Pagsulay sa mga Disconnector Switches sa HVDC Grids

Switches nga HVDC:
Ang mga switch nga HVDC (DS) gigamit sa pag-disconnect sa daghang mga circuit sa network sa HVDC. Tumong, ang DS nga HVDC gigamit sa mga tungkulin sa switching sama sa line o cable-charging current switching, no-load line, o cable transfer switching, uban sa pag-disconnect sa equipment sama sa converter bank (thyristor valve), filter bank, ug grounding line. Ang DS nga HVDC usab gigamit sa DC switchgear aron maputli ang residual o leakage current pinaagi sa interrupter human ma-clear ang fault current.

Larawan 1: Example of a single-pole diagram of HVDC disconnecting switch in bipolar HVDC system

Ang Larawan 1 nagpakita og example sa single-pole diagram uban sa related switching equipment (except for the Metallic return transfer breaker) sa bipolar HVDC transmission system sa Japan. Sa general, ang requirements para sa HVDC DS ug ES sa HVDC system katul-an sa HVAC DS ug ES nga gigamit sa AC system, apan ang pipila ka equipment adunay daghang requirements depende sa ilang application. Table 1 naghatag og major switching duties imposed on these HVDC DS (CIGRE JWG A3/B4.34 2017).

Table 1: Main switching duties of disconnecting switch (DS) applied to the bipolar HVDC system

Mga grupo sa HVDC disconnector switch:
Grupo A: Kinahanglan ang DS nga mag-interrupt sa line discharging current tungod sa residual charges sa submarine cable nga may relatyibong dako nga capacitance (approximately 20 μF). Ang residual voltage nga gipasabot sa line human mahaltan ang converter discharged pinaagi sa snubber circuit sa converter bank sa C/Ss (Anan C/S ug Kihoku C/S) sa ground. Ang discharge time constant mao ang 40 s, nga kasagaran sa 3 min. Ang discharge current gitakda sa 0.1 A batas sa value nga gikalkula gikan sa residual voltage sa 125 kV ug resistance sa snubber circuit sa thyristor valve.

Grupo B: Normal nga gigamit ang DS aron iswitch ang faulted transmission line sa healthy neutral line aron gamiton ang neutral line sa temporary o permanent basis human matapos ang sistema. Kini nanginugaling sa same specifications sa Grupo A DS.

Grupo C: Kinahanglan ang DS nga mag-transfer sa nominal load current gikan sa DS sa bypass switch (BPS) nga connected in parallel sa converter bank aron mapasabot ang bank unit. Ang specification sa transfer current mao ang 2800 A sa proyekto. Ang Figura 2 nagpakita sa nominal current transfer process gikan sa DS sa BPS.

Sa una, ang upper converter bank unit nahaltan ug ang lower converter bank unit operational. Aron mapasabot ang upper bank unit gikan sa halted condition, ang DS C1 gibuka aron kommute ang nominal current sa BPS. Batas sa analysis sa equivalent circuit sa current transfer process nga gipakita sa Fig. 2 c, ang requirements sa Grupo C DS gihatag sa voltage sa DC 1 V sa nominal current nga 2800 A, diin ang voltage gikalkula sa resistance ug inductance per unit length correspond sa current transfer length including DC-GIS.

Figura 2: Current transfer DS operation of group C. (a) DS close position, (b) DS open position, (c) equivalent circuit of DS

Grupo D: Kinahanglan ang DS nga mag-interrupt sa converter bank charging current human mahaltan ang converter bank unit. Kahit na ang thyristor valve mahaltan, ang ripple current modagan sa stray capacitance sa converter bank. Ang analytical result nagpakita nga probable nga ang ripple current chop less than 1 A, ug ang recovery voltage tungod sa difference sa residual DC voltage sa converter side ug DC voltage sa line side nga include ripple components less than 70 kV as shown in Fig 3.

Figura 3: Voltage difference between DS contacts

Conclusion about HVDC disconnector switch grouping:
Ang switching performance sa tanang HVDC DS sa grupo A hangtod sa D gi-design batas sa AC DS, ug ang iyang performance confirmed sa factory tests sa testing conditions nga gipakita sa Table 1. Wala'y significant design differences tali sa HVAC DS ug HVDC DS except for the creepage distance, nga mas dako sa 20% sa HVDC applications.

Figura 4: DC-DS&ES, DC-CT&VT, DC-MOSA (LA) used for 500 kV-DC GIS

Ang gas-insulated switchgear (DC-GIS) nga gisusunod sa daghang HVDC DS ug earthing switches (ES) usab gigamit sa HVDC networks malapit sa coastline. Ang Figura 4 nagpakita og example sa DC-GIS nga kasama ang DC DS ug DC ES nga gisulod sa converter station sa bipolar HVDC system, nga gicommission sa 2000.