Paraan ng Pagsasagawa para sa PT Resonance sa 500kV GIS Switching Station

1. Mga Dahilan ng Resonansiya

Ang isang 500kV GIS switching station ay disenyo bilang sumusunod sa prinsipyong “primary equipment intelligence at secondary equipment networking”. Ang high - voltage side ng PT ay walang disconnector at direktang konektado sa bus GIS. Sa pamamagitan ng pag-analisa ng fault recording diagrams, kapag ang 5021 circuit breaker ay binuksan, ang fracture capacitance at PT ay bumubuo ng seryeng circuit. Bukod dito, ang bus voltage, pagkatapos maging parallel ng inductance ng PT, ay nagpapakita ng mga katangian ng inductive. Ang capacitance ay naapektuhan, nag-trigger ng resonansiya.

Ang saturated current ay tumatagal ng higit sa 1 oras at 40 minuto, nagdudulot ng pagsisilab ng PT at panganib ng pinsala. Ang equivalent circuit ay kasama ang power supply voltage (Es), circuit breaker (CB), fracture grading capacitor (Cs), bus - to - ground capacitor (Ce), at PT primary coil resistance at inductance (Re, Lcu).

Upang imbestigahan ang dahilan, ang pangalawang linya ay de-energized. Ang deteksiyon ng insulation resistance, DC resistance, at SF₆ gas pressure ng PT ay walang anumang abnormalidad. Dahil ang electromagnetic PT ay isang nonlinear inductor na may iron core at ang mga komponente ng GIS equipment ay may capacitance, sa partikular na mga scenario, ang LC series circuit ay sumasapat sa kondisyong resonansiya, nagdudulot ng patuloy na resonansiya.

2. Siyentipikong Solusyon para sa Pag-suppres ng Resonansiya
2.1 Proposisyon ng Solusyon

Ang PT resonansiya ay karaniwan sa 500kV GIS switching stations. Ang permeability ng ferromagnetic materials ay nagbabago depende sa external magnetic field: habang tumaas ang magnetic field → tumaas din ang magnetic induction intensity. Pagkatapos ma-saturate, ang permeability ay umabot sa peak value. Habang patuloy na tumaas, ang permeability ay bumababa. Ayon sa coil induction formula：

(N ang bilang ng turns, μ ang permeability, S ang equivalent cross - sectional area ng magnetic circuit, at l_m ang equivalent magnetic circuit length), ang coil turns at magnetic circuit parameters ng electromagnetic PT ay constant, at ang inductance ay may linear relationship sa permeability; kapag ang iron core ay nasaturate, ang permeability ay bumababa nang bigla, ang inductance ay naging mas maliit, nagpapakita ng nonlinear characteristics. Kung lumitaw ang low - frequency voltage sa circuit, ang PT iron core ay nasaturate, ang equivalent inductance ay bumababa, at ang winding excitation current ay humihigit ng daang beses, nagdudulot ng resonansiya at pagsisilab.

Para sa resonansiya, inirerekumenda ang mga sumusunod na solusyon:

• Baguhin ang sequence ng power-on/off: Kapag de-energizing ang bus, i-off muna ang PT, pagkatapos ang bus; kapag energizing, icharge muna ang bus, pagkatapos ilagay ang PT sa operasyon. Ito ay maaaring sirain ang kondisyong resonansiya ngunit kailangan ng pag-aadjust sa sequence ng operasyon at ang PT kailangan ng disconnector.

• Alisin ang circuit breaker fracture capacitance: Ito ay maaaring alisin ang kondisyong resonansiya ngunit ito ay magbabawas ng interrupting capacity ng circuit breaker.

• I-connect ang damping resistance: Sa kabila ng aktwal na sitwasyon, i-connect ang damping resistance sa natitirang cable set ng bus PT upang suppresin ang resonansiya overvoltage at overcurrent.

2.2 Pag-handle ng Aksidente

Ang incoming-line PT ng 500kV GIS switching station ay may paulit-ulit na resonansiya sa panahon ng de-energization, nagdudulot ng pinsala sa PT at apektado ang operasyon ng equipment. Sa panahon ng incoming-line de-energization operation (switching to hot standby → cold standby, etc.), ang PT ay nananatiling resonating. Kaya, inikot ang mga parameter ng PT, in-adjust ang bilang ng primary/secondary winding turns upang bawasan ang magnetic flux density at baguhin ang inductance; in-install ang anti-resonance coil, at pinalitan ang bagong PT at incoming-line PT. Matapos ang obserbasyon at estadistika, walang resonansiya ang naganap sa switching station, at normal ang operasyon ng equipment.

3. Preventive Measure: Install Automatic Resonance Elimination Equipment

Kapag ang bus PT ay direktang konektado sa GIS bus, hindi itinuturing ang PT at bus-to-ground resistances. Hayaang ang PT inductance ay L at ang bus-to-ground capacitance ay C; ang dalawa ay parehong paralelo upang bumuo ng impedance Z, at ang formula ng pagkalkula ay

Sa pamamagitan ng pag-install ng automatic resonance elimination equipment, maaaring suppresin ang resonansiya batay sa mga katangian ng impedance.

Upang bawasan ang epekto ng PT resonansiya sa 500kV GIS incoming-line PTs, idadagdag ang air switches at nonlinear resistors sa PT residual voltage windings (sa pamamagitan ng koordinasyon sa mga manufacturer sa panahon ng full shutdowns) para sa automatic resonance elimination. Kinakailangan ng emergency plan para sa no-load bus resonance failure.

Ang 500kV GIS busbars ay gumagamit ng open-type installation; ang iba pang mga device ay SF₆-insulated (maliit na footprint, mataas na reliabilidad, 20-taong+ maintenance intervals, tulad ng ginamit sa Three Gorges Project). Ang reliable automatic resonance eliminators (halimbawa, LXQ-type na may SiC, compact at madaling i-install; WXZ196 microcomputer-based, mataas na integration para sa real-time harmonic elimination) ay maaaring mapigilan ang resonansiya.

3.2 Pagsasaayos ng Operating Regulation

Para sa 500kV GIS operation:

• Pre-analysis: Idetekta ang mga panganib ng PT resonansiya; linawin ang mga tungkulin ng power/NCS operators.

• Device control: Bago i-shutdown ang huling circuit breaker, hiwalayin ang bus. Isara ang K1/K2 sa PT box; sa entrance ng station, i-activate ang bus resonance eliminator (isara ang K3, ihanda ang resistors).

• Real-time monitoring: NCS tracks circuit breakers at bus voltages. Zero voltage = walang resonansiya; fluctuating voltage = detected ang resonansiya.

• Response: Para sa resonansiya, isara ang K3 upang i-engage ang resistors. Kung hindi effective, buksan ang circuit breaker disconnectors para sa manual elimination.

4. Buod

Sa panahon ng disenyo ng 500kV GIS, simula ang simulation ng bus PT resonansiya upang pumili ng malakas na PTs (preventing core saturation during switching). Para sa umiiral na resonansiya, gawin ang mga targeted actions (halimbawa, bus/PT replacement) upang siguruhin ang ligtas na operasyon. Ang “prevention-operation-design” system na ito ay nagpapataas ng kakayahang labanan ang resonansiya.