ES2631815T3 - Disyuntor de corriente continua y método de utilización del mismo - Google Patents

Disyuntor de corriente continua y método de utilización del mismo Download PDF

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ES2631815T3 ES15186296.8T ES15186296T ES2631815T3 ES 2631815 T3 ES2631815 T3 ES 2631815T3 ES 15186296 T ES15186296 T ES 15186296T ES 2631815 T3 ES2631815 T3 ES 2631815T3
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Abstract

Un disyuntor de corriente continua (CC) para proteger dispositivos en el momento del mantenimiento o la sustitución de un dispositivo o cuando se produce una corriente de falla, comprendiendo dicho disyuntor de CC: una primera línea (20) en la que un primer conmutador de alta velocidad (21) y un conmutador de energía semiconductor (22) están conectados en serie; y caracterizado por que el disyuntor de CC comprende además: una segunda línea (30) en la que una pluralidad de segundos conmutadores de alta velocidad (31), una pluralidad de pares de una primera resistencia no lineal (32) y un fusible de potencia (33), conectado en paralelo, y una resistencia están conectados en serie; o una pluralidad de segundas líneas (30, 30'), en cada una de las cuales una pluralidad de segundos conmutadores de alta velocidad (31, 31') y una pluralidad de pares de una primera resistencia no lineal (32, 32') y un fusible de potencia (33, 33'), conectado en paralelo, están conectados en serie, estando dicha pluralidad de segundas líneas (30, 30') conectada en serie a una resistencia (36); y una tercera línea (40) que incluye una segunda resistencia no lineal (41), en donde la primera línea (20), la segunda línea (30) o la pluralidad de segundas líneas (30, 30') en serie con la resistencia (36), y la tercera línea (40) están conectadas en paralelo.

Description

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DESCRIPCION
Disyuntor de corriente continua y metodo de utilizacion del mismo Antecedentes
1. Campo tecnico
La presente divulgacion se refiere a un disyuntor de corriente continua (CC) y a un metodo de utilizacion del mismo. Mas especlficamente, la presente divulgacion se refiere a un disyuntor de cC para interrumpir rapida y eficazmente un sistema de corriente continua de alta tension (CCAT) para proteger dispositivos as! como el sistema en el momento del mantenimiento o sustitucion de un dispositivo, o cuando se produce una corriente de falla en una llnea de transmision o en una llnea de distribucion del sistema. La presente divulgacion tambien se refiere a un metodo de utilizacion del mismo.
2. Descripcion de la tecnica relacionada
En general, un disyuntor de CC se utiliza para interrumpir rapida y eficazmente un sistema de corriente continua de alta tension (CCAT) para proteger dispositivos as! como el sistema en el momento del mantenimiento o sustitucion de un dispositivo, o cuando se produce una corriente de falla en una llnea de transmision o en una llnea de distri bucion del sistema.
El documento D1 (EP 2549501 A1) divulga un limitador de corriente de falla que comprende una primera llnea en la que un primer conmutador de alta velocidad y un conmutador de energla semiconductor estan conectados en serie para proteger a los dispositivos conectados cuando se produce una corriente de falla.
Recientemente, un disyuntor de CC tiende a disenarse con conmutadores de energla semiconductores que tienen un tiempo de respuesta mas corto y son menos propensos a danar las llneas adyacentes cuando se produce una falla. Lamentablemente, tal disyuntor de CC que emplea conmutadores semiconductores sufre una gran perdida de corriente electrica y, por tanto, no es adecuado para la transmision de CCAT. Especlficamente, un gran numero de conmutadores de energla semiconductores, p. ej., aproximadamente de decenas a centenares de conmutadores de energla semiconductores, son necesarios para realizar una transmision de CCAT. Ademas, un numero tan grande de conmutadores de energla semiconductores conlleva una perdida de corriente electrica.
Se ha propuesto un enfoque para mejorar tal defecto, el cual se muestra en las Figs. 1 y 2. El enfoque se describira con referencia a las Figs. 1 y 2.
La Fig. 1 muestra un elemento de base 6 para los disyuntores en estado solido divulgados en la referencia. Los disyuntores en estado solido son disyuntores principales y auxiliares que se describiran con mas detalle a continuacion. El elemento de base 6 incluye un conmutador de energla semiconductor 1 dispuesto en una primera direccion de corriente 4 y un diodo de libre circulacion 2 conectado en antiparalelo con el conmutador de energla semiconductor 1.
