Групирање на прекинувачи во мрежите со висок напон постоечна струја

Одлукувачи на високо напон во посебна струја (HVDC):
Одлукувачите на високо напон во посебна струја (DS) се користат за одлукување на различни цеви во мрежи за пренос на високо напон во посебна струја. На пример, HVDC DS се применуваат за задолжби како што е прекинување на струјата за пунење на линијата или кабелот, прекинување на празна линија или кабелска преносна линија, освен тоа за одлукување на опрема вклучувајќи го конвертерски агрегат (тиристорска клапа), филтерски агрегат и земјишна линија. HVDC DS исто така се применуваат за DC пререзувачка опрема за прекинување на остаточната или протечната струја низ прекинувач следејќи ја клирингата на струјата при грешка.

Слика 1: Пример на дијаграм на едно поле на одлукувачот на HVDC во биполарна HVDC система

Слика 1 покажува пример на дијаграм на едно поле со поврзано пререзувачко опрема (освен за пререзувачот за метална враќање) во биполарна HVDC преносна система во Јапонија. Воопшто, барањата за HVDC DS и ES во HVDC системата се слични на HVAC DS и ES користени во AC систем, но некоја опрема вклучува дополнителни барања во зависност од нивната примена. Табела 1 дава главните пререзувачки задолжби кои се импонираат на овие HVDC DS (CIGRE JWG A3/B4.34 2017).

Табела 1: Главни пререзувачки задолжби на одлукувач (DS) применет во биполарна HVDC система

Групи на одлукувачите на високо напон во посебна струја (HVDC):
Група А: Одлукувачот треба да прекине струјата за разпуштање на линијата поради остаточни зариди на подморска кабела кој има релативно голема капацитет (приближно 20 μF). Остаточното напон индуцирано во линијата после спирка на конвертерот се разпушува низ демпферска кола во конвертерски агрегат на оба C/Ss (Anan C/S и Kihoku C/S) до земјата. Константата на време за разпуштање изнесува околу 40 с, што одговара на времетраење на разпуштање од 3 минути. Струјата за разпуштање беше поставена на 0,1 А базирана на вредноста пресметана од остаточното напон од 125 кВ и отпорот на демпферската кола во тиристорската клапа.

Група Б: Одлукувачот обично се користи за превклучување на дефектна преносна линија на здрава неутрална линија за да се користи неутралната линија за преносна линија временски или постојано после потполна спирка на системот. Ова бара исти спецификации како одлукувачот на група А.

Група Ц: Одлукувачот треба да пренесе номиналната струја на наглас од одлукувачот на паралелно поврзан пререзувач (BPS) со конвертерски агрегат за да се рестартира агрегатот. Спецификацијата за преносната струја во овој проект изнесува 2800 А. Слика 2 илустрира процесот на пренос на номиналната струја од одлукувачот на BPS.

На почеток, горниот конвертерски агрегат е спрен и долниот конвертерски агрегат функционира. За да се оперира горниот агрегат од спрената состојба, одлукувачот C1 се отвора следејќи ја комутацијата на номиналната струја во BPS. Базирано на анализа со еквивалентна кола на процесот на пренос на струјата показан на Слика 2 c, барањата за група Ц одлукувач се дадени со напон од DC 1 В при номинална струја од 2800 А, каде што напонот беше пресметан со отпорот и индуктивноста по единица должина која одговара на должината на преносот на струјата вклучувајќи DC-GIS.

Слика 2: Пренос на струја DS операција на група Ц. (а) затворено положение на DS, (б) отворено положение на DS, (в) еквивалентна кола на DS

Група Д: Одлукувачот треба да прекине струјата за пунење на конвертерски агрегат кога конвертерски агрегат е спрен. Дури и кога тиристорската клапа е спренета, рипл струја тече низ паразитната капацитет на конвертерскиот агрегат. Резултатите од анализа покажуваат дека е многу веројатно дека рипл струјата е прекината под 1 А, и поправниот напон поради разликата меѓу остаточното DC напон на страната на конвертерот и DC напонот на страната на линијата кој вклучува компоненти на рипл е под 70 кВ како што е показано на Слика 3.

Слика 3: Разлика во напонот помеѓу контактите на DS

Заклучок за групирање на одлукувачите на високо напон во посебна струја (HVDC):
Пререзувачката перформанца на сите HVDC DS од групи А до Д беше дизајнирана базирана на AC DS, и неговата перформанца беше потврдена со тестови во фабрика со услови за тестiranje прикажани во Табела 1. Нема значајни разлики во дизајнот помеѓу HVAC DS и HVDC DS освен за раскрстничкото растојание, кој е околу 20% подолго за HVDC примените.

Слика 4: DC-DS&ES, DC-CT&VT, DC-MOSA (LA) користени за 500 кВ-DC GIS

Гасово изолирана пререзувачка опрема (DC-GIS) состојаща се од неколку HVDC DS и земјишни пререзувачи (ES) исто така се применува во мрежи за високо напон во посебна струја близу бреговите. Слика 4 покажува пример на DC-GIS вклучувајќи DC DS и DC ES кои беа инсталирани во конвертерската станција во биполарна HVDC система, која беше уведена во функционирање во 2000 година.