Кривая токов устранения неисправностей в гибридном выключателе высокого напряжения постоянного тока Simulink

Гибридный выключатель с IGBT Simulink электронным прерыванием

В гибридном выключателе с IGBT Simulink электронным прерыванием (как показано на левом рисунке), ток короткого замыкания отводится от основного пути к пути прерывания с помощью IGBT в пути 1. В то же время, местный нулевой переход тока создается набором IGBT в пути 2.

На правом рисунке ток короткого замыкания начинает протекать через выключатель в момент t1. Затем, в момент t2, ток прерывается в пути 1 (как показано на левом рисунке), и ток короткого замыкания отводится к пути 2. Далее, в момент t3, ток прерывается в пути 2 и отводится к пути 3. Высокое сопротивление пути 3 вызывает резкий скачок напряжения до тех пор, пока ограничитель перенапряжения не ограничит это напряжение в момент t4. Это напряжение называется переходным прерывным напряжением (TIV).

Важно отметить, что начиная с момента t4, система начинает восстанавливаться, хотя ток в месте повреждения еще полностью не прерван. Поврежденный участок эффективно изолируется от нормальной части системы. С этого момента напряжение (выше номинального напряжения системы) постепенно снижает ток до нуля, в то время как индуктивная энергия системы рассеивается в ограничителе перенапряжения в пути 4.

Объяснение диаграммы

• В момент t1: Ток короткого замыкания начинает протекать через выключатель.

• В момент t2: IGBT в пути 1 действуют, чтобы отвести ток короткого замыкания к пути 2.

• В момент t3: IGBT в пути 2 действуют, чтобы отвести ток короткого замыкания к пути 3.

• В момент t4: Высокое сопротивление пути 3 вызывает резкий скачок напряжения, и ограничитель перенапряжения действует, чтобы ограничить это напряжение, формируя переходное прерывное напряжение (TIV).

Процесс восстановления системы

• Изоляция повреждения: Начиная с момента t4, поврежденный участок эффективно изолируется от нормальной части системы.

• Восстановление напряжения: Напряжение, которое выше номинального напряжения системы, постепенно снижает ток до нуля.

• Рассеивание энергии: Индуктивная энергия системы рассеивается в ограничителе перенапряжения в пути 4, обеспечивая возврат системы к нормальному режиму работы.

С помощью этого метода гибридный выключатель может быстро и эффективно обрабатывать короткие замыкания, защищая систему электроснабжения от повреждений.