El elemento de base 6 se usa en un ejemplo de un dispositivo representado en la Fig.2. Un disyuntor 13 esta conectado en serie con una llnea de transmision 14 como se muestra en la Fig.2. La llnea de transmision 14 es una llnea de transmision de CCAT. El disyuntor 13 incluye un disyuntor principal 8 que incluye: de decenas a centenares de, dependiendo de un nivel de tension, los elementos de base 6 conectados en serie; una resistencia no lineal 11 conectada en paralelo al disyuntor principal 8; y un conmutador de alta velocidad 10 y un disyuntor auxiliar 9 conectados en serie, que estan conectados en paralelo al disyuntor principal 8 y a la resistencia no lineal 11. El disyuntor auxiliar 9 incluye solo un elemento de base 6. Aunque el conmutador de alta velocidad 10 se muestra como un conmutador mecanico, el cual incluye al menos dos conmutadores mecanicos que estan conectados en serie y funcionan simultaneamente. Hay un reactor 12 que esta conectado en serie al disyuntor 13 para limitar una corriente nominal.
El funcionamiento del disyuntor 13 divulgado en la referencia es el siguiente.
Durante un funcionamiento con corriente nominal, el conmutador de alta velocidad 10 esta cerrado al igual que el disyuntor principal 8 y el disyuntor auxiliar 9, de forma que la corriente nominal fluye a traves del conmutador de alta velocidad 10 y el disyuntor auxiliar 9.
Cuando se produce una corriente de falla por un defecto ocurrido en una llnea, el disyuntor auxiliar 9 se abre inmediatamente en unos pocos microsegundos tras recibir una senal de apertura del disyuntor auxiliar, provocando que la corriente de falla fluya hacia el disyuntor principal 8. El conmutador de alta velocidad 10 espera un rato para asegurarse de que el disyuntor auxiliar 9 se abre, y despues se abre. Tras la apertura del conmutador de alta velocidad 10, el disyuntor principal 8 se abre inmediatamente en unos pocos microsegundos. Cuando el disyuntor principal 8 se abre, la corriente de falla es conducida a fluir hacia la resistencia no lineal 11, y despues el nivel de
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corriente se reduce y la tension se limita.
Sin embargo, el disyuntor principal 8 en la referencia requiere de varias decenas a centenares de conmutadores de energla semiconductores conectados en serie para usar en un sistema de CCAT operado en varios centenares de kV. Puesto que los conmutadores de energla semiconductores son caros, el coste de fabricacion del disyuntor de CC se incrementa.
Sumario
En vista de lo anterior, la presente divulgacion proporciona un disyuntor de CC, que puede reducir la perdida de conduccion durante el funcionamiento con corriente nominal y puede fabricarse a bajo coste mediante la configuracion de un disyuntor principal sin emplear un semiconductor de energla, y un metodo de utilizacion del mismo.
De acuerdo con un aspecto de la presente divulgacion, se proporciona un disyuntor de CC. El disyuntor de CC incluye: una primera llnea 20 en la que un primer conmutador de alta velocidad 21 y un conmutador de energla semiconductor 22 estan conectados en serie; al menos una segunda llnea 30 en la que una pluralidad de segundos conmutadores de alta velocidad 31, una pluralidad de pares de una primera resistencia no lineal 32 y un fusible de potencia 33, conectados en paralelo, y una resistencia estan conectados en serie; y una tercera llnea 40 que incluye una segunda resistencia no lineal. Ademas, la primera llnea, la segunda llnea y la tercera llnea estan conectadas en paralelo.
Los segundos conmutadores de alta velocidad pueden disponerse en la segunda llnea antes y despues de la pluralidad de pares, respectivamente.
Los segundos conmutadores de alta velocidad pueden tener una capacidad de tension inferior a la del primer conmutador de alta velocidad.
El conmutador de energla semiconductor puede ser uno de entre un transistor bipolar de puerta aislada (IGBT), un transistor de efecto de campo de semiconductor de oxido metalico (MOS), un tiristor controlado por puerta integrada (IGCT) y un tiristor de apagado por puerta (GTO).
El disyuntor de CC puede incluir ademas: una unidad de medicion de corriente dispuesta antes de una conexion en paralelo de la primera llnea, la segunda llnea y la tercera llnea conectadas en paralelo.
El disyuntor de CC puede incluir ademas: un detector rapido de falla, el cual se conecta a la unidad de medicion de corriente y se configura para transmitir una senal de apertura al primer conmutador de alta velocidad y a los segundos conmutadores de alta velocidad, o al conmutador de energla semiconductor.
