza praktyczne wyzwania.
   • Naładowany Kondensator: Kondensator pozostaje naładowany w okresie absorpcji energii, utrzymując napięcie równe TRV (Tymczasowemu Napięciu Odzysku) wyłącznika. Zapewnia to ciągłe napięcie dielektryczne po przerwaniu przepływu prądu.

3. Konfiguracja Obwodu Testowego:

   • Generatory Krótkiego Zwarcia i Transformatory Wzmacniające: Układ testowy obejmuje 3 generatory krótkiego zwarcia i 3 transformatory wzmacniające, aby symulować realistyczne warunki uszkodzeń.
   • Główny Wyłącznik (MB): Główny wyłącznik zamyka prąd podstawowy po stronie generatora w jednym cyklu, zapewniając kontrolowany środowisko do testowania.
   • Przełącznik Włączający (MS): Przełącznik włączający musi być dokładnie ustawiony na prąd uszkodzeniowy, aby stworzyć warunki "podobne do DC" w czasie tłumienia uszkodzenia przez DC CB.
   • Wyłączniki Przemiennoprądowe (ACB1) i Uruchamiane Luki: Te komponenty są dodawane do obwodu w celu izolacji prądu, zapobiegając dodatkowej mocy DC i zapewniając ochronę przed nadmiernym prądem.

Dokładne rozważenie tych parametrów projektowych i odpowiednia konfiguracja obwodu testowego umożliwia efektywne testowanie i walidację wydajności wyłączników HVDC w różnych warunkach pracy.