Đường cong dòng điện làm mất sự cố trong công tắc lai HVDC Simulink

Cầu chì lai với ngắt điện tử IGBT Simulink

Trong cầu chì lai với ngắt điện tử IGBT Simulink (như được hiển thị trong hình bên trái), dòng điện lỗi được chuyển từ đường dẫn chính sang đường dẫn ngắt bằng các IGBT trong đường dẫn 1. Trong khi đó, một điểm giao nhau của dòng điện cục bộ được tạo ra bởi một nhóm IGBT trong đường dẫn 2.

Trong hình bên phải, dòng điện lỗi ngắn mạch bắt đầu chảy qua cầu chì tại t1. Sau đó, tại t2, dòng điện bị ngắt trong đường dẫn 1 (như được hiển thị trong hình bên trái) và dòng điện lỗi được chuyển sang đường dẫn 2. Tiếp theo, tại t3, dòng điện bị ngắt trong đường dẫn 2 và được chuyển sang đường dẫn 3. Độ kháng cao của đường dẫn 3 gây ra sự tăng đột biến về điện áp cho đến khi thiết bị bảo vệ xung hạn chế điện áp này tại t4. Điện áp này được gọi là Điện áp Ngắt Tạm Thời (TIV).

Điều quan trọng cần nhận biết là từ t4 trở đi, hệ thống bắt đầu phục hồi, mặc dù dòng điện tại vị trí lỗi vẫn chưa được ngắt hoàn toàn. Phần có lỗi được cách ly hiệu quả khỏi phần bình thường của hệ thống. Từ điểm này, điện áp (cao hơn điện áp định mức của hệ thống) dần giảm dòng điện xuống không, trong khi năng lượng cảm ứng của hệ thống tiêu tán trong thiết bị bảo vệ xung ở đường dẫn 4.

Giải thích Sơ đồ

• Tại t1: Dòng điện lỗi ngắn mạch bắt đầu chảy qua cầu chì.

• Tại t2: Các IGBT trong đường dẫn 1 hoạt động để chuyển dòng điện lỗi sang đường dẫn 2.

• Tại t3: Các IGBT trong đường dẫn 2 hoạt động để chuyển dòng điện lỗi sang đường dẫn 3.

• Tại t4: Độ kháng cao của đường dẫn 3 gây ra sự tăng đột biến về điện áp, và thiết bị bảo vệ xung hoạt động để hạn chế điện áp này, tạo thành Điện áp Ngắt Tạm Thời (TIV).

Quá trình Phục hồi Hệ thống

• Cách ly Lỗi: Từ t4 trở đi, phần có lỗi được cách ly hiệu quả khỏi phần bình thường của hệ thống.

• Phục hồi Điện áp: Điện áp, cao hơn điện áp định mức của hệ thống, dần giảm dòng điện xuống không.

• Tiêu tán Năng lượng: Năng lượng cảm ứng của hệ thống tiêu tán trong thiết bị bảo vệ xung ở đường dẫn 4, đảm bảo hệ thống trở lại hoạt động bình thường.

Bằng phương pháp này, cầu chì lai có thể xử lý nhanh chóng và hiệu quả các lỗi ngắn mạch, bảo vệ hệ thống điện khỏi hư hại.