El disyuntor de CC puede incluir una pluralidad de las segundas llneas configuradas para conectarse en paralelo.
Un disyuntor de CC puede consistir en dispositivos unitarios conectados en serie, cada uno de los cuales es uno de los disyuntores de CC descritos anteriormente, con la primera llnea, la segunda llnea y la tercera llnea conectadas en paralelo.
De acuerdo con otro aspecto de la divulgacion, se proporciona un metodo de utilizacion del disyuntor de CC. El metodo incluye: la preparacion de un disyuntor de CC que comprende una primera llnea en la que un primer conmutador de alta velocidad y un conmutador de energla semiconductor estan conectados en serie; una segunda llnea en la que una pluralidad de segundos conmutadores de alta velocidad, una pluralidad de pares de una primera resistencia no lineal y un fusible de potencia conectados en paralelo, y una resistencia estan conectados en serie; y una tercera llnea que incluye una segunda resistencia no lineal; la apertura del primer conmutador de alta velocidad y despues el apagado del conmutador de energla semiconductor tras un intervalo de tiempo predeterminado, de manera que una corriente evite la primera llnea para fluir hacia la segunda llnea; la interrupcion de la corriente que fluye a traves de la segunda llnea mientras que el fusible de potencia se funde, de manera que la corriente que fluye a traves de la segunda llnea es conducida a fluir hacia la tercera llnea; y la reduction de la corriente que fluye a traves de la tercera llnea mediante la segunda resistencia no lineal.
El metodo puede incluir ademas la detection de una corriente de falla por medio de una unidad de medicion de corriente despues de la preparacion.
El metodo puede incluir ademas la transmision de una senal de apertura al primer conmutador de alta velocidad, a los segundos conmutadores de alta velocidad y al conmutador de energla semiconductor por medio del uso de un detector rapido de falla si se detecta una corriente de falla por medio de la unidad de medicion de corriente.
A fin de interrumpir una corriente nominal para el mantenimiento de dispositivos mientras fluye una corriente en estado estacionario, los segundos conmutadores de alta velocidad pueden abrirse primero, y despues el primer
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conmutador de alta velocidad puede abrirse tras un intervalo de tiempo predeterminado.
Con el disyuntor de CC de acuerdo con el aspecto de la presente divulgacion, el coste de fabricacion puede reducirse configurando el disyuntor para incluir un conmutador de alta velocidad y una pluralidad de pares de resistencias no lineales y un fusible de potencia limitador de corriente con el proposito de interrumpir la corriente de falla.
Ademas, puesto que el fusible de potencia limitador de corriente tiene la ventaja de que tiene un tamano pequeno pero una gran capacidad de interrupcion, el disyuntor de CC puede hacerse mas pequeno y ligero y mantenerse facilmente.
En el metodo que usa el disyuntor de CC de acuerdo con el otro aspecto de la presente divulgacion, el disyuntor de CC puede funcionar en dos modos diferentes: un modo de interrupcion de corriente nominal a efectos del mantenimiento y sustitucion de un dispositivo y un modo de interrupcion de corriente de falla cuando se produce una falla en una llnea. Por lo tanto, es posible evitar reemplazar un fusible de potencia limitador de corriente, lo cual ocurre frecuentemente en el sistema cuando el sistema se interrumpe. Como resultado, el coste de mantenimiento puede reducirse mas.
Breve descripcion de los dibujos
Los anteriores y otros aspectos, caracterlsticas y ventajas de la presente divulgacion seran evidentes en la siguiente descripcion de las realizaciones ilustrativas dadas en conjuncion con los dibujos adjuntos, en los cuales:
la Fig. 1 es un diagrama de bloques de los elementos de un disyuntor de CC de acuerdo con la tecnica anterior; la Fig.2 es un diagrama de bloques de un disyuntor de CC de acuerdo con una tecnica anterior; la Fig.3 es un diagrama de bloques de un disyuntor de CC de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion;
la Fig.4 es un diagrama de bloques de un disyuntor de CC de acuerdo con otra realizacion de la presente divulgacion; y
la Fig.5 es un diagrama de bloques de un disyuntor de CC de acuerdo con aun otra realizacion de la presente divulgacion.
Descripcion detallada
En lo sucesivo en este documento, las realizaciones preferidas ilustrativas de la presente divulgacion se describiran con referencia a los dibujos adjuntos. La presente divulgacion se describira en detalle para permitir a aquellos expertos en la materia emplear facilmente la presente divulgacion. Sin embargo, la idea tecnica y el alcance de la presente divulgacion no se limitan a la misma.
