Definizzjonijiet tal-Hybrid HVDC Breaker

Definizzjonijiet għal Ċirkwit Breakers Hibridi HVDC

Definizzjonijiet Standard għal Ċirkwit Breakers AC

• Limitazzjonijiet: Il-definizzjonijiet standard għal ċirkwit breakers AC ma jistgħux jiġu traslati direttament għall-protezzjoni HVDC għax il-fraġmenti ta' ħin u dinamika involuti huma differenti.
• Fraġmenti ta' Ħin: Il-ċirkwit breakers AC għandhom fraġment relattivament twil biex jagħmelu imparagħlu mal-ċirkwit breakers DC. Solitament, il-kurrenti tal-erġa li l-ċirkwit breaker AC jinterromp fihom jkunu qrib mill-valur stabil meta tprotezzjoni taġġa, sa l-aħħar dan ma jkunx dejjem isir.

Ċirkwit Breakers HVDC

• Tempi ta' Rispons: Il-ċirkwit breakers HVDC għandhom jagħmelu qabel illi l-kurrenti tal-erġa tal-erġa jispiċċaw valur stabil, għax il-limitazzjonijiet tal-elettronika fil-ċirkwit breakers stess u fl-converters.

Rami Mhuxxija u l-Funzjonijiet Tagħhom

1. Ram Primarju:

   • Jkonduċi l-kurrenti waqt l-operazzjoni normali.

2. Ram Sekondarju:

   • Jkonduċi l-kurrenti tal-erġa għal perjodu żgħir ta' ħin.

3. Ram ta' Asborbsjoni tal-Enerġija:

   • Jlimita l-volttagġ fuq il-ċirkwit breaker u jażor quxi ħafna enerġija mill-grid DC.

Definizzjonijiet Mhuxxija tal-Ħin għal Ċirkwit Breakers Hibridi

1. Inċipjent tal-Erġa (Tf):

   • Il-mument meta t-talbien elektriku tas-sistema jibdew jibdel, bil-riżultat ta' kondizzjoni ta' overcurrent.

2. Ħin tad-Detuzzjoni:

   • Il-ħin li jħallas mill-inċipjent tal-erġa sal-mument meta s-sistema ta' protezzjoni tiddeket l-erġa.

3. Ħin tal-Lokazzjoni:

   • Il-ħin li jħallas mill-mument li l-erġa tiddet minn meta s-sistema ta' protezzjoni tiġi ddecidija li ċirkwit breakers jinfetaħu.

4. Ħin ta' Operazzjoni:

   • Il-ħin li jħallas mill-ħal "Miftuħ" sal-ħal "Magħluq" tal-ċirkwit breaker.

5. Ħin ta' Interrupzzjoni (Tint):

   • Il-ħin bejn inċipjent tal-erġa u meta l-ċirkwit breaker ibni volttagġ sufficjenti biex joppona l-kurrenti tal-erġa.

6. Ħin ta' Kommutazzjoni (Tcom):

   • Il-ħin li jħallas biex il-kurrenti fil-ram primarju jidher għal zero, jew qrib biss minn zero biex it-tap ta' wara fil-operazzjoni tal-ċirkwit breaker jista' jieħu luogu.

7. Ħin ta' Clearing (Tclr):

   • Il-ħin li jħallas mill-inċipjent tal-erġa sal-mument meta l-kurrenti tal-linja DC jispiċċa zero, jew meta l-kurrenti tal-varistors (I_knee) jiġi raggiunt.

8. Ħin ta' Operazzjoni ta' Limitazzjoni tal-Kurrenti (Tlim):

   • Il-ħin meta l-ċirkwit breaker ibda' jopera bħala limitatur tal-kurrenti tal-erġa.

ABB Designed Proactive Hybrid Circuit Breaker (PHCB) HVDC

Panoramika tal-Disinn

Il-Proactive Hybrid Circuit Breaker (PHCB) HVDC, disinnat minn ABB, ikonsisti minn żewġ rami paralelli:

1. Triq Normali tal-Kurrenti:

   • Switt Meccaniku: Jibqa' magħluq waqt l-operazzjoni normali.
   • Load Commutation Switch (LCS): Stakku serji ta' switts semikondukturi ta' vot tal-baxx li jiġu attivati waqt l-operazzjoni normali.

