Thử nghiệm lỗi ngắn mạch AC tần số thấp cho bộ ngắt mạch HVDC

Thời gian hoạt động của cầu chì tự động đóng ngắt, cường độ điện áp điều khiển, góc đóng, độ cảm của mạch và tần số của máy phát là các thông số thiết kế chính để đạt được đủ di/dt và cung cấp năng lượng đầy đủ.

Sau khi ngắt dòng điện, ứng suất điện môi có thể được cung cấp bởi một nguồn điện DC riêng biệt, mặc dù điều này mang lại một số thách thức thực tế. Dụng cụ tụ điện vẫn duy trì trạng thái sạc trong suốt thời gian hấp thụ năng lượng, với giá trị bằng TRV (Điện áp Phục hồi Tạm thời) của cầu chì tự động đóng ngắt. Điều này có thể được sử dụng để cung cấp ứng suất điện môi sau khi ngắt.

Sơ đồ mạch thử nghiệm được hiển thị tương đương với đối tượng thử nghiệm (HVDC CB). Nó sử dụng 3 máy phát ngắn mạch và 3 biến áp tăng áp. Cầu chì chính (MB) phải đóng dòng điện sơ cấp bên phía máy phát trong vòng một chu kỳ. Công tắc đóng (MS) cần được đặt chính xác đến dòng điện sự cố để tạo ra điều kiện "giống như DC" trong thời gian ức chế sự cố của cầu chì tự động đóng ngắt DC. Cầu chì AC (ACB1) và khe hở đóng kích thích được thêm vào mạch để cách ly dòng điện trong mạch điện, nhằm ngăn chặn việc bổ sung thêm năng lượng DC và bảo vệ quá dòng.

Giải thích Chi tiết

1. Thông số Thiết kế:

   • Thời gian hoạt động của cầu chì tự động đóng ngắt: Thời gian mà cầu chì tự động đóng ngắt hoạt động là quan trọng để đảm bảo ngắt dòng điện đúng cách.
   • Cường độ điện áp điều khiển: Mức điện áp điều khiển mạch phải đủ để đạt được tỷ lệ thay đổi dòng điện mong muốn (di/dt).
   • Góc đóng: Góc mà cầu chì tự động đóng ngắt được đóng ảnh hưởng đến điều kiện dòng điện và điện áp ban đầu.
   • Độ cảm của mạch: Độ cảm của mạch ảnh hưởng đến tốc độ tăng và giảm dòng điện.
   • Tần số của máy phát: Tần số của máy phát ảnh hưởng đến thời gian và đồng bộ hóa các hoạt động của cầu chì tự động đóng ngắt.

2. Ứng suất Điện môi Sau Khi Ngắt Dòng Điện:

   • Nguồn điện DC riêng biệt: Cung cấp ứng suất điện môi sau khi ngắt dòng điện bằng nguồn điện DC riêng biệt là một phương pháp khả thi, nhưng nó gây ra một số thách thức thực tế.
   • Dụng cụ tụ điện đã sạc: Dụng cụ tụ điện vẫn duy trì trạng thái sạc trong suốt thời gian hấp thụ năng lượng, duy trì điện áp bằng TRV của cầu chì tự động đóng ngắt. Điều này đảm bảo ứng suất điện môi liên tục sau khi ngắt.

3. Cấu hình Mạch Thử Nghiệm:

   • Máy phát ngắn mạch và biến áp tăng áp: Bộ thử nghiệm bao gồm 3 máy phát ngắn mạch và 3 biến áp tăng áp để mô phỏng điều kiện sự cố thực tế.
   • Cầu chì chính (MB): Cầu chì chính đóng dòng điện sơ cấp bên phía máy phát trong vòng một chu kỳ, đảm bảo môi trường kiểm soát cho việc thử nghiệm.
   • Công tắc đóng (MS): Công tắc đóng phải được đặt chính xác đến dòng điện sự cố để tạo ra điều kiện "giống như DC" trong thời gian ức chế sự cố của cầu chì tự động đóng ngắt DC.
   • Cầu chì AC (ACB1) và khe hở đóng kích thích: Các thành phần này được thêm vào mạch để cách ly dòng điện, ngăn chặn việc bổ sung thêm năng lượng DC và cung cấp bảo vệ quá dòng.

Bằng cách xem xét kỹ lưỡng các thông số thiết kế này và cấu hình mạch thử nghiệm phù hợp, có thể hiệu quả kiểm tra và xác nhận hiệu suất của cầu chì tự động đóng ngắt HVDC dưới các điều kiện hoạt động khác nhau.