Pangunahing hamon ng HVDC sa proteksyon at switching

Ang DC Fault Current Ay Walang Natural na Zero Crossing
Ang DC fault current ay walang natural na zero crossing. Ito ay nagpapahiwatig ng isang problema dahil ang lahat ng mekanikal na DC circuit breakers ay umaasa sa natural na zero crossing upang putulin ang current arc.

Pababang Impedance sa DC Lines
Ang impedance sa DC lines ay mas mababa nang kaunti. Ito ang nangangahulugan na ang magnitude ng fault currents sa panahon ng DC faults ay mas mataas, at ang voltage levels sa buong grid ay mas mababa.

Kahirapan sa Pag-locate ng Mga Fault
Dahil sa mababang impedance, mas mahirap lokalisan ang mga fault sa isang DC grid.

Semiconductor-Based Components sa DC Grids
Ang semiconductor-based components sa DC grids—tulad ng Voltage Source Converters (VSCs), DC/DC converters, at DC circuit breakers—ay may napakaliit na thermal constants at napakamababang rated overcurrent capacities.

Mataas na Cost ng Semiconductor Components
Bilang resulta ng mataas na cost ng semiconductor components, may mataas na requirement na malinawin ang DC faults sa loob ng napakalikas na oras, kaya mahalagang mabilis ang pag-operate ng mga protection systems.

Voltage Drop at Converter Blocking
Kung ang DC voltage ay bumaba hanggang sa mga 80-90% ng nominal value nito, ang voltage source converter ay ibiblock.

Capacitive Impedance sa DC Systems
Maraming DC systems ang may kable na may significant na parallel capacitive impedance. Bukod dito, ang mga capacitor sa DC side ng converters at DC filters ay nagdudulot ng karagdagang capacitance.

Buod
Ang kakulangan ng natural na zero crossing sa DC fault currents ay nagpapaharap ng malaking hamon para sa mga mekanikal na DC circuit breakers, na umaasa sa feature na ito upang putulin ang arcs. Ang pababang impedance sa DC lines ay nagresulta sa mas mataas na magnitudes ng fault current at mas mababang grid voltage levels, kaya mas mahirap lokalisan ang mga fault. Ang mga semiconductor-based components sa DC grids, tulad ng VSCs, DC/DC converters, at DC circuit breakers, ay may limitadong thermal capacity at mababang overcurrent ratings, kaya kinakailangan ang mabilis na clearance ng fault upang iwasan ang pinsala. Bilang resulta ng mataas na cost ng mga components na ito, mahalaga na ang mga protection systems ay gumana nang mabilis at epektibo. Kung ang DC voltage ay bumaba hanggang 80-90% ng nominal value nito, maaaring ibiblock ang voltage source converters. Bukod dito, ang presensya ng capacitive impedance sa DC systems, kasama ang mga kable, converter capacitors, at DC filters, ay nagdadagdag ng komplikasyon sa pag-uugali ng sistema at sa management ng fault.