Los disyuntores de CC de acuerdo con las realizaciones de la presente divulgacion seran descritos en detalle con referencia a los dibujos.
La Fig.3 es un diagrama de bloques de un disyuntor de CC de acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion.
En referencia a la Fig.3, el disyuntor de CC incluye: una primera llnea 20 en la que un conmutador de alta velocidad 21 y un conmutador de energla semiconductor 22 estan conectados en serie; una segunda llnea 30 en la que unos conmutadores de alta velocidad 31, una pluralidad de pares de una resistencia no lineal 32 y un fusible de potencia 33 conectados en paralelo, y una resistencia 36 estan conectados en serie; y una tercera llnea 40 que incluye una resistencia no lineal 41. La primera llnea 20, la segunda llnea 30 y la tercera llnea 40 estan conectadas entre si en paralelo.
La primera llnea 20 consiste en el conmutador de alta velocidad 21 y el conmutador de energla semiconductor 22 conectados en serie. La primera llnea 20 es responsable de la conduccion de la corriente nominal. Es decir, la primera llnea 20 sirve como un circuito principal.
El conmutador de alta velocidad 21 es para controlar eficazmente una corriente de falla que se produce en un sistema electrico y se utiliza para conducir una corriente de falla para que fluya hacia otro circuito rapidamente.
El conmutador de alta velocidad 21 incluye un interruptor al vaclo conectado al circuito principal y configurado para abrir y cerrar el circuito principal, un resorte de presion de contacto acoplado a una seccion movil del interruptor al vaclo y que proporciona presion de contacto, un vastago aislante conectado al resorte de presion de contacto, un accionador de iman permanente conectado al vastago aislante y que proporciona una fuerza de accionamiento para abrir y cerrar, una bobina de transmision conectada al accionador de iman permanente, un condensador que proporciona corriente de descarga a la bobina de transmision o a una seccion de bobina, y similares. Un disyuntor tlpico usado en un sistema electrico de corriente alterna (CA) puede usarse como el conmutador de alta velocidad
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21. En ese caso, un conmutador de asilamiento de gas, un disyuntor al vaclo, etc., pueden usarse dependiendo del nivel de tension aplicado a la primera llnea 20.
El conmutador de energla semiconductor 22 se usa para la conversion y control de energla de alta tension y de corriente grande. El conmutador de energla semiconductor 22 puede configurarse mediante el uso de un IGBT (transistor bipolar de puerta aislada), MOSFET (transistor de efecto de campo de semiconductor de oxido metalico), IGCT (tiristor controlado por puerta integrada), GTO (tiristor de apagado por puerta) que pueden realizar el encendido y apagado de una corriente.
La segunda llnea 20 consiste en los conmutadores de alta velocidad 31, la pluralidad de pares de un fusible de potencia 33 y una resistencia no lineal 32, y la resistencia 36. Es decir, un fusible de potencia 33 y una resistencia no lineal 32 estan conectados en paralelo como un par, y tales pares estan conectados en serie como fases multiples. Cuando se produce una corriente de falla, la segunda llnea 30 limita e interrumpe la corriente de falla. Es decir, la segunda llnea 30 sirve como un interruptor de circuito principal.
El fusible de potencia 33 esta configurado para tener una capacidad de tension menor que la del conmutador de energla semiconductor 22. El fusible de potencia 33 puede ser de un fusible de potencia limitador de corriente. Cada uno de los fusibles de potencia 33 en los pares respectivos divide igualmente la tension aplicada al disyuntor de corriente continua.
Un supresor, por ejemplo, puede usarse como las resistencias no lineales 32. La resistencia no lineal 32 protege a un dispositivo frente a una sobretension aplicada al fusible de potencia 33 cuando una corriente electrica se interrumpe.
Un par de los fusibles de potencia 33 y la resistencia no lineal 32 conectados en paralelo constituye una unidad. El numero de tales unidades se determina dependiendo de un nivel de tension del disyuntor de CC.
Los segundos conmutadores de alta velocidad 31 estan dispuestos antes y despues de la pluralidad de pares conectados en serie, respectivamente. Los conmutadores de alta velocidad 31 proporcionados en la segunda llnea 30 pueden ser el mismo tipo de conmutadores de alta velocidad que el conmutador de alta velocidad 21 dispuesto en la primera llnea 20. Como hay dos conmutadores de alta velocidad 31 dispuestos en la segunda llnea 30, los conmutadores de alta velocidad 31 solo tienen que cubrir la mitad de la tension cubierta por el conmutador de alta velocidad 21. Por lo tanto, los conmutadores de alta velocidad 31 dispuestos en la segunda llnea 30 pueden configurarse por medio de un conmutador que tenga un nivel de tension inferior al del conmutador de alta velocidad 21 dispuesto en la primera llnea 20.
