Curva de correntes de limpeza de falhas no disjuntor híbrido de circuito HVDC Simulink

Disjuntor Híbrido com Interrupção Eletrônica IGBT Simulink

Em um disjuntor híbrido com interrupção eletrônica IGBT Simulink (como mostrado na figura à esquerda), a corrente de falha é desviada do caminho principal para o caminho de interrupção pelos IGBTs no caminho 1. Enquanto isso, um zero cruzamento local da corrente é criado por um conjunto de IGBTs no caminho 2.

Na figura à direita, a corrente de falha de curto-circuito começa a fluir através do disjuntor em t1. Em seguida, em t2, a corrente é interrompida no caminho 1 (como mostrado na figura à esquerda) e a corrente de falha é desviada para o caminho 2. Depois, em t3, a corrente é interrompida no caminho 2 e desviada para o caminho 3. A alta impedância do caminho 3 causa uma subida acentuada na tensão até que o protetor contra surtos limite essa tensão em t4. Esta tensão é conhecida como Tensão de Interrupção Transitória (TIV).

É importante reconhecer que, a partir de t4, o sistema começa a se recuperar, mesmo que a corrente no local da falha ainda não tenha sido completamente interrompida. A seção defeituosa é efetivamente isolada da parte normal do sistema. A partir deste ponto, a tensão (maior que a tensão nominal do sistema) reduz gradualmente a corrente a zero, enquanto a energia indutiva do sistema se dissipa no protetor contra surtos no caminho 4.

Explicação do Diagrama

• Em t1: A corrente de falha de curto-circuito começa a fluir através do disjuntor.

• Em t2: Os IGBTs no caminho 1 agem para desviar a corrente de falha para o caminho 2.

• Em t3: Os IGBTs no caminho 2 agem para desviar a corrente de falha para o caminho 3.

• Em t4: A alta impedância do caminho 3 causa uma subida acentuada na tensão, e o protetor contra surtos age para limitar esta tensão, formando a Tensão de Interrupção Transitória (TIV).

Processo de Recuperação do Sistema

• Isolamento da Falha: A partir de t4, a seção defeituosa é efetivamente isolada da parte normal do sistema.

• Recuperação da Tensão: A tensão, que é maior que a tensão nominal do sistema, reduz gradualmente a corrente a zero.

• Dissipação de Energia: A energia indutiva do sistema se dissipa no protetor contra surtos no caminho 4, garantindo que o sistema retorne à operação normal.

Por este método, o disjuntor híbrido pode lidar rapidamente e efetivamente com falhas de curto-circuito, protegendo o sistema de energia de danos.