Os principais desafíos do HVDC con protección e conmutación
A corrente de fallo DC non ten un cruceiro natural a cero
A corrente de fallo DC non ten un cruceiro natural a cero. Isto presenta un problema porque todos os interruptores mecánicos de corrente continua dependen do cruceiro natural a cero para interromper o arco de corrente.
Impedancia reducida nas liñas DC
A impedancia nas liñas DC é significativamente menor. Isto significa que a magnitude das correntes de fallo durante os fallos DC é moito maior, e os niveis de voltaxe no conxunto da rede son menores.
Dificultade na localización de fallos
Debido á baixa impedancia, é máis difícil localizar fallos nunha rede DC.
Compoñentes baseados en semiconductores nas redes DC
Os compoñentes baseados en semiconductores nas redes DC, como os conversores de fonte de tensión (VSCs), os conversores DC/DC e os interruptores de corrente continua, teñen constantes térmicas moi pequenas e capacidades de sobrecorrente nominal baixas.
Alto custo dos compoñentes de semiconductores
Dado o alto custo dos compoñentes de semiconductores, hai unha alta necesidade de limpar os fallos DC nun tempo moi curto, facendo fundamental a operación rápida dos sistemas de protección.
Caída de tensión e bloqueo do conversor
Se a tensión DC cae a aproximadamente o 80-90% do seu valor nominal, o conversor de fonte de tensión será bloqueado.
Impedancia capacitiva nos sistemas DC
Muitos sistemas DC implican cabos con impedancia capacitiva paralela significativa. Ademais, os condensadores do lado DC dos conversores e os filtros DC introducen unha capacitancia adicional.
Resumo
A falta dun cruceiro natural a cero nas correntes de fallo DC supón desafíos significativos para os interruptores mecánicos de corrente continua, que dependen desta característica para interromper os arcos. A reducida impedancia nas liñas DC leva a magnitudes de corrente de fallo maiores e a niveis de voltaxe da rede menores, dificultando a localización de fallos. Os compoñentes baseados en semiconductores nas redes DC, como VSCs, conversores DC/DC e interruptores de corrente continua, teñen capacidade térmica limitada e baixas calificacións de sobrecorrente, necessitando unha limpeza rápida de fallos para evitar danos. Dado o alto custo destes compoñentes, é esencial que os sistemas de protección funcionen rapidamente e eficientemente. Se a tensión DC cae ao 80-90% do seu valor nominal, os conversores de fonte de tensión poden ser bloqueados. Ademais, a presenza de impedancia capacitiva nos sistemas DC, incluíndo cabos, condensadores de conversor e filtros DC, engade complexidade ao comportamento do sistema e a xestión de fallos.
