بررسی عملکرد کلید سریع DC (HSCB) در حفاظت اتصال کوتاه شبکه کشش V۱۵۰۰ مترو

در شبکه های کشش الکتریکی مترو با سطح ولتاژ ، حفاظت سریع و مطمئن در برابر اتصال کوتاه، یکی از الزامات اصلی بهره برداری ایمن و پایدار به شمار می رود. در این میان، کلید سریع جریان مستقیم یا High Speed Circuit Breaker (HSCB) به عنوان مهم ترین تجهیز حفاظتی در پست های کشش DC، وظیفه تشخیص و قطع سریع جریان های خطا را بر عهده دارد. عملکرد مناسب این تجهیز، علاوه بر جلوگیری از گسترش خطا و آسیب به تجهیزات، نقش مهمی در حفظ تداوم سرویس، کاهش تنش حرارتی و الکترودینامیکی تجهیزات، و بهبود قابلیت اطمینان شبکه ایفا می کند.در این مقاله، عملکرد کلید سریع DC در حفاظت اتصال کوتاه شبکه کشش مترو مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا ساختار شبکه تغذیه DC مترو، اجزای اصلی پست کشش، و جایگاه HSCB در زنجیره حفاظتی معرفی می شود. سپس رفتار دینامیکی جریان خطا در سناریوهای مختلف شامل خطای نزدیک پست، خطای میانی خط و خطای دور از پست تحلیل شده و تاثیر پارامترهایی نظیر مقاومت خط، اندوکتانس مسیر، و محل وقوع خطا بر مقدار پیک جریان و زمان عملکرد کلید بررسی می گردد. در ادامه، یک مدل شبیه سازی در محیط MATLAB/Simulink برای شبکه کشش ارائه شده و پاسخ HSCB در شرایط مختلف بهره برداری و خطا مورد ارزیابی قرار می گیرد.نتایج نشان می دهد که محل وقوع خطا، مشخصه زمانی افزایش جریان و همچنین تنظیمات حفاظتی کلید، تاثیر مستقیمی بر سرعت و دقت عملکرد HSCB دارند. همچنین در خطاهای نزدیک پست، به دلیل نرخ بالای افزایش جریان، نیاز به عملکرد بسیار سریع کلید وجود دارد، در حالی که در خطاهای دورتر، کاهش دامنه جریان خطا می تواند موجب پیچیدگی در تشخیص سریع شود. در پایان، راهکارهایی برای بهبود هماهنگی حفاظتی، افزایش انتخاب پذیری و ارتقای قابلیت عملکرد HSCB در شبکه های کشش DC ارائه می گردد.

کلیدواژه ها:

کلید سریع DC ، HSCB ، حفاظت اتصال کوتاه ، شبکه کشش مترو.