La resistencia 36 se usa para controlar la corriente que fluye en la primera llnea 20 y en la segunda llnea 30. La resistencia 36 sirve para limitar una corriente electrica cuando la corriente electrica se interrumpe. En consecuencia, es posible ajustar un tiempo de fusion del fusible de potencia 33.
La resistencia no lineal 41 esta dispuesta en la tercera llnea 40. La tercera llnea 40 sirve para reducir finalmente la corriente de falla y limitar la tension.
Una unidad de medicion de corriente 50 y un detector rapido de falla 55 (DRF) estan dispuestos en el extremo frontal del circuito para medir una corriente que fluye a traves de la llnea de transmision y distribution 60. Cuando se produce una corriente de falla mayor que una corriente de valor predeterminado, se envla una senal de funcionamiento de manera secuencial a los conmutadores de alta velocidad 21 y 31 y al conmutador de energla semiconductor 22, y despues se opera el disyuntor de CC 100.
El disyuntor de CC de acuerdo con la realization de la presente divulgation esta dispuesto en serie en la llnea de transmision y distribucion 60 de CC. En un estado de conduction de corriente nominal, los conmutadores de alta velocidad 21 y 31 y el conmutador de energla semiconductor 22 estan cerrados. La mayor parte de la corriente nominal fluye a traves de la primera llnea 20 en la que el conmutador de alta velocidad 21 y el conmutador de energla semiconductor 22 estan conectados en serie. En el estado de conduccion de corriente nominal, la diferencia en cantidad de corriente entre la primera llnea y la segunda llnea se determina por los valores de resistencia de la primera llnea 20 y la segunda llnea 30. La cantidad de la corriente que fluye a traves de la primera llnea 20 puede incrementarse incrementando el valor de resistencia de la resistencia 36 en la segunda llnea 30.
En lo sucesivo en este documento se describira un metodo para usar el disyuntor de CC 100 de acuerdo con la realizacion de la presente divulgacion.
Existen dos modos de interruption en los que el disyuntor de CC de acuerdo con la realizacion de la presente divulgacion puede funcionar: un modo de interrupcion en el evento de producirse una corriente de falla, y un modo de interrupcion durante un estado de conduccion de corriente en estado estacionario.
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Primero, se describira el modo de interrupcion en el evento de producirse una corriente de falla.
En el evento de que se mida una corriente de falla mayor que un valor establecido de corriente por medio de la unidad de medicion de corriente 50, el DRF 55 envla una senal de apertura a los conmutadores de alta velocidad 21 y 31. El DRF 55 envla una senal de apertura al conmutador de energla semiconductor 22 cuando un tiempo predeterminado, p. ej., varios milisegundos (ms), ha transcurrido despues de que los conmutadores de alta velocidad 21 y 31 se abran. Tras recibir la senal de apertura, el conmutador de energla semiconductor 22 completa la operacion de apagado en unos pocos microsegundos (pm). Cuando el conmutador de energla semiconductor 22 se apaga, la corriente de falla evita la primera llnea 20 para fluir hacia la segunda llnea 30 y se limita por medio de la resistencia 36 en la segunda llnea 30. Al poco tiempo, p. ej., transcurridos varios milisegundos, el fusible de potencia se funde mediante la corriente de falla, y despues la corriente de falla que fluye a traves de la segunda llnea 30 se corta. Como resultado, la corriente de falla es conducida a fluir hacia la tercera llnea 40. A continuation, la corriente de falla que fluye a traves de la tercera llnea 40 se reduce por medio de la resistencia no lineal 32, y se limita la tension en todo el disyuntor de CC.
A continuacion se describira el modo de interrupcion durante el estado de conduction de una corriente en estado estacionario. El modo de interrupcion en el estado de conduccion de una corriente en estado estacionario se realiza durante el funcionamiento normal, p. ej., en el caso de operar el disyuntor de CC 100 para la reparation o sustitucion de un dispositivo instalado en la llnea de transmision o distribucion 60. Hay que tener en cuenta que este modo de interrupcion en el estado de conduccion de la corriente en estado estacionario se realiza en el estado de conduccion de la corriente nominal.
