As the world transitions to renewable energy sources like solar and wind, the distances between power generation and consumption are increasing. Over these long distances, conventional alternating current (AC) systems suffer from significant reactive power losses, making them less effective. Highvoltage direct current (HVDC) systems, particularly in cable applications, offer a more efficient alternative. Fast and reliable system protection during faults is crucial. However, due to the absence of natural current-zero crossings and rapid transients in DC systems, protection is more complex than in AC systems. The Swedish company Scibreak, is developing the Voltage Source Converter (VSC) Assisted Resonant Current (VARC) breaker, an ultra-fast mechanical circuit breaker suitable for HVDC systems. The VARC breaker employs a vacuum interrupter, and evaluating this critical component is essential for the agile development of the circuit breaker. A synthetic test circuit capable of simulating a DC fault on the vacuum interrupter, with adjustable testing conditions, would be highly valuable to aid in this evaluation. In this thesis, such a circuit was modeled, simulated, and constructed. The project resulted in a mobile test circuit measuring 120 cm by 80 cm by 200 cm. Initial testing verified that the circuit can generate a simulated fault current of 4.3 kA through a vacuum interrupter, and drive this current to zero at a rate of 380 A/μs. The circuit can also subject the device under test to 17.8 kV with a rise rate of 1.4 kV/μs. These values can be individually adjusted by varying the applied voltages on their respective energy banks. Future iterations of the circuit should focus on replacing some components to increase capability, particularly the inductor, which exhibited significant losses. Additionally, optimizing the field-programmable gate array (FPGA) control code will enhance the testing capabilities of the circuit.

När världen övergår till förnybara energikällor som sol- och vindkraft, ökar avstånden mellan elproduktion och förbrukning. Över dessa långa avstånd lider konventionella växelströmsystem (AC) av betydande reaktiva effektförluster, vilket gör dem mindre effektiva. Högspänd-likström (HVDC), erbjuder ett mer effektivt alternativ, särskilt i kabelapplikationer. Ett snabbt och tillförlitligt systemskydd vid fel är avgörande för ett modernt elsystem. På grund av avsaknaden av naturliga ström-nollgenomgångar och snabba transienter i DC-system är skyddet mer komplicerat än i ACsystem. Det svenska företaget Scibreak utvecklar VARC-brytaren; en ultrasnabb mekanisk brytare som är lämplig för HVDC-system. VARC-brytaren använder en vakuumbrytare, och utvärderingen av denna kritiska komponent är avgörande för smidig utveckling av brytaren. För att underlätta denna utvärdering skulle en syntetisk testkrets som kan simulera ett DC-fel på vakuumbrytaren, med justerbara testförhållanden, vara mycket värdefull. I denna avhandling modellerades, simulerades och konstruerades en sådan krets. Projektet resulterade i en mobil testkrets som mäter 120 cm gånger 80 cm gånger 200 cm. Inledande tester verifierade att kretsen kan generera en simulerad felström på 4,3 kA genom en vakuumbrytare och driva denna ström till noll med en hastighet av 380 A/μs. Kretsen kan också utsätta den testade enheten för 17,8 kV med en stighastighet av 1,4 kV/μs. Dessa värden kan justeras individuellt genom att variera de tillämpade spänningarna på respektive energibank. Framtida iterationer av kretsen bör fokusera på att ersätta vissa komponenter för att öka kapaciteten, särskilt induktorn, som uppvisade betydande förluster. Dessutom kommer optimering av FPGA-styrkoden att förbättra testkretsens kapabilitet.