2. Elenk Principali ta' Rottura tal-Kurrenti:

   • Ċirkwit Breaker Prinċipali: Stakku ta' switts semikondukturi li jiġu stabbilit off waqt l-operazzjoni normali.

3. Ram ta' Asborbsjoni tal-Enerġija:

   • Komminut mat-ram sekondarju biex jiżżod funzjonalità lil l-ċirkwit breaker. Dan jpermetti li sezzjonijiet tal-ram sekondarju jiġu swittati indipendentiment minn wieħed l-ieħor. Din l-każ jippermetti ll-ċirkwit breaker li jagħmel bħala limitatur tal-kurrenti tal-erġa fi situazzjonijiet xejn.

Operazzjoni Normali

• Disconnector: Magħluq
• LCS: Attivat
• Ċirkwit Breaker Prinċipali: Stabbilit off

Operazzjoni ta' Kondizzjoni tal-Erġa

1. Dettuzzjoni tal-Erġa:

   • Il-LCS jiġi stabbilit off.
   • Il-ċirkwit breaker prinċipali jiġi attivat.
   • Il-LCS jipprovdi volttagġ sufficjenti biex jikkommuta l-kurrenti mill-ram primarju fil-ram sekondarju.
   • Il-LCS jista' jiġi attivat qabel ma tkun l-erġa mukonfermata, li tippermetti l-algoritmu tad-dettuzzjoni biex jiġi elaborat parallelament mal-operazzjoni tal-ċirkwit breaker.

2. Trasferiment tal-Kurrenti:

   • Waqt li kollu l-kurrenti qed jiġi konduċit permezz tal-ċirkwit breaker prinċipali, il-disconnector meccaniku tal-ħajja ħalig jiġi magħluq.
   • Meta l-switt meccaniku jkun magħluq, il-ċirkwit breaker prinċipali jiġi stabbilit off, il-kurrenti tal-ċirkwit breaker prinċipali jiġi interrottu, u l-enerġija tal-linja jiġi dissippata fil-varistors.
   • Il-ċirkwit breaker tal-disconnessioni tal-kurrenti residwali relativament bagħal huwa użu biex jikkelb il-kurrenti tal-leakage permezz tal-ċirkwit breaker prinċipali u l-apparat assosjati, li jista' jiġu signifikanti skont kif il-ram ta' asborbsjoni tal-enerġija huwa disinnat. Dan is-swiċċ ukoll jipprovdi isolazzjoni totali.

Esempju Illustrativ

Figura 3 turi waveform tipiku tal-kurrenti tal-erġa b’tempijiet u ratings tal-kurrenti etikettati. Id-dinamika ġew esagerati biex id-definizzjonijiet jiġu tirrit b'mod siegħ:

• Inċipjent tal-Erġa (Tf): Il-mument inizjali tal-erġa.
• Ħin tad-Detuzzjoni: Ħin minn Tf sal-detuzzjoni tal-erġa.
• Ħin tal-Lokazzjoni: Ħin minn detuzzjoni sal-dettaljanza ta’ li ċirkwit breakers jinfetaħu.
• Ħin ta' Operazzjoni: Ħin biex il-ċirkwit breaker jiġi mmexxi mid-ħal "magħluq" sal-ħal "miftuħ".
• Ħin ta' Interrupzzjoni (Tint): Ħin minn Tf sal-bini tal-volttagġ sufficjenti biex joppona l-kurrenti tal-erġa.
• Ħin ta' Kommutazzjoni (Tcom): Ħin biex il-kurrenti fil-ram primarju jidher għal zero.
• Ħin ta' Clearing (Tclr): Ħin minn Tf sal-kurrenti ta' zero jew Iknee.
• Ħin ta' Operazzjoni ta' Limitazzjoni tal-Kurrenti (Tlim): Ħin meta l-ċirkwit breaker ibda' jiġi limitat.

Sommariju

Il-Proactive Hybrid Circuit Breaker (PHCB) HVDC, disinnat minn ABB, jikkombina switts meccaniki u semikondukturi biex jipprovdi protezzjoni ta' erġa veloċi, fideli u effiċienti għas-sistemi HVDC. Id-definizzjonijiet u l-fraġmenti ta' ħin għal ċirkwit breakers hibridi HVDC jispotlight il-sfidi u r-requisiti uniki ta' protezzjoni DC, bl-emfas fuq l-importanza tal-operazzjoni veloċi u preċiża biex is-sigurtà u stabiltà tas-sistema jiġu assiċurat.