DC şəbəkələrində Ayırıcı Kəsici Kompensatorların Qruplaşdırılması

Yüksək qıvrım dalğalı (HVDC) ayırıcı kənarlamaq cihazları:
Yüksək qıvrım dalğalı (HVDC) ayırıcı kənarlamaq cihazları (DS) HVDC transmisson şəbəkələrində müxtəlif elektrik dairələrini ayırmaq üçün istifadə olunur. Məsələn, HVDC DS, həmçinin lınia və ya kabellərin şarjlanan əldə edilən cürrentin, boş yüklü lınianın, kabellərin transferi, konvertor bankının (tayristor valv), filtr bankı və yerləşdirmə lınıyanın ehtiyacına görə işləyir. HVDC DS, səhv nöqtəsi məhdudlaşdıqdan sonra keçid yada sıçrayan cürrentin sonlandırmaq üçün DC ana kəskinə tətbiq olunur.

Şəkil 1: Bipolar HVDC sisteminin HVDC ayırıcı kənarlamaq cihazının bir polu şəkili

Şəkil 1, Japoniyadakı bipolar HVDC transmisson sisteminin (Metallik geri dönüş transfer kəskinin xaricində) ilgili kəsinə malzəmələri olan bir pol şəklini göstərir. Ümumiyyətlə, HVDC sistemindəki HVDC DS və ES tələbləri, AC sistemində istifadə olunan HVAC DS və ES-lərə bənzəyir, amma bəzi ehtiyaclarına görə tətbiqdə olan ehtiyac tələbləri fərqlənir. Cədvəl 1, bu HVDC DS-lərə təyin edilmiş əsas kəsinə tapşırıqlarını verir (CIGRE JWG A3/B4.34 2017).

Cədvəl 1: Bipolar HVDC sistemində tətbiq olunan ayırıcı kənarlamaq cihazının (DS) əsas kəsinə tapşırıqları

Yüksək qıvrım dalğalı (HVDC) ayırıcı kənarlamaq cihaz grupları:
Qrup A: DS, nisbətən böyük kapasitanslı (təxminən 20 μF) denizaltı kabelində qalan zərurlülük şarjlarından mənasız olan lınıya cürrentini kəsmək tələb edilir. Konvertordan sonra dayandırıldığında, lınıyada meydana gələn qalan voltaj hər iki C/S-lərdə (Anan C/S və Kihoku C/S) konvertor bankında snubber dairəsi vasitəsilə yere qədər boşaldılır. Boşaltma zaman sabiti təxminən 40 saniyədir, bu da 3 dəqiqəlik boşaltma zamanına uyğundur. Boşaltma cürrenti, tayristor valvdakı snubber dairəsinin mukavemetinə əsasən, 125 kV qalan voltajdan hesablanaraq 0,1 A olaraq təyin edildi.

Qrup B: DS, adətən, sistem tamamilə dayandıqdan sonra, sağlamlıq durumunda nötr lınıyaya səhv olan transmisson lınıyasını dəyişmək üçün, nötr lınıyanın müvəqqəti və ya daimi olaraq transmisson lınıyası kimi istifadəsi üçün tətbiq olunur. Bu, Qrup A DS-nin eyni spesifikasiyalarını tələb edir.

Qrup C: DS, konvertor bankı ilə paralel qoşulmuş keçid kəskinə (BPS) nominal yük cürrentini DS-dən BPS-ə köçürmək üçün tələb edilir ki, bu, bank vahidinin yenidən başlaması üçündür. Bu layihədə köçürmə cürrentinin spesifikasiyası 2800 A-dır. Şəkil 2, DS-dən BPS-ə nominal cürrent köçürmə prosesini təsvir edir.

Öncə, yuxarı konvertor bankı vahidi dayandırılır və aşağı konvertor bankı vahidi işləyir. Dayandırılmış vəziyyətdən yuxarı bank vahidinin işlətmək üçün, nominal cürrenti BPS-ə köçürmək üçün DS C1 açılır. Şəkil 2 c-də göstərilən cürrent köçürmə prosesinin ekvivalent dairəsinin analizi əsasında, Qrup C DS üçün tələblər, 2800 A nominal cürrentlə DC 1 V voltaj tərəfindən verilir, burada voltaj, DC-GIS daxil olmaqla, cürrent köçürmə uzunluğuna uyğun olan mərhələlərə düşən mukavemet və endüktansiya ilə hesablandı.

Şəkil 2: Qrup C-nin cürrent köçürmə DS əməliyyatı. (a) DS bağlanan pozisiya, (b) DS açılan pozisiya, (c) DS-nin ekvivalent dairəsi

Qrup D: DS, konvertor bankı vahidi dayandırıldığında, konvertor bankının şarjlanan cürrentini kəsmək üçün tələb edilir. Hətta tayristor valv dayandırılsa belə, konvertor bankının səciyyə kapasitansından növbəti cürrent akımını keçirir. Analitik nəticə, növbəti cürrentin 1 A-dan az olması ehtimalının yüksəkdə olduğunu və konvertor tərəfindən qalan DC voltaj və lınıya tərəfindəki DC voltaj arasındakı fərq, növbəti komponentləri daxil edərək, 70 kV-dan az olması ehtimalının yüksəkdə olduğunu göstərir (Şəkil 3).

Şəkil 3: DS kontaktları arasındakı voltaj fərqi

Yüksək qıvrım dalğalı (HVDC) ayırıcı kənarlamaq cihazlarının qruplaşdırılması haqqında nəticə:
A-Qrupdan D-Qrupa qədər bütün HVDC DS-lərin kəsinə performansı, AC DS-ə əsaslanaraq dizayn edilmişdir və onun performansı, Cədvəl 1-də göstərilən test şərtləri ilə fabrika testləri ilə təsdiqlənmişdir. HVAC DS və HVDC DS arasında əhəmiyyətli dizayn fərqləri yoxdur, yalnız HVDC tətbiqləri üçün sürüşmə məsafəsi təxminən 20% daha uzundur.

Şəkil 4: 500 kV-DC GIS üçün istifadə olunan DC-DS&ES, DC-CT&VT, DC-MOSA (LA)

Gazla izolyasiya olunmuş kəskinə (DC-GIS), bir neçə HVDC DS və yerləşdirmə kəskinə (ES)-lərdən ibarət, sahilə yaxın HVDC şəbəkələrində də tətbiq olunur. Şəkil 4, 2000-ci ildə fəaliyyətə salınmış bipolar HVDC sisteminin konvertor stansiyasında quraşdırılan DC DS və DC ES-ni daxil edən DC-GIS-in misalını göstərir.