التحديات الرئيسية لشبكات التيار المباشر العالي مع الحماية والتبديل

تيار الخطأ المستمر لا يحتوي على نقطة الصفر الطبيعية
لا يحتوي تيار الخطأ المستمر على نقطة الصفر الطبيعية. هذا يشكل مشكلة لأن جميع مفتاح الدائرة الكهربائية الميكانيكية للتيار المستمر تعتمد على نقطة الصفر الطبيعية لقطع قوس التيار.

انخفاض المقاومة في خطوط التيار المستمر
المقاومة في خطوط التيار المستمر أقل بكثير. هذا يعني أن حجم تيارات الأخطاء أثناء الأخطاء في التيار المستمر أعلى بكثير، وأن مستويات الجهد عبر الشبكة بأكملها أخفض.

صعوبة تحديد موقع الأخطاء
بسبب انخفاض المقاومة، يكون تحديد موقع الأخطاء في شبكة التيار المستمر أكثر صعوبة.

العناصر القائمة على نصف النواقل في شبكات التيار المستمر
العناصر القائمة على نصف النواقل في شبكات التيار المستمر - مثل المحولات المصدرية للجهد (VSCs)، محولات التيار المستمر/التيار المستمر، ومفاتيح الدائرة الكهربائية للتيار المستمر - لديها ثوابت حرارية صغيرة جداً وسعة جهد فائضة منخفضة جداً.

تكلفة عالية للعناصر القائمة على نصف النواقل
نظرًا لتكلفة العناصر القائمة على نصف النواقل المرتفعة، هناك حاجة كبيرة لإزالة أخطاء التيار المستمر في وقت قصير جدًا، مما يجعل التشغيل السريع لنظم الحماية أمرًا بالغ الأهمية.

انخفاض الجهد وحظر المحول
إذا انخفض الجهد المستمر إلى حوالي 80-90٪ من قيمته الاسمية، سيتم حظر المحول المصدر للجهد.

المقاومة السعة في أنظمة التيار المستمر
تتضمن العديد من أنظمة التيار المستمر كابلات ذات مقاومة سعة متوازية كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، تضيف المكثفات على الجانب المستمر للمحولات والمكثفات المستمرة المزيد من السعة.

ملخص
عدم وجود نقطة الصفر الطبيعية في تيارات الأخطاء المستمرة يشكل تحديات كبيرة لمفاتيح الدائرة الكهربائية الميكانيكية للتيار المستمر، والتي تعتمد على هذه الميزة لقطع الأقواس. يؤدي انخفاض المقاومة في خطوط التيار المستمر إلى زيادة حجم تيارات الأخطاء وانخفاض مستويات جهد الشبكة، مما يجعل تحديد موقع الأخطاء أكثر صعوبة. العناصر القائمة على نصف النواقل في شبكات التيار المستمر، مثل VSCs، محولات التيار المستمر/التيار المستمر، ومفاتيح الدائرة الكهربائية للتيار المستمر، لها سعة حرارية محدودة وتصنيف جهد فائض منخفض، مما يتطلب إزالة الأخطاء بسرعة لتجنب الضرر. نظرًا لتكلفة هذه المكونات المرتفعة، من الضروري أن تعمل نظم الحماية بسرعة وكفاءة. إذا انخفض الجهد المستمر إلى 80-90٪ من قيمته الاسمية، فقد يتم حظر المحولات المصدرية للجهد. بالإضافة إلى ذلك، يضيف وجود المقاومة السعة في أنظمة التيار المستمر، بما في ذلك الكابلات والمكثفات المحولة والمكثفات المستمرة، تعقيدًا لسلوك النظام وإدارة الأخطاء.