Hübriid-HVDC-lülitaja määratlused

Hübriid-HVDC lülitikute määratlused

AK lülitikute standardmääratlused

• Piirangud: AK lülitikute standardmääratlused ei ülekanne HVDC kaitsele, sest seal on mõeldud aja raamistik ja dünaamika teine.
• Aja raamistik: AK lülitikud toimivad suhteliselt pikemas ajas võrreldes DC lülitikutega. Tavaliselt on AK lülitiku katkestatav veekirde lähedane stabiilsele väärtusele, kui kaitse algatab, kuid see pole alati nii.

HVDC lülitikud

• Vastusaja: HVDC lülitikud peavad tegutsema enne, kui DC veekirde jõuab stabiilsele väärtusele, sest lülitikutes ja muundurites olevate elektroonikakomponentide piirangute tõttu.

Olulised harrad ja nende funktsioonid

1. Peamine haru:

   • Kandeb veekirde tavalises töös.

2. Teine haru:

   • Kandeb veekirde vähest aega.

3. Energiaabsorbeeriva haru:

   • Piirab lülitiku üle sega jäävate pinget ning absorbeerib lisaenergia DC võrgust.

Hübriid-lülitikute olulised aja määratlused

1. Viga (Tf):

   • Hetk, mil võrgu elektrilised tingimused muutuvad, mis viib ülekirdeolukorrani.

2. Tuvastamisaeg:

   • Aeg vigast tuvastamiseni.

3. Asukoha aeg:

   • Aeg, mille jooksul kaitse süsteem otsustab, milliseid lülitikke avada, alates vigast tuvastamisest.

4. Toiminguaeg:

   • Aeg, mille jooksul lülitik ülemineb "Suletud" olekust "Avatud" olekuni.

5. Katkiskaja (Tint):

   • Aeg vigast hetkeni, mil lülitik ehitab piisava pinget, et vastu seista veekirdele.

6. Ümberjagamisaeg (Tcom):

   • Aeg, mille jooksul peamises harus olev veekire nullist läheb, või nii lähedale nullile, et järgmine lülitiku toiming saaks toimuma.

7. Puhastusaeg (Tclr):

   • Aeg vigast hetkeni, mil DC jooneveekirde jõuab nullini, või varistorite poolt (I_knee) määratud käänepunkt.

8. Veekirde limiterimise toiminguaeg (Tlim):

   • Aeg, mil lülitik alustab tegutsemist veekirde limiterina.

ABB disainitud proaktiivne hübriid-lülitik (PHCB) HVDC

Disaini ülevaade

ABB disainitud proaktiivne hübriid-lülitik (PHCB) HVDC koosneb kahest paralleelses harust:

1. Tavaline veekirde tee:

   • Mehaaniline lülitik: Jääb tavalises töös suletud.
   • Lahenduskirde lülitik (LCS): Madala pingega semipäringute sarivee, mis on tavalises töös sisse lülitatud.

2. Peamine veekirde katkestamise element:

   • Peamine lülitik: Semipäringute sarivee, mis on tavalises töös väljas.

3. Energiaabsorbeeriva haru:

   • Kombineeritakse teise haruga, et lisada lülitikule funktsionaalsust. See võimaldab teise haru osade omavahelist sõltumatut lülitamist. See omadus võimaldab lülitikul teatud olukordades tegutseda veekirde limiterina.

Tavaline töö

• Eraldaja: Suletud
• LCS: Sisse lülitatud
• Peamine lülitik: Väljas

Vigaseisundi töö

1. Viga tuvastamine:

   • LCS väljalülitatakse.
   • Peamine lülitik sisse lülitatakse.
   • LCS pakkub piisavat pinget, et ümber jagada veekirde peamisest harust teise haru.
   • LCS võib käivituda enne, kui viga on kinnitatud, lubades tuvastusalgoritm töötada paralleelselt lülitiku toimingu.

2. Veekirde ülekandmine:

   • Kui kogu veekirde voolab peamisel lülitikul, avatakse kiire mehaaniline eraldaja.
   • Kui mehaaniline lülitik on täielikult avatud, lülitatakse peamine lülitik välja, katkestatakse peamise lülitiku veekirde ja jooneenergia laostatakse varistorites.
   • Relatiivselt aeglaseks jäänud residuaalveekirde katkestav lülitik kasutatakse peamise lülitiku ja selle seadmetega seotud lekkeveekirde katkestamiseks, mis võib olla oluline sõltuvalt energiaabsorbeeriva haru disainist. See lülitik pakub täielikku isoleerimist.

Näidisjuhtum

Joonis 3 näitab tipilist veekirdevoo graafikut, millel on märgitud aja- ja veekirde määratlused. Dinamiik on üles kirjutatud, et määratlusi oleks lihtsam illustreerida:

• Viga (Tf): Viga esmakordselt tekib.
• Tuvastamisaeg: Aeg Tf-st vigast tuvastamiseni.
• Asukoha aeg: Aeg tuvastamisest lülitikute avamise otsuse langetamiseni.
• Toiminguaeg: Aeg, mille jooksul lülitik ülemineb suletud olekust avatud olekuni.
• Katkiskaja (Tint): Aeg Tf-st piisava pingeaegustumiseni, et vastu seista veekirdele.
• Ümberjagamisaeg (Tcom): Aeg, mille jooksul peamises harus olev veekire nullist läheb.
• Puhastusaeg (Tclr): Aeg Tf-st nullveekirdeni või Iknee-ni.
• Veekirde limiterimise toiminguaeg (Tlim): Aeg, mil lülitik alustab veekirde limiterimist.

Kokkuvõte

ABB disainitud proaktiivne hübriid-lülitik (PHCB) HVDC kombin