PT-resonantsuse töömeetod 500kV GIS lülitusasemas

1. Resonantsi põhjuste

500kV GIS lülitustool on projekteeritud järgides printsiipi “esmane seadme intellectron ja sekundaarsete seadmete võrgustamine”. PT kõrgepingevoolul puudub eraldaja ja see on otse ühendatud bussiga. Viga kirjutamisel saadud andmete analüüsimisel selgub, et 5021 lüliti avastamisel moodustavad murdvoolu kapatsiteet ja PT sariveekireedu. Lisaks näitab bussispingeline induktiivsed omadused, kui see paralleelneks muutub PT induktiivsusega. Kapatsiteedile tekkinud segretoor põhjustab resonantsi.

Määrapindlase sagedusega elektrivool kestab rohkem kui 1 tund ja 40 minutit, mis võib põhjustada PT soojenemise ja kahjustumise ohtu. Võrdväärses veekireedes sisalduvad toitepinge (Es), lüliti (CB), murdvoolu jagav kapatsitor (Cs), buss-maakapatsitor (Ce) ja PT esmane spiraali vastus ning induktiivsus (Re, Lcu).

Põhjuse uurimiseks deenergeeriti teine joon. PT isolatsioonipinge, DC vastus ja SF₆ gaasi rõhk ei näidanud ebatavalikke suurusi. Kuna elektromagnetiline PT on mitte lineaarne induktor sidrunega ja GIS seadme komponendid omavad kapatsiitilisust, siis kindlates olukordades täidab LC sariveekireede tingimused resonantsi tekkeks, põhjustades jätkuvat resonantsi.

2. Teaduslikud takistamise lahendused
2.1 Lahenduse ettepanek

PT resonants on levinud 500kV GIS lülitustoolis. Ferro-meetallide permeabilitas muutub välise magnetväli muutusega: kui magnetväli suureneb → magnetindutsiooni tugevus kasvab. Pärast sidrumäärat jõutakse maksimaalse permeabilitaani, mille järel edasine suurenemine vähendab permeabilitaati. Spiraali indutsioonivalem järgi:

(N on ringide arv, μ on permeabilitas, S on magnetvee kontuuride ekvivalentne ristlik ala ja l_m on magnetvee kontuuri ekvivalentne pikkus), elektromagnetilise PT spiraalide arv ja magnetvee parameetrid on konstantsed, ja induktiivsus on lineaarselt seotud permeabilitaadiga; kui sidrun on määrat, langab permeabilitas drastiliselt, induktiivsus väheneb, näitades mitte lineaarseid omadusi. Kui tsirkuitis ilmneb madal sagedusega pingeline, satube PT sidrun, väheneb ekvivalentne induktiivsus ja spiraali juuresvool kasvab sadade kordade võrra, põhjustades resonantssoojenemise.

Resonantsi korral on esitatud järgmised lahendused:

• Muuta energiatöötlemise järjestust: Bussi deenergeerimisel lülita PT enne bussi, energiaandmise korral laadi esmalt buss, siis pane PT tööle. See võib häirida resonantsitingimusi, kuid nõuab operatsioonijärjestuse muutmist ja PT peab olema varustatud eraldajaga.

• Eemalda lüliti murdvoolu kapatsiteet: See võib likvideerida resonantsitingimusi, kuid vähendab lülitja katkestusvõimet.

• Ühenda dempeeringu vastus: Reaalolukorra arvestuses ühendatakse dempeeringu vastus bussi PT jäänud kaabelt, et takistada resonantsi ülevoolu ja ülevoolu.

2.2 Õnnetuste lahendamine

500kV GIS lülitustooli sissetuleva PT-l ilmnes deenergeerimisel mitu korda resonants, kahjustades PT-d ja mõjutas seadmete tööd. Deenergeerimisel (vahetamine soojale varurežiimile - külmale varurežiimile jne.) PT resoneeris ikka veel. Seega arvutati PT parameetrid, muudeti esmane/sekundaarse spiraalide ringide arv, et vähendada magnetflussitihedust ja muuta induktiivsust; installeeriti anti-resonantsikülg ja asendati uue PT ja sissetuleva PT. Järelevalve ja statistika järgi ei ilmunud lülitustoolis enam resonantsi ja seadmed töötasid normaalselt.

3. Ennetav meetod: Automaatiliste resonantsi eliminatsiooniseadmete paigaldamine

Kui bussi PT on otse ühendatud GIS bussiga, ei arvestata PT ja buss-maavastuseid. Olgu PT induktiivsus L ja buss-maakapatsitor C; need paralleelnevad, moodustades impedantsi Z, ja arvutusvalem on

Automaatiliste resonantsi eliminatsiooniseadmete paigaldamisel saab takistada resonantsi impedantsi omaduste alusel.

500kV GIS sissetuleva PT resonantsi mõju vähendamiseks lisatakse õhulülited ja mitte lineaarsed vastused PT jääkvooludele (töötlejad kooskõlastavad täieliku seisma ajal) automaatseks resonantsi eliminatsiooniks. On vaja noolaua resonantsiõnnetuseks kiirreaktsiooniplaani.

500kV GIS bussid kasutavad avatud paigaldust; muud seadmed on SF₆-isoleeritud (väike maht, kõrge usaldusväärsus, 20+ aasta hoolduse intervall, nagu kolmapäevate projektis). Usaldusväärsed automaatilised resonantsi eliminatsiooniseadmed (nt LXQ tüüp SiC-ga, kompaktne ja lihtne paigaldada; WXZ196 mikroarvuti-alusega, kõrge integreeritavus reaalajas harmoonia eliminatsiooniks) võivad takistada resonantsi.

3.2 Tööreeglite parandamine

500kV GIS tööks:

• Ennakkuanalüüs: tuvasta PT resonantsi riskid; selgusta rollid toite/NCS operaatoritele.

• Seadme kontroll: enne viimase lülitja sulgemist, eralda buss. Sulge K1/K2 PT-kasti; sissepääsu punktis aktiveeri bussi resonantsi eliminatsiooniseade (sulge K3, valmis vastused).

• Reaalajas jälgimine: NCS jälgib lülitju ja bussi pingi. Nullpinge = ei ole resonantsi; pingeväljakutsumine = resonantsi tuvastamine.

• Reageerimine: kui resonants, sulge K3, et aktiviseerida vastused. Kui ei ole efektiivne, avage lülitja eraldajad manuaalse eliminatsiooniks.

4. Kokkuvõte