שיטת פעולה לתנודות PT בתחנת מפסקים GIS של 500kV

1. ריסון סיבות

תחנת המרת ג'יס של 500kV מתכננת בהתאם לעקרון של “אינטליגנציה של ציוד ראשי ורשת של ציוד משני”. הצד ההכי גבוה של PT אין לו מפסק והוא מחובר ישירות ל-GIS של החיבור. באמצעות ניתוח דיאגרמות תיעוד תקלות, כאשר מפסק 5021 נפתח, קיבולת הפיצול וה-PT יוצרים מעגל טורי. בנוסף, המתח של החיבור, לאחר שהוא מקביל למגנטיזציה של ה-PT, מראה מאפיינים מגנטיים. הקיבולת מתפרעת, מה שמדליק ריסון.

הזרם satuется более часа и 40 минут, вызывая нагрев PT и риск повреждения. Эквивалентная схема включает напряжение источника питания (Es), выключатель (CB), конденсатор деления разрядов (Cs), конденсатор шины на землю (Ce) и сопротивление и индуктивность первичной обмотки PT (Re, Lcu).

כדי לחקור את הסיבה, השורה השנייה הושתקה. בדיקת עמידת ההידרоля של ה-PT, התנגדות זרם ישר והלחץ של גז SF₆ לא הראו חריגים. מכיוון שה-PT אלקטרומגנטי הוא אינדוקטור לא ליניארי עם ליבת ברזל ורכיבי ציוד GIS הם בעלי קיבול, בהקשרים מסוימים, המעגל הטורי LC עומד בתנאי הריסון, מה שגורם לריסון מתמשך.

2. פתרונות מדעיים לדיכוי
2.1 הצעת פתרון

ריסון PT נפוץ בתחנות המרת ג'יס של 500kV. התמיכות של חומרים פרומגנטיים משתנים עם השדה המגנטי החיצוני: ככל שהשדה מגנטי עולה → עוצמת המגנטיזציה עולה. אחרי השבעה, התמיכות מגיעה לשיא שלה. עם עלייה נוספת, התמיכות יורדת. לפי נוסחת האינדוקציה של הסליל:

(N הוא מספר הסיבובים, μ היא התמיכות, S היא שטח החתך השקול של מסלול המגנט, ו-l_m הוא אורך מסלול המגנט השקול), מספר הסיבובים ומפרטי מסלול המגנט של ה-PT האלקטרומגנטי הם קבועים, והאינדוקטיביות יש לה קשר ליניארי לתמיכות; כשהליבה משובצת, התמיכות יורדת באופן חמור, האינדוקטיביות נהיית קטנה יותר, ומראה מאפיינים לא ליניאריים. אם מופיע מתח בתדר נמוך במעגל, הליבה של ה-PT משובצת, האינדוקטיביות השקולת יורדת, והזרם המעורר בסלילים עולה פי מאות, מה שגורם לריסון חימום.

עבור ריסון, מציעים את הפתרונות הבאים:

• שינוי סדר ההדלקה והכיבוי: בזמן כיבוי החיבור, כבוי קודם ה-PT ואז החיבור; בזמן הדלקה, טעינת החיבור קודם, ואז הפעלת ה-PT. זה יכול להפר את תנאי הריסון אבל דורש שינוי סדר הפעולות וה-PT צריך להיות מצויד במפסק.

• הסרת קיבולת פיצול המפסק: זה יכול להסיר את תנאי הריסון אבל יפחית את יכולת הפסקה של המפסק.

• חיבור 저נגד דמפינג: בהתחשב במצב האמיתי, חיבור 저נגד דמפינג לקבוצת הכבלים הנשארת של ה-PT של החיבור כדי לדכא מתח וזרם ריסון.

2.2 טיפול בתאונה

ה-PT של כניסה בתחנת המרת ג'יס של 500kV היו ריסונים חוזרים במהלך כיבוי, מה שפגע ב-PT והשפיע על פעילות הציוד. במהלך פעולה של כיבוי כניסה (מעבר לחומץ חם → חומץ קר, וכו'), ה-PT עדיין ריסן. לכן, נערך חישוב פרמטרי ה-PT, מספר הסיבובים של הסלילים הראשיים/משניים הוסדר כדי להפחית צפיפות זרם מגנטי ולשנות את האינדוקטיביות; התקין סליל אנטי-ריסון, והחליפו את ה-PT החדש ואת ה-PT של הכניסה. לאחר תצפיות וסטטיסטיקה, לא היו ריסונים בתחנת המרת, והציוד פעל בצורה תקינה.

