Curva de corrientes de limpieza de fallas en el interruptor híbrido HVDC de Simulink

Interruptor híbrido con interrupción electrónica IGBT Simulink

En un interruptor híbrido con interrupción electrónica IGBT Simulink (como se muestra en la figura de la izquierda), la corriente de falla se desvía del camino principal al camino del interruptor por los IGBT en el camino 1. Mientras tanto, un cruce cero local de corriente se crea mediante un conjunto de IGBT en el camino 2.

En la figura de la derecha, la corriente de falla de cortocircuito comienza a fluir a través del interruptor a t1. Luego, a t2, la corriente se interrumpe en el camino 1 (como se muestra en la figura de la izquierda) y la corriente de falla se desvía al camino 2. A continuación, a t3, la corriente se interrumpe en el camino 2 y se desvía al camino 3. La alta impedancia del camino 3 causa un aumento brusco de tensión hasta que el protector contra sobretensiones limita esta tensión en t4. Esta tensión se conoce como Tensión de Interrupción Transitoria (TIV).

Es importante reconocer que, a partir de t4, el sistema comienza a recuperarse, incluso si la corriente en el lugar de la falla aún no ha sido completamente interrumpida. La sección defectuosa se aísla efectivamente de la parte normal del sistema. A partir de este punto, la tensión (más alta que la tensión nominal del sistema) reduce gradualmente la corriente a cero, mientras que la energía inductiva del sistema se disipa en el protector contra sobretensiones en el camino 4.

Explicación del Diagrama

• A t1: La corriente de falla de cortocircuito comienza a fluir a través del interruptor.

• A t2: Los IGBT en el camino 1 actúan para desviar la corriente de falla al camino 2.

• A t3: Los IGBT en el camino 2 actúan para desviar la corriente de falla al camino 3.

• A t4: La alta impedancia del camino 3 causa un aumento brusco de tensión, y el protector contra sobretensiones actúa para limitar esta tensión, formando la Tensión de Interrupción Transitoria (TIV).

Proceso de Recuperación del Sistema

• Aislamiento de la Falla: A partir de t4, la sección defectuosa se aísla efectivamente de la parte normal del sistema.

• Recuperación de Tensión: La tensión, que es más alta que la tensión nominal del sistema, reduce gradualmente la corriente a cero.

• Disipación de Energía: La energía inductiva del sistema se disipa en el protector contra sobretensiones en el camino 4, asegurando que el sistema regrese a la operación normal.

Por este método, el interruptor híbrido puede manejar rápidamente y eficazmente las fallas de cortocircuito, protegiendo el sistema de potencia de daños.