Křivka proudu při odstranění poruch v hybridním výkonovém vypínači HVDC Simulink

Hybridní vypínač s IGBT Simulink elektronickým přerušením

V hybridním vypínači s IGBT Simulink elektronickým přerušením (jak je znázorněno na levém obrázku) je závadný proud odveden z hlavní cesty do cesty přerušovače pomocí IGBT v cestě 1. Současně místní průběh proudu k nule vytváří sadu IGBT v cestě 2.

Na pravém obrázku začíná krátkozavodný závadný proud pramenit skrze vypínač v čase t1. Poté, v čase t2, je proud přerušen v cestě 1 (jak je znázorněno na levém obrázku), a závadný proud je odveden do cesty 2. Následně, v čase t3, je proud přerušen v cestě 2 a odveden do cesty 3. Vysoká impedancí cesty 3 dochází k ostrému nárůstu napětí, dokud ochranný prvok neomezí toto napětí v čase t4. Toto napětí se nazývá Přechodné přerušovací napětí (TIV).

Je důležité poznat, že od času t4 začíná systém obnovovat, i když proud na místě závady ještě nebyl úplně přerušen. Závadná část je efektivně izolována od normální části systému. Od této chvíle se napětí (vyšší než nominální systémové napětí) postupně snižuje a proud klesá k nule, zatímco induktivní energie systému se uvolňuje v ochranném prvku v cestě 4.

Vysvětlení diagramu

• V čase t1: Krátkozavodný závadný proud začíná pramenit skrze vypínač.

• V čase t2: IGBT v cestě 1 působí tak, aby závadný proud byl odveden do cesty 2.

• V čase t3: IGBT v cestě 2 působí tak, aby závadný proud byl odveden do cesty 3.

• V čase t4: Vysoká impedancí cesty 3 dochází k ostrému nárůstu napětí, a ochranný prvok působí tak, aby omezil toto napětí, formující Přechodné přerušovací napětí (TIV).

Proces obnovy systému

• Izolace závady: Od času t4 je závadná část efektivně izolována od normální části systému.

• Obnova napětí: Napětí, které je vyšší než nominální systémové napětí, postupně snižuje proud k nule.

• Uvolnění energie: Induktivní energie systému se uvolňuje v ochranném prvku v cestě 4, zajistí tak, aby systém vrátil k běžnému fungování.

Tímto způsobem může hybridní vypínač rychle a efektivně řešit krátkozavodné závady, chránění elektroenergetického systému před poškozením.