Cuando una senal para el modo de interrupcion del disyuntor de CC 100 se aplica desde un dispositivo externo, los conmutadores de alta velocidad 31 de la segunda llnea 30 se abren al principio. Puesto que la corriente que fluye a traves de la segunda llnea 30 esta solo aproximadamente en un intervalo de algunas a varias decenas de A (amperios), los conmutadores de alta velocidad 31 pueden romperse (abrirse) en respuesta a una tension relativamente baja. Cuando los conmutadores de alta velocidad 31 se abren tras un intervalo de tiempo de varios milisegundos, el conmutador de alta velocidad 21 de la primera llnea 20 se abre. Cuando el conmutador de alta velocidad 21 de la primera llnea 20 se abre tras varios milisegundos, la operacion de apagado del conmutador de energla semiconductor 22 se inicia. Cuando el conmutador de energla semiconductor 22 se apaga en varios microsegundos (ps), la corriente nominal es conducida a fluir hacia la tercera llnea 40. La corriente nominal que fluye a traves de la tercera llnea 40 se reduce por medio de la resistencia no lineal 32, limitando as! una calda de la tension en todo el disyuntor de CC 100.
En lo sucesivo en este documento se describira un disyuntor de CC 101 de acuerdo con otra realization de la presente divulgation con referencia a la Fig.4.
En la presente realizacion, una pluralidad de las segundas llneas 30 conectadas estan dispuestas en paralelo. Como puede verse en el circuito mostrado, una pluralidad de elementos de circuito, excepto por la resistencia 36, puede disponerse en paralelo a otra pluralidad de elementos de circuito.
En el estado normal, solo una de las segundas llneas 30 esta conectada (cerrada). Cuando la segunda llnea se abre debido a una operacion de interrupcion, otra segunda llnea 30' se conecta (cerrada) despues de completarse un desvlo de la corriente de falla. Despues, cuando la segunda llnea 30' actualmente conectada se abre debido a la corriente de falla producida, otra segunda llnea se cierra. De esta manera, hay multiples llneas alternativas dispuestas para ganar el tiempo necesario para reemplazar el fusible de potencia 33.
Un disyuntor de CC de acuerdo con aun otra realizacion de la presente divulgacion sera descrito con referencia a la Fig.5.
En la presente realizacion, la configuration de cualquiera de las realizaciones anteriores (un unico dispositivo en el que la primera llnea 20, la segunda llnea 30 y la tercera llnea 40 estan conectadas en paralelo) esta conectada a otra en serie. De este modo, esto hace posible obtener una mayor capacidad de interrupcion al tratar con una llnea de transmision o distribution de energla que tiene una tension mayor.
De acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion, un disyuntor de CC incluye una unidad de interrupcion que consiste en una pluralidad de pares de un conmutador de alta velocidad y un fusible de potencia limitador de corriente conectados en paralelo. En esta configuracion, el coste de fabrication puede reducirse.
Ademas, puesto que el fusible de potencia limitador de corriente tiene la ventaja de que tiene un tamano pequeno pero una gran capacidad de interrupcion, el disyuntor de CC puede hacerse mas pequeno y ligero y mantenerse facilmente.
De acuerdo con una realizacion de la presente divulgacion, se proporciona un metodo que usa el disyuntor de CC, en el que el disyuntor de CC puede funcionar en dos modos diferentes: el modo de interrupcion de corriente nominal a efectos del mantenimiento y sustitucion de un dispositivo y el modo de interrupcion de corriente de falla cuando se
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produce una falla en una ilnea. Por lo tanto, es posible evitar reemplazar un fusible de potencia limitador de corriente, lo cual ocurre frecuentemente en el sistema cuando el sistema se interrumpe. Como resultado, el coste de mantenimiento puede reducirse mas.
Mientras que la presente divulgacion ha sido ilustrada y descrita con respecto a las realizaciones, los expertos en la materia deben entender que diversas alteraciones y modificaciones pueden realizarse sin apartarse del alcance de la presente divulgacion. Es obvio que esas alteraciones y modificaciones caben todas dentro del alcance de la presente divulgacion definida solo mediante las reivindicaciones adjuntas.
