500кВ ГИС коммутациялық станциясындағы PT резонансы үшін өңдеу әдісі

1. Резонанс түзетін себептер

500кВ ГИС коммутаторлық станциясы “бірінші жабдықты интеллектуалдастыру және екінші жабдықты желілік” принципі бойынша құрылған. PT жоғары напрямдасқан жағында ажыратқыш жоқ және ол түзіндік ГИС-ке тиесілі түрде қосылатын. Сынақтық диаграмманы анализ еткенде, 5021 автоматты анықтауыш ачылған кезде, қиылысатын конденсатор мен PT сериялық цепь құрайды. Олай болса, автобус напрямдасы, PT индуктивтік шамасымен параллель қосылғаннан кейін, индуктивтік қасиеттерін көрсетеді. Конденсатор жазылымдан уақыланып, резонанс тудырады.

Қанағаттанушы ағыс 1 сағат 40 минутқа дейін ұзақталады, бұл PT ысытуына және зиянды болуына әкеледі. Эквивалентті цептің ішінде: электр энергиясы (Es), автоматты анықтауыш (CB), қиылысатын деңгейлі конденсатор (Cs), автобус - жерге конденсаторы (Ce) және PT негізгі катушасының қарсылық және индуктивтік шамасы (Re, Lcu).

Себептерді зерттеу үшін, екінші линия энергиядан алынды. PT изоляция қарсылығы, DC қарсылығы және SF₆ газының басын тексеру арқылы, жоғарылаулар анықталмады. Электромагниттік PT - тұқым мен ГИС жабдықтарының компоненттерінің конденсаторы болғандықтан, белгілі бір сценарийлерде LC сериялық цепті резонанс шарттарына сай келеді, бұл үнемі резонанс тудырады.

2. Елестетілетін шешімдер
2.1 Шешім ұсынысы

PT резонансы 500кВ ГИС коммутаторлық станцияларында кездеседі. Ферромагниттік материалдардың магниттік өткірдігі сыртқы магниттік мейірімен өзгереді: магниттік мейір өсуі → магниттік индукция өседі. Сытқыландықтан кейін, магниттік өткірдік максималды мәнге жетеді. Дальше өсіп, магниттік өткірдік төмендейді. Катушаның индукция формуласына сәйкес:

(N - виткілер саны, μ - магниттік өткірдік, S - магниттік контурдың эквиваленттік көлемі, l_m - магниттік контурдың эквиваленттік ұзындығы), электромагниттік PT катушасының виткілер саны және магниттік контур параметрлері тұрақты, ал индуктивтік шама магниттік өткірдікпен сызықтық байланыста болады; тұқым сытқыландықтан кейін, магниттік өткірдік тез төмендейді, индуктивтік шама кішірейді, нелинейлік қасиеттерін көрсетеді. Егер цепте төмен сипаттағы напрямдас пайда болса, PT тұқымы сытқыланды, эквиваленттік индуктивтік шама азайып, биктің стимуляциялық ағысы соттарына дейін өседі, резонанс ысытуына әкеледі.

Резонанс үшін, төмендегі шешімдер ұсынылады:

• Энергия беру/алу тәртібін өзгерту: Автобусты энергиядан алу кезінде, алдымен PT-ті, содан соң автобусты алу керек; энергия беру кезінде, алдымен автобусты зарядтау, содан соң PT-ті иске қосу керек. Бұл резонанс шарттарын бұзуды қамтиды, бірақ іске қосу тәртібін өзгерту қажет, PT-тің ажыратқышы болуы қажет.

• Автоматты анықтауыштың қиылысатын конденсаторын алып тастау: Бұл резонанс шарттарын алып тастайды, бірақ автоматты анықтауыштың қысу қабілетін азайтады.

• Демпферлік қарсылықты қосу: Жалпы абалға қарағанда, автобустың PT-тің қалдық кабель жиынына демпферлік қарсылық қосылуы, резонанс жоғары напрямдасын және ағысты басуға қолданылады.

