HVDC'nin koruma ve anahtarlama ile ilgili temel zorlukları
DC Hata Akımı Doğal Bir Sıfır Geçişine Sahip Değil
DC hata akımında doğal bir sıfır geçişi yoktur. Bu, tüm mekanik DC devre kesicilerin akım yayını kesmek için doğal sıfır geçişine bağımlı olması nedeniyle bir sorun oluşturur.
DC Hatlarında Azaltılmış İmpedans
DC hatlarındaki impedans önemli ölçüde daha düşüktür. Bu, DC hatalarında hata akımının büyüklüğünün çok daha yüksek ve tüm şebeke üzerindeki gerilim seviyelerinin daha düşük olması anlamına gelir.
Hata Bulmanın Zorluğu
Düşük impedans nedeniyle, bir DC şebekesinde hataları bulmak daha zordur.
DC Şebekelerinde Yarıiletken Tabanlı Bileşenler
DC şebekelerindeki yarıiletken tabanlı bileşenler—örneğin Gerilim Kaynağı Dönüştürücüler (VSC'ler), DC/DC dönüştürücüler ve DC devre kesiciler—çok küçük termal sabitlere ve çok düşük nominal aşırı akım kapasitelere sahiptir.
Yarıiletken Bileşenlerin Yüksek Maliyeti
Yarıiletken bileşenlerin yüksek maliyeti nedeniyle, DC hatalarını çok kısa sürede temizlemenin gerekliliği vardır. Bu, koruma sistemlerinin hızlı çalışmasıyla kritik öneme sahiptir.
Gerilim Düşüşü ve Dönüştürücü Engellenmesi
Eğer DC gerilimi adi değerinin yaklaşık %80-90'a düşerse, gerilim kaynağı dönüştürücüsü engellenecektir.
DC Sistemlerinde Kapasitif İmpedans
Birçok DC sistemi, önemli paralel kapasitif impedansa sahip kablolar içerir. Ayrıca, dönüştürücülerin DC tarafındaki kondansatörler ve DC filtreler, daha fazla kapasitiflik getirir.
Özet
DC hata akımında doğal bir sıfır geçişi olmaması, bu özelliği kullanarak arkı kesen mekanik DC devre kesiciler için önemli zorluklar sunar. DC hatlarındaki azaltılmış impedans, hata akımının büyüklüğünü artırır ve şebeke gerilim seviyelerini düşürür, bu da hata bulmayı zorlaştırır. DC şebekelerindeki yarıiletken tabanlı bileşenler, örneğin VSC'ler, DC/DC dönüştürücüler ve DC devre kesiciler, sınırlı termal kapasiteye ve düşük aşırı akım derecelerine sahiptir, bu nedenle hasara uğramamak için hızlı hata temizlemesi gerekir. Bu bileşenlerin yüksek maliyeti göz önüne alındığında, koruma sistemlerinin hızlı ve etkili bir şekilde çalışması önemlidir. Eğer DC gerilimi adi değerinin %80-90'a düşerse, gerilim kaynağı dönüştürücüleri engellenebilir. Ayrıca, kablolar, dönüştürücü kondansatörleri ve DC filtreler dahil olmak üzere DC sistemlerindeki kapasitif impedans, sistemin davranışını ve hata yönetiminin karmaşıklığını artırır.
