کلید برق هیبریدی HVDC چیست؟

کلید قطع کن هیبریدی HVDC 

طراحی قطع کننده مدار هیبریدی فعال (PHCB) HVDC در شکل 1 توسط ABB نشان داده شده است. این کلید شامل دو شاخه موازی است. مسیر جریان عادی شامل یک کلید مکانیکی و یک سری ولتاژ پایین از کلیدهای نیمه رسانا است که به عنوان سوئیچ تغییر بار (LCS) شناخته می شود. به موازات آن، عنصر اصلی قطع جریان، مجموعه ای از سوئیچ های نیمه رسانا است که به عنوان قطع کننده اصلی شناخته می شود. انشعاب جذب انرژی با شاخه ثانویه در این مورد ترکیب می شود تا عملکردی را به قطع کننده مدار اضافه کند. در چنین ترتیبی، بخش‌هایی از شاخه ثانویه را می‌توان به طور مستقل از سایرین تغییر داد. این به مدار شکن اجازه می دهد تا در شرایط خاص به عنوان محدود کننده جریان خطا عمل کند.

نحوه عملکرد کلید قطع هیبریدی

در حین کار عادی، جدا کننده بسته می شود، LCS روشن می شود و قطع کننده اصلی خاموش می شود. هنگامی که یک خطا تشخیص داده می شود، LCS خاموش می شود و قطع کننده اصلی روشن می شود. LCS ممکن است قبل از تأیید خطا فعال شود. این امر به الگوریتم تشخیص اجازه می دهد تا به موازات عملکرد مدار شکن پردازش شود.

همچنین بخوانید: بهترین شرکت سازنده بدنه تابلو برق در ایران

عملکرد قطع کننده مکانیکی

هنگامی که تمام جریان از طریق شکن اصلی عبور می کند، قطع کننده مکانیکی با سرعت بالا باز می شود. هنگامی که کلید مکانیکی کاملاً باز است، کلید اصلی خاموش می شود، جریان قطع کننده اصلی قطع می شود و انرژی خط در وریستورها تلف می شود. قطع کننده مدار قطع کننده جریان باقیمانده سری نسبتا کند برای شکستن جریان نشتی از طریق قطع کننده اصلی و دستگاه های مرتبط استفاده می شود که بسته به نحوه طراحی شاخه جذب انرژی ممکن است قابل توجه باشد. این سوئیچ ایزوله کامل را نیز فراهم می کند.

تعاریف استاندارد کلید برق هیبریدی

تعاریف استاندارد برای کلیدهای مدار AC به طور مستقیم به حفاظت HVDC ترجمه نمی شود. چارچوب‌های زمانی و پویایی درگیر با چنین توصیف‌هایی سازگار نیست. توپولوژی های حفاظت DC نیز اساساً متفاوت هستند و نمی توان آنها را به طور کامل با اصطلاحاتی که به طور سنتی در حفاظت AC استفاده می شود در بر گرفت.

کلیدهای جریان متناوب در مقایسه با کلیدهای جریان مستقیم زمان نسبتاً طولانی برای عملکرد دارند. به طور معمول، جریان های عیب که یک قطع کننده مدار متناوب قطع می کند تا زمانی که حفاظت عمل کند تقریباً به حالت ثابت رسیده است، اما همیشه اینطور نیست.

قطع کننده های مدار HVDC باید قبل از رسیدن جریان خطای DC به یک مقدار ثابت عمل کنند، به دلیل محدودیت های الکترونیکی در قطع کننده های مدار و خود مبدل ها.

تعاریف اصلی قطع کننده مدار هیبریدی HVDC

کلیدهای مدار هیبریدی شامل چندین شاخه در طرح های خود هستند. هر شاخه عملکرد خاصی دارد. شاخه ها معمولاً مطابق شکل 2 مرتب شده اند و با عبارات شاخه اولیه، شاخه ثانویه و جذب انرژی توصیف می شوند.

شاخه اولیه

شاخه ای از قطع کننده مدار که جریان را در حین کار عادی هدایت می کند.

شاخه ثانویه

شاخه یا شاخه هایی که جریان خطا را برای مدت کوتاهی هدایت می کنند.

شاخه جذب انرژی

انشعابی که ولتاژ را در مدار شکن محدود می کند و هر گونه انرژی اضافی را از شبکه DC جذب می کند.

زمان کموتاسیون

مدت زمانی است که جریان در انشعاب اولیه به صفر می رسد یا آنقدر نزدیک به صفر می شود که مرحله بعدی عملکرد کلید برق انجام می شود.

همچنین بخوانید: تابلو برق صنعتی چیست؟

کموتاسیون

حرکت جریان بین شاخه ها در بریکر.

تعاریف زمانی برای کلید برق هیبریدی

شروع خطا (T f)

لحظه ای که شرایط الکتریکی شبکه در نقطه ای که حفاظت وجود دارد تغییر می کند و منجر به یک وضعیت جریان بیش از حد می شود.

زمان تشخیص

مدت زمانی است که از زمان پیدایش خطا تا لحظه ای که حفاظت از وجود عیب آگاه می شود.

زمان مکان

مدت زمانی است که حفاظت برای تصمیم گیری در مورد باز شدن کلیدهای مدار از لحظه شناسایی عیب صرف می شود.

زمان عملیات

مدت زمانی که طول می کشد تا کلید مدار از حالت “بسته” به “حالت باز” منتقل شود. شکل 3 یک جریان خطای معمولی را نشان می‌دهد، با برچسب زمان و رتبه‌بندی جریان. این تصویر فقط به منظور نمایش است. دینامیک اغراق شده است تا تعاریف به راحتی ترسیم شوند.

زمان وقفه (T int)

زمان بین شروع خطا و ایجاد ولتاژ کافی در مدار شکن برای مخالفت قابل ملاحظه با جریان خطا.

زمان کموتاسیون (T com)

مدت زمانی است که جریان در انشعاب اولیه به صفر می رسد یا آنقدر نزدیک به صفر است که مرحله بعدی عملکرد قطع کننده مدار انجام می شود.

Clearing Time (T clr)

مدت زمان از شروع خطا تا لحظه ای که جریان خط DC به صفر می رسد یا به جریان زانویی وریستورها (I knee) رسیده است. زمان عملیات حد جریان (T lim): زمانی که کلید مدار به عنوان محدود کننده جریان خطا شروع به کار می کند.

ساخت و تولید انواع تابلو برق با فناوری روز دنیا 

آیا می دانید آداک در راستای ارائه جدیدترین فناوری ها در صنعت تابلو برق، طیف وسیعی از محصولات را طراحی و تولید می کند؟ برای آشنایی بیشتر با راهکارهای حرفه ای آداک در این زمینه و دریافت مشاوره جهت طراحی و ساخت تابلو برق فشار ضعیف و تابلو برق فشار متوسط برای پروژه صنعتی یا مسکونی خود، هم اکنون با کارشناسان ما تماس بگیرید.

دفتر مرکزی: کرج، عظیمیه. بلوار 45 متری کاج، پلاک 199، واحد 1 و 3

تلفن: 02634156000

ایمیل: info@adakbn-co.com

دفتر تهران: بزرگراه اشرفی اصفهانی، خیابان مخبری، پلاک 10 واحد 6

تلفن: 02144491255

ایمیل: sales@adakbn-co.com

کارخانه: شهرک صنعتی صفادشت، بلوار فروردین، خیابان فروردین نهم غربی، پلاک 104

تلفن: 02634156000