Definisies van hibriede HVDC-verbraker

Definisies vir Hibrïde HVDC Skakeelbrekers

Standaarddefinisies vir AC-skakeelbrekers

• Beperkinge: Die standaarddefinisies vir AC-skakeelbrekers oordra nie direk na HVDC-beskerming nie, omdat die tydramme en dinamika betrokke verskil.
• Tydramme: AC-skakeelbrekers het relatief 'n lang tyd om te handel in vergelyking met DC-skakeelbrekers. Tipies sal die foutstroom wat 'n AC-skakeelbreker onderbreek, byna gestadigtoestand bereik deur die tyd dat die beskerming ingryp, maar dit is nie altyd die geval nie.

HVDC Skakeelbrekers

• Reaksietyd: HVDC-skakeelbrekers moet handel voordat die DC-foutstroom 'n gestadige waarde bereik, as gevolg van die beperkinge van die elektronika binne die skakeelbrekers en die omskakelaars self.

Kernafdelings en hul funksies

1. Primêre Afdeling:

   • Voer die stroom tydens normale operasie.

2. Sekondêre Afdeling:

   • Voer die foutstroom vir 'n kort tyd.

3. Energie-opsorping Afdeling:

   • Beperk die spanning oor die skakeelbreker en absorbeer enige addisionele energie van die DC-netwerk.

Kern Tyddefinisies vir Hibrïde Skakeelbrekers

1. Foutaanvang (Tf):

   • Die oomblik wanneer die elektriese toestande van die netwerk verander, wat lei tot 'n oorstroomtoestand.

2. Opsporingstyd:

   • Die tyd wat dit neem van foutaanvang tot die oomblik dat die beskermingstelsel die fout opspoor.

3. Lokaliseringstyd:

   • Die tyd wat dit neem vir die beskermingstelsel om te besluit watter skakeelbrekers oop gemaak moet word vanaf die oomblik dat 'n fout opgespoor word.

4. Operasietyd:

   • Die tyd wat dit neem vir die skakeelbreker om oorgang te maak van die "Geslote" toestand na die "Oop" toestand.

5. Onderbrekingstyd (Tint):

   • Die tyd tussen foutaanvang en die skakeelbreker voldoende spanning bou om die foutstroom beduidend teen te staan.

6. Kommutasietyd (Tcom):

   • Die tyd wat dit neem vir die stroom in die primêre afdeling om na nul af te neem, of so naby nul dat die volgende fase in die skakeelbreker se operasie kan plaasvind.

7. Vrymaaktyd (Tclr):

   • Die tyd wat dit neem van foutaanvang tot die oomblik dat die DC-lynstroom nul bereik, of die kniestroom van die varistors (I_knee) bereik.

8. Stroombeperking Operasietyd (Tlim):

   • Die tyd waarop die skakeelbreker begin om as 'n foutstroombeperker te funksioneer.

ABB Ontwerp Proaktiewe Hibrïde Skakeelbreker (PHCB) HVDC

Ontwerp Oorsig

Die Proaktiewe Hibrïde Skakeelbreker (PHCB) HVDC, ontwerp deur ABB, bestaan uit twee parallelle afdelings:

1. Normale Stroompad:

   • Meganiese Skakelaar: Bly gesluit tydens normale operasie.
   • Laastommeling Skakelaar (LCS): 'n Laagspanningsreeksstapel van halfgeleierverskakelaars wat tydens normale operasie aangeskakel word.

2. Hoofstroomonderbrekende Element:

   • Hoofskakeelbreker: 'n Stapel van halfgeleierverskakelaars wat tydens normale operasie afgeskakel word.

3. Energie-opsorping Afdeling:

   • Gekombineer met die sekondêre afdeling om funksionaliteit aan die skakeelbreker toe te voeg. Dit laat toe dat dele van die sekondêre afdeling onafhanklik van mekaar oorgeskakel kan word. Hierdie kenmerk laat die skakeelbreker toe om as 'n foutstroombeperker te funksioneer in sekere situasies.

Normale Operasie

• Verwyderaar: Gesluit
• LCS: Aangeskakel
• Hoofskakeelbreker: Afgeskakel

Fouttoestand Operasie

1. Foutopsporing:

   • Die LCS word afgeskakel.
   • Die hoofskakeelbreker word aangeskakel.
   • Die LCS verskaf voldoende spanning om stroom van die primêre afdeling na die sekondêre afdeling te kommuteer.
   • Die LCS kan voor die fout bevestig word, wat die opsporingalgoritme in parallel met die skakeelbreker se operasie laat verwerk.

2. Stroomoorgang:

   • Wanneer al die stroom deur die hoofskakeelbreker vloei, word die hoogsnel meganiese verwyderaar oop gemaak.
   • Wanneer die meganiese skakelaar volledig oop is, word die hoofskakeelbreker afgeskakel, die hoofskakeelbrekerstroom onderbreek, en die lynenergie in die varistors gedissipeer.
   • Die relatief stadige reeksresiduele stroomverwyderaar word gebruik om die lekkagestroom deur die hoofskakeelbreker en geassosieerde toestelle te onderbreek, wat beduidend kan wees afhangende van hoe die energie-opsorping afdeling ontwerp is. Hierdie skakelaar verskaf ook volledige isolasie.

Illustreerende Voorbeeld

Figuur 3 wys 'n tipiese foutstroom-golfvorm met gelabelde tyd en stroomwaardes. Die dinamika is oorgedryf om die definisies maklik te kan trek:

• Foutaanvang (Tf): Die aanvanklike oomblik van foutvoorkoms.
• Opsporingstyd: Tyd van Tf tot opsporing van die fout.
• Lokaliseringstyd: Tyd van opsporing tot bepaling van watter skakeelbrekers oop gemaak moet word.
• Operasietyd: Tyd vir die skakeelbreker om oorgang te maak van geslote na oop.
• Onderbrekingstyd (Tint): Tyd van Tf tot voldoende spanning-opbou om die foutstroom teen te staan.
• Kommutasietyd (Tcom): Tyd vir stroom in die primêre afdeling om af te neem.
• Vrymaaktyd (Tclr): Tyd van Tf tot nul stroom of Iknee.
• Stroombeperking Operasietyd (Tlim): Tyd wanneer die skakeelbreker begin om foutstroom te beperk.

Opsomming

Die Proaktiewe Hibrïde Skakeelbreker (PHCB) HVDC, ontwerp deur ABB, kombin