Komutikiloj en IEE-Business HVDC-retoj

HVDC disconnector switches:
HVDC disigiloj (DS) estas uzataj por disigi diversajn cirkvitojn en HVDC transdonaj retoj. Ekzemple, la HVDC DS estas aplikita al ŝaltaj taskoj kiel ŝargo de linio aŭ kabolo, senlasta linio, aŭ kabola transigo, krom disigo de equipaĵo inkluzive banko de konvertilo (tiuriŝtora valvo), filtra banko, kaj teriga linio. HVDC DS ankaŭ estas aplikita al DC ŝaltejoj por fini la restan aŭ fuĝan koranton tra interrompilo post forigo de defekta koranto.

Figuro 1: Ekzemplo de unu-polusa diagramo de HVDC disigilo en duobla polusa HVDC sistemo

Figuro 1 montras ekzemplon de unu-polusa diagramo kun rilataj ŝaltaj equipaĵoj (krom Metala returna transfera rompo) en la duobla polusa HVDC transdonaj sistemo en Japanio. Ĝenerale, la postuloj por HVDC DS kaj ES en la HVDC sistemo estas similaj al la HVAC DS kaj ES uzitaj en la AC sistemo, sed iuj equipaĵoj inkluzivas pliajn postulojn depende de ilia apliko. Tablo 1 donas la ĉefajn ŝaltajn taskojn impozitajn sur tiujn HVDC DS (CIGRE JWG A3/B4.34 2017).

Tablo 1: Ĉefaj ŝaltaj taskoj de disigilo (DS) aplikita al la duobla polusa HVDC sistemo

Grupado de HVDC disigiloj:
Grupo A: La DS devas interrompi la linian malŝargan koranton pro restantaj ŝarĝoj de subakva kabolo, kiu havas relative grandan kapacitancon (ĉirkaŭ 20 μF). La restanta tensio induktita en la linio post haltigo de konvertilo estas malŝargita tra amortiga cirkvito en konvertila banko je ambaŭ C/Ss (Anan C/S kaj Kihoku C/S) al la tero. La malŝarga tempokonstanto estas ĉirkaŭ 40 s, kiu korespondas al malŝarga tempo de 3 min. La malŝarga koranto estis agordita al 0,1 A bazite sur la valoro kalkulita el la restanta tensio de 125 kV kaj la rezisto de la amortiga cirkvito en la tiuriŝtora valvo.

Grupo B: La DS kutime estas uzata por ŝalti defektan transdonan linion al sana neŭtrala linio por uzi la neŭtralan linion por transdona linio provizore aŭ permanenta post tute stopigo de la sistemo. Tio postulas la samajn specifikojn kiel la grupo A DS.

Grupo C: La DS devas transferi la nominalan lastan koranton de la DS al la flankcirkvita ŝalto (BPS) konektita paralele kun konvertila banko por restartigi la bankunuo. La specifiko de la transfera koranto estas 2800 A en ĉi tiu projekto. Figuro 2 ilustras la proceson de nominala koranta transfero de la DS al la BPS.

Unue, la supra konvertila bankunuo estas haltigita kaj la suba konvertila bankunuo estas operacia. Por operaciigi la supran bankunuo el haltigita stato, la DS C1 estas malfermita sekve kommutante la nominalan koranton en la BPS. Bazite sur analizo kun ekvivalenta cirkvito de la koranta transferproceso montrita en Figuro 2c, la postuloj por la grupo C DS estas donitaj per tensio de DC 1 V ĉe nominala koranto de 2800 A, kie la tensio estis kalkulita kun la rezisto kaj induktanco je unuoplongeco korespondanta al la koranta transferlongeco inkluzive DC-GIS.

Figuro 2: Koranta transfera operacio de grupo C. (a) Ferma pozicio de DS, (b) Malferma pozicio de DS, (c) Ekvivalenta cirkvito de DS

Grupo D: La DS devas interrompi la ŝargan koranton de konvertila banko kiam konvertila bankunuo estas haltigita. Eĉ se la tiuriŝtora valvo estas haltigita, ripola koranto fluas tra straĉa kapacitenco de la konvertila banko. La analiza rezulto montras, ke estas havis alta probablo, ke la ripola koranto estas tranĉita malpli ol 1 A, kaj la resta tensio pro diferenco inter la restanta DC tensio de la konvertila flanko kaj la DC tensio de la linia flanko, kiu inkluzivas ripolajn komponantojn, estas malpli ol 70 kV kiel montrite en Figuro 3.

Figuro 3: Tensio diferenco inter kontaktoj de DS

Konkludo pri grupado de HVDC disigiloj:
La ŝalta performanco de ĉiuj HVDC DS de grupoj A ĝis D estis dizajnita bazite sur la AC DS, kaj sia performanco estis konfirmita per fabrika testado kun la testaj kondiĉoj montritaj en Tablo 1. Ne estas signifaj dizajnaj diferencoj inter HVAC DS kaj HVDC DS escepte de la rampada distanco, kiu estas ĉirkaŭ 20% pli longa por HVDC aplikoj.

Figuro 4: DC-DS&ES, DC-CT&VT, DC-MOSA (LA) uzitaj por 500 kV-DC GIS

Gaz-insulita ŝaltejo (DC-GIS) komponita el pluraj HVDC DS kaj terigaj ŝaltiloj (ES) estas ankaŭ aplikata en HVDC retoj proksime de la marbordo. Figuro 4 montras ekzemplon de DC-GIS inkluzive DC DS kaj DC ES, kiuj estis instalitaj en la konvertila stacio en la duobla polusa HVDC sistemo, kiu estis komisionita en 2000.