Curva delle correnti di sgombero dei guasti nel circuit breaker ibrido HVDC Simulink

Interruttore ibrido con interruzione elettronica IGBT Simulink

In un interruttore ibrido con interruzione elettronica IGBT Simulink (come mostrato nella figura di sinistra), la corrente di guasto viene deviata dal percorso principale al percorso di interruzione dagli IGBT nel percorso 1. Nel frattempo, un passaggio a zero locale della corrente è creato da un set di IGBT nel percorso 2.

Nella figura di destra, la corrente di guasto in cortocircuito inizia a fluire attraverso l'interruttore a t1. Poi, a t2, la corrente viene interrotta nel percorso 1 (come mostrato nella figura di sinistra) e la corrente di guasto viene deviata al percorso 2. Successivamente, a t3, la corrente viene interrotta nel percorso 2 e deviata al percorso 3. L'alta impedenza del percorso 3 causa un rapido aumento di tensione fino a quando il protettore di sovratensione limita questa tensione a t4. Questa tensione è nota come Tensione d'Interruzione Transitoria (TIV).

È importante riconoscere che, a partire da t4, il sistema inizia a riprendersi, anche se la corrente nel punto di guasto non è ancora stata completamente interrotta. La sezione difettosa è effettivamente isolata dalla parte normale del sistema. Da questo punto, la tensione (superiore alla tensione nominale del sistema) riduce gradualmente la corrente a zero, mentre l'energia induttiva del sistema si dissipa nel protettore di sovratensione nel percorso 4.

Spiegazione del Diagramma

• A t1: La corrente di guasto in cortocircuito inizia a fluire attraverso l'interruttore.

• A t2: Gli IGBT nel percorso 1 agiscono per deviare la corrente di guasto al percorso 2.

• A t3: Gli IGBT nel percorso 2 agiscono per deviare la corrente di guasto al percorso 3.

• A t4: L'alta impedenza del percorso 3 causa un rapido aumento di tensione e il protettore di sovratensione agisce per limitare questa tensione, formando la Tensione d'Interruzione Transitoria (TIV).

Processo di Ripresa del Sistema

• Isolamento del Guasto: A partire da t4, la sezione difettosa è effettivamente isolata dalla parte normale del sistema.

• Ripresa della Tensione: La tensione, superiore alla tensione nominale del sistema, riduce gradualmente la corrente a zero.

• Dissipazione dell'Energia: L'energia induttiva del sistema si dissipa nel protettore di sovratensione nel percorso 4, assicurando che il sistema torni alle operazioni normali.

Con questo metodo, l'interruttore ibrido può gestire rapidamente e efficacemente i guasti in cortocircuito, proteggendo il sistema di potenza dai danni.