2.2 Апатты басқару

500кВ ГИС коммутаторлық станциясының кіргізімді PT-ті энергиядан алу кезінде, бірнеше рет резонанс пайда болып, PT-тің зиянды болуына және жабдықтың иштеуіне әсер етті. Кіргізімді энергиядан алу операциясында (ыстық күтімге → суық күтімге, т.б. ауыстыру), PT әлі де резонанс тудырды. Сондықтан, PT параметрлері есептелді, негізгі/көмекші виткілер саны өзгертіліп, магниттік потенциалдық сиректік төмендетілді және индуктивтік шама өзгертілді; резонансқа қарсы катуша қосылды, және жаңа PT-ті мен кіргізімді PT-ті ауыстыруды жүргізді. Басқару және статистика бойынша, станцияда резонанс пайда болмаған және жабдық нормалды иштеуге қол жетімді болды.

3. Профилактикалық қадам: Автоматты резонансқа қарсы құрал қосу

Автобустың PT-ті ГИС автобусына тікелей қосылған кезде, PT және автобустың жерге қарсылығы ескерілмейді. PT-тің индуктивтік шамасы L, автобустың жерге конденсаторы C деп ұйғарайық; екеуі параллель қосылып, импеданс Z құрайды, есептеу формуласы мынадай:

Автоматты резонансқа қарсы құрал қосу арқылы, импеданс қасиеттеріне негізделген резонанс басылуы мүмкін.

500кВ ГИС кіргізімді PT-тің резонансына әсер етуін азайту үшін, PT-тің қалдық напрямдас виткілеріне (тамырдың тоқтатылуында өндірісшілермен ықтималдастыру арқылы) ауызшам қосылуы және нелинейлік қарсылық қосылуы арқылы автоматты резонансқа қарсы құрал қосылуы қажет. Бос автобустың резонанс апатына қарсы күнделікті план қажет.

500кВ ГИС автобустары ашық құрылыммен қолданылады; басқа жабдықтар SF₆ арқылы изолдалған (киші аймақ, жоғары ынтымактылық, 20 жылға дейін техникалық қызмет, Үч көл ағзаларында қолданылады). Иттифақты автоматты резонансқа қарсы құралдар (мысалы, SiC-пен LXQ түрі, қысқа және орналастыру ыңғайлы; WXZ196 микрокомпьютерді пайдаланып, реалды уақытта гармоникалық қысқарту үшін жоғары интеграция) резонансқа қарсы корғауға қолданылады.

3.2 Иш-ақысы жөндеу мерзімдерін жақсарту

500кВ ГИС иш-ақысы үшін:

• Алдын-ала талдау: PT резонансының рискаларын анықтау; энергия/NCS операторларының рөлдерін анықтау.

• Жабдық басқару: Соңғы автоматты анықтауышты тоқтату алдында, автобусты бөлу. PT қорапта K1/K2-н қосу; станцияның кірісінде, автобустың резонансқа қарсы құралын қосу (K3-ті қосу, қарсылықтарды дайындау).

• Онлайн көздеу: NCS автоматты анықтауыштарды және автобустың напрямдасын көздейді. Нөл напрямдас = резонанс жоқ; өзгеріп отырған напрямдас = резонанс анықталды.

• Жауап: Резонанс үшін, K3-ті қосу арқылы қарсылықтарды иске қосу. Егер әсері жоқ болса, автоматты анықтауыштың ажыратқышын ачу арқылы қолмен басу.

4. Қорытынды

500кВ ГИС құрылымдау кезінде, автобустың PT-тің резонансын модельдеу арқылы, маңызды PT-ті таңдау (коммутация кезінде тұқымдың сытқылануын басу) қажет. Мавjud резонанс үшін, бағытталған әрекеттер (мысалы, автобусты/PT-ті ауыстыру) қолданылуы қажет, бұл жабдықтың ынтымакты иштеуін қамтамасыз етеді. Бұл “профилактика-иш-ақысы-дизайн” жүйесі резонансқа қарсы қабілеттерді жақсартады.