HVDC ग्रिडमा डिसकनेक्टर स्विचहरूको समूहीकरण
HVDC डिस्कनेक्टर स्विच:
HVDC डिस्कनेक्टिंग स्विच (DS) का उपयोग HVDC प्रसारण नेटवर्क में विभिन्न सर्किटों को अलग करने के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, HVDC DS का उपयोग लाइन या केबल-चार्जिंग करंट स्विचिंग, नो-लोड लाइन, या केबल ट्रांसफर स्विचिंग, साथ ही एक कन्वर्टर बैंक (थायरिस्टर वाल्व), एक फिल्टर बैंक, और एक ग्राउंडिंग लाइन शामिल होने वाले उपकरणों को अलग करने के लिए किया जाता है। HVDC DS का उपयोग डीसी स्विचगियर में भी किया जाता है ताकि फ़ॉल्ट करंट को क्लियर करने के बाद इंटरप्टर के माध्यम से आवश्यक या लीकेज करंट को टर्मिनेट किया जा सके।
आंकड़ा १: द्विपोल HVDC प्रणाली में HVDC डिस्कनेक्टिंग स्विच का एकल-पोल आरेख का उदाहरण
आंकड़ा १ जापान में द्विपोल HVDC प्रसारण प्रणाली में (मेटलिक रिटर्न ट्रांसफर ब्रेकर को छोड़कर) संबंधित स्विचिंग उपकरणों के साथ एक एकल-पोल आरेख का उदाहरण दिखाता है। सामान्यतः, HVDC प्रणाली में HVDC DS और ES की आवश्यकताएँ AC प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले HVAC DS और ES के समान होती हैं, लेकिन कुछ उपकरणों में उनके अनुप्रयोग के आधार पर अतिरिक्त आवश्यकताएँ शामिल होती हैं। सारणी १ इन HVDC DS (CIGRE JWG A3/B4.34 2017) पर लगाए गए प्रमुख स्विचिंग कर्तव्यों को देती है।
सारणी १: द्विपोल HVDC प्रणाली में लागू किए जाने वाले डिस्कनेक्टिंग स्विच (DS) के प्रमुख स्विचिंग कर्तव्य
HVDC डिस्कनेक्टर स्विच समूह:
समूह A: DS को उपजलीय केबल के अवशिष्ट चार्ज के कारण लाइन डिस्चार्जिंग करंट को अवरुद्ध करना आवश्यक है जिसकी क्षमता अपेक्षाकृत बड़ी होती है (लगभग २० μF)। कन्वर्टर बंद होने के बाद लाइन में उत्पन्न अवशिष्ट वोल्टेज को दोनों C/Ss (Anan C/S और Kihoku C/S) में कन्वर्टर बैंक के स्नबर सर्किट के माध्यम से ग्राउंड पर डिस्चार्ज किया जाता है। डिस्चार्ज समय स्थिरांक लगभग ४० s होता है, जो ३ मिनट के डिस्चार्ज समय के बराबर होता है। डिस्चार्ज करंट १२५ kV के अवशिष्ट वोल्टेज और थायरिस्टर वाल्व में स्नबर सर्किट के प्रतिरोध के मूल्य की गणना के आधार पर ०.१ A तक निर्धारित किया गया था।
समूह B: DS का आमतौर पर एक दोषपूर्ण प्रसारण लाइन को एक स्वस्थ न्यूट्रल लाइन पर स्विच करने के लिए उपयोग किया जाता है ताकि प्रणाली पूरी तरह से बंद होने के बाद न्यूट्रल लाइन को अस्थायी या स्थायी रूप से प्रसारण लाइन के रूप में उपयोग किया जा सके। इसके लिए समूह A DS की वही विशेषताएँ आवश्यक होती हैं।
समूह C: DS को एक कन्वर्टर बैंक के समानांतर जोड़े गए बाइपास स्विच (BPS) में नाममात्र की लोड करंट को स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक है ताकि बैंक यूनिट को फिर से शुरू किया जा सके। इस परियोजना में स्थानांतरण करंट की विशेषता २८०० A है। आंकड़ा २ DS से BPS तक नाममात्र की करंट स्थानांतरण प्रक्रिया को दिखाता है।
पहले, ऊपरी कन्वर्टर बैंक यूनिट बंद हो जाती है और निचली कन्वर्टर बैंक यूनिट संचालित होती है। एक रुके हुए स्थिति से ऊपरी बैंक यूनिट को संचालित करने के लिए, DS C1 को खोला जाता है ताकि नाममात्र की करंट को BPS में स्थानांतरित किया जा सके। आंकड़ा २ c में दिखाए गए करंट स्थानांतरण प्रक्रिया के तुल्य सर्किट के साथ विश्लेषण के आधार पर, समूह C DS के लिए आवश्यकताएँ २८०० A की नाममात्र की करंट पर DC १ V के वोल्टेज द्वारा दी गई हैं, जहाँ वोल्टेज की गणना DC-GIS सहित करंट स्थानांतरण लंबाई के प्रति एकांक लंबाई के प्रतिरोध और इंडक्टेंस के साथ की गई थी।
आंकड़ा २: समूह C की करंट ट्रांसफर DS संचालन। (a) DS बंद स्थिति, (b) DS खुली स्थिति, (c) DS का तुल्य सर्किट
समूह D: DS को एक कन्वर्टर बैंक यूनिट बंद होने पर कन्वर्टर बैंक चार्जिंग करंट को अवरुद्ध करना आवश्यक है। भले ही थायरिस्टर वाल्व बंद हो, फिर भी कन्वर्टर बैंक के ट्रांसिएंट क्षमता के माध्यम से रिपल करंट बहता रहता है। विश्लेषण का परिणाम दर्शाता है कि यह अत्यधिक संभावना है कि रिपल करंट १ A से कम हो, और कन्वर्टर तरफ के अवशिष्ट DC वोल्टेज और लाइन तरफ के DC वोल्टेज (जिसमें रिपल घटक शामिल हैं) के बीच का अंतर जैसा कि आंकड़ा ३ में दिखाया गया है, ७० kV से कम हो।
आंकड़ा ३: DS संपर्कों के बीच वोल्टेज अंतर
HVDC डिस्कनेक्टर स्विच समूहीकरण के बारे में निष्कर्ष:
समूह A से D तक सभी HVDC DS का स्विचिंग प्रदर्शन AC DS के आधार पर डिजाइन किया गया था, और इसका प्रदर्शन फैक्ट्री परीक्षणों द्वारा सत्यापित किया गया था, जिसमें सारणी १ में दिखाए गए परीक्षण की स्थितियाँ शामिल थीं। HVAC DS और HVDC DS के बीच कोई महत्वपूर्ण डिजाइन का अंतर नहीं है, बशर्ते कि क्रीपेज दूरी, जो HVDC अनुप्रयोगों के लिए लगभग २०% लंबी होती है, को छोड़कर।
आंकड़ा ४: ५०० kV-DC GIS के लिए उपयोग किए जाने वाले DC-DS&ES, DC-CT&VT, DC-MOSA (LA)
गैस-इनसुलेटेड स्विचगियर (DC-GIS) कई HVDC DS और ग्राउंडिंग स्विच (ES) से बना होता है, जो समुद्र तट के पास HVDC नेटवर्क में भी लागू किया जाता है। आंकड़ा ४ २००० में आयोजित द्विपोल HVDC प्रणाली के कन्वर्टर स्टेशन पर स्थापित DC-GIS, जिसमें DC DS और DC ES शामिल हैं, का एक उदाहरण दिखाता है।