3. אמצעי מניעה: התקנה של ציוד דיכוי אוטומטי של ריסון

כאשר ה-PT של החיבור מחובר ישירות לחיבור של הג'יס, ההתנגדויות של ה-PT והחיבור לקרקע אינם נלקחים בחשבון. תנו ל-PT אינדוקטיביות L והקיבולת של החיבור לקרקע C; שני אלה מקבילים ליצור trở Z, ונוסחת החישוב היא

באמצעות התקנת ציוד דיכוי אוטומטי של ריסון, ניתן לדכא ריסון על בסיס מאפייני ההתנגדות.

כדי להפחית את השפעות הריסון של ה-PT של כניסה של 500kV GIS, מוסיפים מפסק אוויר ו 저נגדים לא ליניאריים לסלילים של מתח שאריות של ה-PT (דרך שיתוף פעולה עם יצרנים במהלך עצירת מלאה) לדיכוי אוטומטי של ריסון. נדרש תוכנית חירום עבור כשל ריסון של חיבור ללא עומס.

חיבורים של 500kV GIS משתמשים בהתקנה פתוחה; מכשירים אחרים הם מבודדים באמצעות SF₆ (שטח קטן, אמינות גבוהה, תקופות תחזוקה של 20 שנה ויותר, כפי שנעשה בפרויקט三峡工程）。可靠的自动消谐器（如SiC材质的LXQ型，体积小、安装方便；WXZ196微机型，高集成度实时消谐）可以防止谐振。

3.2 操作规程改进

对于500kV GIS操作：

• 预先分析：识别PT谐振风险；明确电力/NCS操作人员职责。

• 设备控制：在关闭最后一个断路器之前，分开母线。闭合PT箱内的K1/K2；在站入口处，激活母线消谐器（闭合K3，准备电阻）。

• 实时监控：NCS跟踪断路器和母线电压。零电压 = 无谐振；波动电压 = 检测到谐振。

• 响应：对于谐振，闭合K3以接通电阻。如果无效，则手动打开断路器隔离开关进行消除。

4. 总结

在500kV GIS设计过程中，模拟母线PT谐振以选择坚固的PT（防止切换时铁芯饱和）。对于现有的谐振，采取有针对性的措施（例如更换母线/PT）以确保安全运行。这种“预防-操作-设计”系统增强了抗谐振能力。

3.2 שיפור תרגילי הפעלה

לפעולת 500kV GIS:

• ניתוח מוקדם: זיהוי סיכוני ריסון של PT; הגדרת תפקידים עבור מפעילי חשמל/NCS.

• ניהול 장치: 마지막 회로 차단기를 끄기 전에 버스를 분리합니다. PT 상자 내의 K1/K2를 닫습니다; 변전소 입구에서 버스 공진 제거 장치를 활성화합니다 (K3를 닫고 저항을 준비합니다).

• 실시간 모니터링: NCS는 회로 차단기와 버스 전압을 추적합니다. 영 전압 = 공진 없음; 변동 전압 = 공진 감지됨.

• 대응: 공진이 발생하면 K3를 닫아 저항을 연결합니다. 효과가 없다면 수동으로 회로 차단기의 단락기를 열어 제거합니다.

4. 요약

500kV GIS 설계 중에는 버스 PT 공진을 시뮬레이션하여 견고한 PT를 선택해야 합니다 (스위칭 중 코어 포화를 방지). 기존의 공진에 대해서는 대상적인 조치 (예: 버스/PT 교체)를 취하여 안전한 작동을 보장합니다. 이러한 "예방-운영-설계" 시스템은 공진 저항 능력을 향상시킵니다.

3.2 שיפור תרגילי הפעלה

לפעולת 500kV GIS:

• ניתוח מוקדם: זיהוי סיכוני ריסון של PT; הגדרת תפקידים עבור מפעילי חשמל/NCS.

• ניהול מכשיר: לפני כיבוי המפסק האחרון, הפרדת החיבור. סגירת K1/K2 בתיבת ה-PT; בחזית העמדה, הפעלת מכשיר דיכוי הריסון של החיבור (סגירת K3, הכנת 저נגדים).

• מעקב בזמן אמת: NCS מעקב אחר מפסקים ומתחי חיבור. מתח אפס = אין ריסון; מתח متנודד = גילוי ריסון.

• תגובה: במקרה של ריסון, סגירת K3 להפעלת 저נגדים. במידה ולא יעיל, פתיחת מפסקים של מפסקים ידנית להסרת הריסון.

4. סיכום

במהלך תכנון 500kV GIS, יש לחקור את ריסון PT של החיבור כדי לבחור PT חזקים (מניעת שבעת הליבה במהלך החלפה). לגבי ריסון קיים, יש לקחת פעולות ממוקדות (לדוגמה, החלפת חיבור/PT) כדי להבטיח פעילות בטוחה. מערכת זו של "מניעת-הפעלה-עיצוב" משפרת את יכולות הדיכוי של ריסון.