Por ejemplo, de acuerdo con la realizacion de la presente divulgacion, la resistencia esta conectada en serie a la segunda llnea. Sin embargo, de acuerdo con otra realizacion, un disyuntor de CC puede incluir: una primera llnea que tiene un conmutador de energla semiconductor para dirigir una corriente nominal; una segunda llnea conectada en paralelo a la primera llnea, en la que pares de una resistencia no lineal y un fusible de potencia conectado en paralelo estan conectados en serie como fases multiples para limitar e interrumpir una corriente de falla en caso de producirse una corriente de falla; una tercera llnea conectada en paralelo a la tercera llnea y que tiene una resistencia no lineal para reducir una corriente de falla desviada o una corriente nominal y limitar una tension; y un detector rapido de falla configurado para emitir una senal de control de conmutacion a los conmutadores de alta velocidad dispuestos en la primera llnea y en la segunda llnea, respectivamente, en un orden de ajuste predeterminado para su uso en cada uno de un modo de interruption de corriente de falla y un modo de interruption de corriente en estado estacionario.
Asimismo, de acuerdo con otra realizacion, puede proporcionarse un metodo de uso del disyuntor de CC, que incluye la preparation de una primera llnea que tiene un conmutador de energla semiconductor para dirigir la corriente nominal; la preparacion de una segunda llnea conectada en paralelo a la primera llnea, en la que pares de una resistencia no lineal y un fusible de potencia conectado en paralelo estan conectados en serie como fases multiples para limitar e interrumpir una corriente de falla en caso de producirse la corriente de falla; la preparacion de la tercera llnea conectada en paralelo a la primera llnea y con una resistencia no lineal para reducir una corriente de falla desviada o una corriente nominal y limitar una tension; y emitir la senal de control de conmutacion a los conmutadores de alta velocidad dispuestos en la primera llnea y la segunda llnea, respectivamente, en un orden de ajuste predeterminado para su uso en cada uno de un modo de interrupcion de corriente de falla y un modo de interrupcion de corriente en estado estacionario.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un disyuntor de corriente continua (CC) para proteger dispositivos en el momento del mantenimiento o la sustitucion de un dispositivo o cuando se produce una corriente de falla, comprendiendo dicho disyuntor de CC:
    una primera llnea (20) en la que un primer conmutador de alta velocidad (21) y un conmutador de energla semiconductor (22) estan conectados en serie; y caracterizado por que el disyuntor de CC comprende ademas:
    una segunda llnea (30) en la que una pluralidad de segundos conmutadores de alta velocidad (31), una pluralidad de pares de una primera resistencia no lineal (32) y un fusible de potencia (33), conectado en paralelo, y una resistencia estan conectados en serie; o
    una pluralidad de segundas llneas (30, 30'), en cada una de las cuales una pluralidad de segundos conmutadores de alta velocidad (31, 31') y una pluralidad de pares de una primera resistencia no lineal (32, 32') y un fusible de potencia (33, 33'), conectado en paralelo, estan conectados en serie, estando dicha pluralidad de segundas llneas (30, 30') conectada en serie a una resistencia (36); y una tercera llnea (40) que incluye una segunda resistencia no lineal (41),
    en donde la primera llnea (20), la segunda llnea (30) o la pluralidad de segundas llneas (30, 30') en serie con la resistencia (36), y la tercera llnea (40) estan conectadas en paralelo.
  2. 2. El disyuntor de CC de la reivindicacion 1, en el que los segundos conmutadores de alta velocidad (31) estan dispuestos en la segunda llnea (30) antes y despues de la pluralidad de pares, respectivamente.
  3. 3. El disyuntor de CC de las reivindicaciones 1 o 2, en el que los segundos conmutadores de alta velocidad (31) tienen una capacidad de tension inferior a la del primer conmutador de alta velocidad (21).
  4. 4. El disyuntor de CC de la reivindicacion 1, en el que el conmutador de energla semiconductor (22) es uno de entre un transistor bipolar de puerta aislada, IGBT, un transistor de efecto de campo de semiconductor de oxido metalico, MOSFET, un tiristor controlado por puerta integrada, IGCT, y un tiristor de apagado por puerta, GTO.
  5. 5. El disyuntor de CC de la reivindicacion 1, que comprende ademas:
    una unidad de medicion de corriente (50) dispuesta antes de la primera llnea (20), la segunda llnea (30) y la tercera llnea (40) conectadas en paralelo.
  6. 6. El disyuntor de CC de la reivindicacion 5, que comprende ademas:
    un detector rapido de falla, DRF, (55) conectado a la unidad de medicion de corriente (50), el detector rapido de falla (55) esta configurado para transmitir una senal de apertura al primer conmutador de alta velocidad y a los segundos conmutadores de alta velocidad o al conmutador de energla semiconductor.
