Метод на операција за резонанса на PT во 500кВ GIS превключувачка станција

1. Причини на резонанс

500кВ GIS превключувачка станција е дизајнирана според принципот „интелигенција на основната опрема и мрежување на вторичната опрема“. Високоволтената страна на PT нема преклопувач и е директно поврзана со шина GIS. Анализирајќи ги дијаграмите на снимање на грешки, кога преклопувачот 5021 се отвори, капацитетот на фрактурата и PT формира серијна кола. Поврзано со тоа, напонот на шината, паралелен со индуктивноста на PT, покажува индуктивни карактеристики. Капацитетот е потресен, што предизвика резонанс.

Наситениот ток трае повеќе од 1 час и 40 минути, што предизвикува загревање и ризик од повреда на PT. Еквивалентната кола вклучува напон на заеднички извор (Es), преклопувач (CB), капацитет на фрактура (Cs), капацитет на шина-земја (Ce) и отпор и индуктивност на главната бобина на PT (Re, Lcu).

За да се истражи причината, втората линија беше исклучена. Мерената изолациона отпорност, DC отпорност и притисок на SF₆ гас не покажаа неправилности. Бидејќи електромагнетниот PT е нелинеарен индуктор со желизна јадерка и компонентите на GIS опремата имаат капацитет, под одредени услови, LC серијната кола исполнува условите за резонанс, што предизвика продолжен резонанс.

2. Научни решенија за супресија
2.1 Предлог за решение

Резонансот на PT е заеднички во 500кВ GIS превключувачки станции. Променливоста на пермеабилитетот на феромагнетните материјали се менува со надворешното магнетно поле: како магнетното поле се зголемува → магнетната индуктивност се зголемува. По наситување, пермеабилитетот достигнува максимална вредност. Со дополнително зголемување, пермеабилитетот се намалува. Според формулата за индукција на бобина:

(N е бројот на обиколки, μ е пермеабилитетот, S е еквивалентната попречна површина на магнетната кола, а l_m е еквивалентната должина на магнетната кола), бројот на обиколки и параметрите на магнетната кола на електромагнетниот PT се константни, а индуктивноста има линеарна врска со пермеабилитетот; кога јадерката е наситена, пермеабилитетот резко се намалува, индуктивноста станува помала, покажувајќи нелинеарни карактеристики. Ако во колата се појави нискочестотен напон, јадерката на PT се наситува, еквивалентната индуктивност се намалува, а стимулаторскиот ток на обмотката се зголемува со неколку стотици пати, предизвикувајќи нагревање од резонанс.

За резонанс, се предлажаат следните решенија:

• Промена на редоследот на поврзување/исклучување: Кога шината се исклучува, прво се исклучува PT, а потоа шината; кога се поврзува, прво се напојува шината, а потоа се поврзува PT. Ова може да наруши условите за резонанс, но бара промена на оперативниот редослед и PT треба да биде опремен со преклопувач.

• Избришување на капацитетот на фрактура на преклопувачот: Тоа може да елиминира условите за резонанс, но ќе намали капацитетот за преклопување на преклопувачот.

• Поврзување на дампинг отпор: Земајќи ги во предвид реалните услови, поврзете го дампинг отпорот со остаточната кабела на шината PT за да се супримира резонансниот прекомерен напон и ток.

2.2 Обработка на несреќа

PT на входната линија на 500кВ GIS превключувачка станција имаше повторувачки резонанс во време на исклучување, што предизвика повреда на PT и уште повреди на опремата. Во време на исклучување на входната линија (превклучување на горещо станично → холодно станично, итн.), PT все уште резонирал. Затоа, беа пресметани параметрите на PT, приспособени број на обиколки на главната/вторичната обмотка за да се намали магнетната флуенсија и да се промени индуктивноста; беше инсталирана антирезонансна бобина, и новиот PT и входниот PT беа заменети. Послед набљудување и статистика, не се случи резонанс во превключувачката станција, и опремата функционираше нормално.

3. Превентивна мерка: Инсталација на автоматско опрема за елиминација на резонанс

Кога PT на шината е директно поврзан со шината GIS, отпорите на PT и шината-земја не се разгледуваат. Нека индуктивноста на PT биде L, а капацитетот на шината-земја C; двата се паралелни за да формираат импеданс Z, и формулата за пресметка е

Со инсталација на автоматско опрема за елиминација на резонанс, резонансот може да се супримира на основа на карактеристиките на импедансата.

За да се намали влијанието на резонансот на PT на 500кВ GIS входната линија, се додаваат воздухни преклопувачи и нелинеарни отпори на остаточните обмотки на PT (со координација со производителите во текот на целосното исклучување) за автоматска елиминација на резонанс. Необходим е план за хитра акција за несреќа од резонанс на празна шина.

Шините на 500кВ GIS користат отворен тип на инсталација; другата опрема е изолирана со SF₆ (мала површина, висока надежност, интервали за одржување од 20 години или повеќе, како на Проектот Три Барем). Релевантни автоматски елиминатори на резонанс (на пример, тип LXQ со SiC, компактен и лесно за инсталација; тип WXZ196 со микрорачунар, високо интегриран за реално време елиминација на хармонии) можат да предизвикаат резонанс.

3.2 Подобрување на регулациите за работа

За работа на 500кВ GIS:

• Предварителна анализа: Идентификувајте ризици од резонанс на PT; дефинирајте роли за оператори на енергија/NCS.

• Контрола на опремата: Пре негоа што ќе се исклучи последниот преклопувач, одделете го PT. Затворете K1/K2 во кутијата на PT; на влезот на станцијата, активирајте го елиминаторот на резонанс на шината (затворете K3, подгответе ги отпорите).

• Реално време на мониторинг: NCS следи преклопувачите и напоните на шината. Нултен напон = нема резонанс; флуктуирачки напон = детектиран резонанс.

• Одговор: За резонанс, затворете K3 за да се активираат отпорите. Ако не е ефективно, отворете ги преклопувачите на преклопувачите за ручна елиминација.

4. Заклучок

Во текот на дизајнирањето на 500кВ GIS, симулирајте резонанс на PT на шината за да се изберат црвени PT (да се спречи наситувањето на јадерката при превклучување). За постојните случаи на резонанс, применете целосни акции (на пример, замена на шината/PT) за да се осигура безбедна работа. Овој систем „превенција-работа-дизајн“ го зголемува капацитетот за противурезонансна способност.