Glavni izazovi HVDC s zaštitom i prekidačima
Struja naponskog strujnog kruga ne posjeduje prirodno nulto prelazno mjesto
Struja naponskog strujnog kruga nema prirodno nulto prelazno mjesto. To predstavlja problem jer svi mehanički prekidači za naponski strujni krug ovisni su o prirodnim nultim prelaznim mjestima kako bi prekinuli luk struje.
Smanjeno impedancija u naponskim linijama
Impedancija u naponskim linijama je značajno niža. To znači da je magnituda struja tijekom grešaka u naponskom strujnom krugu puno veća, a napon na cijelom mreži je niži.
Teškoće u lokalizaciji grešaka
Zbog niske impedancije, teško je locirati greške u naponskoj mreži.
Poluprovodnički komponenti u naponskim mrežama
Poluprovodnički komponenti u naponskim mrežama, poput pretvarača izvora napona (VSC-ova), pretvarača DC/DC i prekidača za naponski strujni krug, imaju vrlo male toplinske konstante i vrlo niske ocjenjene kapacitete prekomjerne struje.
Visoka cijena poluprovodničkih komponenti
Uzimajući u obzir visoku cijenu poluprovodničkih komponenti, postoji velika potreba za brisnjem grešaka u naponskom strujnom krugu unutar vrlo kratkog vremenskog perioda, što čini brzu operaciju sustava zaštite ključnom.
Pad napona i blokada pretvarača
Ako napon naponskog strujnog kruga padne na oko 80-90% svoje nominalne vrijednosti, pretvarač izvora napona će biti blokiran.
Kapacitivna impedancija u naponskim sustavima
Mnogi naponski sustavi uključuju kabelske spojeve s značajnom paralelnom kapacitivnom impedancijom. Također, kondenzatori na naponskoj strani pretvarača i DC filtri uvode dodatnu kapacitetnost.
Sažetak
Nedostatak prirodnog nultog prelaznog mjesta u strujama grešaka naponskog strujnog kruga stavlja značajne izazove mehaničkim prekidačima za naponski strujni krug, koji se oslanjaju na tu značajku kako bi prekinuli lukove struje. Smanjena impedancija u naponskim linijama dovodi do većih magnituda struja tijekom grešaka i nižih razina napona u mreži, što čini teže lokaciju grešaka. Poluprovodnički komponenti u naponskim mrežama, poput VSC-ova, pretvarača DC/DC i prekidača za naponski strujni krug, imaju ograničen termalni kapacitet i niske ocjenjene kapacitete prekomjerne struje, što zahtijeva brzo isključivanje grešaka kako bi se spriječila oštećenja. Uzimajući u obzir visoku cijenu tih komponenti, važno je da sustavi zaštite rade brzo i učinkovito. Ako napon naponskog strujnog kruga padne na 80-90% njegove nominalne vrijednosti, pretvarači izvora napona mogu biti blokirani. Nadalje, prisustvo kapacitivne impedancije u naponskim sustavima, uključujući kable, kondenzatore pretvarača i DC filtre, dodaje složenosti ponašanju sustava i upravljanju greškama.