  7. 7. El disyuntor de CC de la reivindicacion 6, en el que el detector rapido de falla (55) esta configurado para emitir una senal de control de conmutacion, para usar en cada uno de un modo de interrupcion de corriente de falla y un modo de interrupcion de corriente en estado estacionario, al primer conmutador de alta velocidad y a los segundos conmutadores de alta velocidad en un orden de ajuste predeterminado.
  8. 8. El disyuntor de CC de la reivindicacion 7, en el que, en el modo de interrupcion de corriente de falla, el detector rapido de falla (55) esta configurado para emitir la senal de control de conmutacion de manera que el primer conmutador de alta velocidad (21) y los segundos conmutadores de alta velocidad (31) se abren primero y despues el conmutador de energla semiconductor (22) se abre tras un intervalo de tiempo predeterminado.
  9. 9. El disyuntor de CC de la reivindicacion 7, en el que, en el modo de interrupcion de corriente en estado estacionario, el detector rapido de falla (55) esta configurado para emitir la senal de control de conmutacion de manera que los segundos conmutadores de alta velocidad (31) se abren primero y despues el primer conmutador de alta velocidad (21) se abre tras un intervalo de tiempo predeterminado.
  10. 10. El disyuntor de CC de la reivindicacion 1, que comprende una pluralidad de segundas llneas conectadas en paralelo.
  11. 11. El disyuntor de CC que consiste en dispositivos unitarios conectados en serie, en el que cada uno de los dispositivos unitarios es el disyuntor de CC de una cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y de 4 a 10 con la primera llnea (20), la al menos una segunda llnea (30) o la pluralidad de segundas llneas (30, 30'), en serie con la resistencia (36), y la tercera llnea (40) conectadas en paralelo.
  12. 12. Un metodo de utilizacion de un disyuntor de CC que comprende:
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    la preparation de un disyuntor de CC que comprende una primera ilnea (20) en la que un primer conmutador de alta velocidad (21) y un conmutador de energla semiconductor (22) estan conectados en serie; una segunda ilnea (30) en la que una pluralidad de segundos conmutadores de alta velocidad (31), una pluralidad de pares de una primera resistencia no lineal (32) y un fusible de potencia (33), conectado en paralelo, y una resistencia estan conectados en serie; y una tercera llnea (40) que incluye una segunda resistencia no lineal (41) y en donde la primera llnea (20), la segunda llnea (30) y la tercera llnea (40) estan conectadas en paralelo; y funcionando en un modo de interruption en el evento de producirse una corriente de falla; en donde la etapa de estar funcionando en un modo de interruption en el evento de producirse una corriente de falla comprende:
    la apertura del primer conmutador de alta velocidad (21) y despues el apagado del conmutador de energla semiconductor (22) tras un intervalo de tiempo predeterminado, de manera que la corriente de falla evite que la primera llnea (20) fluya hacia la segunda llnea (30);
    la interruption de la corriente de falla que fluye a traves de la segunda llnea (30) mientras que el fusible de potencia (33) se funde, de manera que la corriente de falla que fluye a traves de la segunda llnea (30) es conducida a fluir hacia la tercera llnea (40); y
    la reduction de la corriente de falla que fluye a traves de la tercera llnea (40) mediante la segunda resistencia no lineal (41).
  13. 13. El metodo de la revindication 12, que comprende ademas: la detection de una corriente de falla por medio de una unidad de medicion de corriente (50) despues de la preparation.
  14. 14. El metodo de la revindication 13, que comprende ademas: la transmision de una senal de apertura al primer conmutador de alta velocidad, a los segundos conmutadores de alta velocidad y al conmutador de energla semiconductor por medio del uso de un detector rapido de falla (55) si se detecta una corriente de falla por medio de la unidad de medicion de corriente (50).
  15. 15. El metodo de la revindication 12, que comprende ademas:
    estar funcionando en un modo de interruption durante un estado de conduction de corriente en estado estacionario a fin de interrumpir una corriente nominal para el mantenimiento de dispositivos, en donde la etapa de estar funcionando en un modo de interruption durante un estado de conduction de corriente en estado estacionario comprende:
    la apertura de los segundos conmutadores de alta velocidad (31);
    la apertura del primer conmutador de alta velocidad (21) tras un intervalo de tiempo predeterminado; el apagado del conmutador de energla semiconductor (22) tras un intervalo de tiempo predeterminado, de manera que la corriente en estado estacionario es conducida a fluir hacia la tercera llnea (40); y la reduction de la corriente en estado estacionario que fluye a traves de la tercera llnea (40) mediante la segunda resistencia no lineal (41).
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