วิธีการดำเนินงานสำหรับการสั่นร่วม PT ในสถานีสลับไฟฟ้า GIS 500kV
1. สาเหตุของภาวะสั่นพ้อง
สถานีเปลี่ยนแปลงไฟฟ้า GIS 500kV ถูกออกแบบตามหลักการ "อุปกรณ์หลักอัจฉริยะและอุปกรณ์รองเครือข่าย" ด้านแรงดันสูงของ PT ไม่มีสวิตช์ตัดและเชื่อมต่อกับบัส GIS ได้โดยตรง จากการวิเคราะห์แผนผังการบันทึกข้อผิดพลาด พบว่าเมื่อวงจรตัดกระแส 5021 เปิด ความจุของรอยแตกและ PT จะสร้างวงจรอนุกรม นอกจากนี้ แรงดันบัส หลังจากถูกขนานกับความเหนี่ยวนำของ PT แสดงคุณสมบัติแบบเหนี่ยวนำ ความจุถูกทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ส่งผลให้เกิดภาวะสั่นพ้อง
กระแสระหว่างอิ่มตัวคงอยู่มากกว่า 1 ชั่วโมง 40 นาที ส่งผลให้ PT ร้อนและเสี่ยงต่อความเสียหาย วงจรเทียบเท่าประกอบด้วยแรงดันแหล่งพลังงาน (Es) วงจรตัดกระแส (CB) ความจุแบ่งของรอยแตก (Cs) ความจุระหว่างบัสกับพื้น (Ce) และความต้านทานและความเหนี่ยวนำของขดลวดหลักของ PT (Re, Lcu)
ในการตรวจสอบสาเหตุ สายส่งครั้งที่สองถูกปิดใช้งาน การตรวจวัดความต้านทานฉนวนของ PT ความต้านทานกระแสตรง และความดันแก๊ส SF₆ ไม่พบความผิดปกติ เนื่องจาก PT แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นอินดักเตอร์ที่ไม่เชิงเส้นพร้อมแกนเหล็กและองค์ประกอบของอุปกรณ์ GIS มีความจุ ในสถานการณ์เฉพาะ วงจรอนุกรม LC สามารถตอบสนองเงื่อนไขของการสั่นพ้อง ทำให้เกิดการสั่นพ้องต่อเนื่อง
2. แนวทางการปราบปรามทางวิทยาศาสตร์
2.1 ข้อเสนอแนวทางแก้ไข
ภาวะสั่นพ้องของ PT พบบ่อยในสถานีเปลี่ยนแปลงไฟฟ้า GIS 500kV ความซึมผ่านของวัสดุแม่เหล็กไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงตามสนามแม่เหล็กภายนอก: เมื่อสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้น → ความเข้มของแม่เหล็กเพิ่มขึ้น หลังจากการอิ่มตัว ความซึมผ่านจะถึงค่าสูงสุด ด้วยการเพิ่มขึ้นต่อไป ความซึมผ่านลดลง ตามสูตรการเหนี่ยวนำของขดลวด:
(N คือจำนวนรอบ, μ คือความซึมผ่าน, S คือพื้นที่หน้าตัดที่เท่ากันของวงจรแม่เหล็ก และ lm คือความยาววงจรแม่เหล็กที่เท่ากัน) จำนวนรอบและพารามิเตอร์วงจรแม่เหล็กของ PT แม่เหล็กไฟฟ้าคงที่ และความเหนี่ยวนำมีความสัมพันธ์เชิงเส้นกับความซึมผ่าน; เมื่อแกนเหล็กอิ่มตัว ความซึมผ่านลดลงอย่างรวดเร็ว ความเหนี่ยวนำลดลง แสดงคุณสมบัติที่ไม่เชิงเส้น หากแรงดันความถี่ต่ำปรากฏในวงจร แกนเหล็กของ PT จะอิ่มตัว ความเหนี่ยวนำเท่ากันลดลง และกระแสรอบขดลวดเพิ่มขึ้นหลายร้อยเท่า ส่งผลให้เกิดภาวะสั่นพ้องและการร้อน
สำหรับภาวะสั่นพ้อง ขอเสนอแนวทางแก้ไขดังนี้:
2.2 การจัดการอุบัติเหตุ
PT ขาเข้าของสถานีเปลี่ยนแปลงไฟฟ้า GIS 500kV มีภาวะสั่นพ้องซ้ำ ๆ ระหว่างการปิดใช้งาน ทำให้ PT เสียหายและส่งผลกระทบต่อการทำงานของอุปกรณ์ ระหว่างการปิดใช้งานขาเข้า (เปลี่ยนเป็นสถานะเตรียมพร้อมร้อน → สถานะเตรียมพร้อมเย็น ฯลฯ) PT ยังคงสั่นพ้อง ดังนั้น คำนวณพารามิเตอร์ของ PT ปรับจำนวนรอบของขดลวดหลัก/รอง เพื่อลดความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กและเปลี่ยนความเหนี่ยวนำ; ติดตั้งขดลวดป้องกันการสั่นพ้อง และเปลี่ยน PT ใหม่และ PT ขาเข้า หลังจากการสังเกตและสถิติ ไม่พบการสั่นพ้องในสถานีเปลี่ยนแปลงไฟฟ้า และอุปกรณ์ทำงานได้ตามปกติ
3. มาตรการป้องกัน: ติดตั้งอุปกรณ์กำจัดการสั่นพ้องอัตโนมัติ
เมื่อ PT บัสเชื่อมต่อกับบัส GIS โดยตรง ไม่พิจารณาความต้านทานระหว่างบัสกับพื้น ให้ความเหนี่ยวนำของ PT เป็น L และความจุระหว่างบัสกับพื้นเป็น C; ทั้งสองขนานกันเพื่อสร้างอิมพิแดนซ์ Z และสูตรคำนวณคือ
โดยการติดตั้งอุปกรณ์กำจัดการสั่นพ้องอัตโนมัติ สามารถปราบปรามการสั่นพ้องตามคุณสมบัติของอิมพิแดนซ์
เพื่อลดผลกระทบจากการสั่นพ้องของ PT ขาเข้า 500kV GIS ควรเพิ่มสวิตช์อากาศและตัวต้านทานไม่เชิงเส้นในขดลวดแรงดันตกค้างของ PT (ผ่านการประสานงานกับผู้ผลิตระหว่างการปิดใช้งานทั้งหมด) เพื่อกำจัดการสั่นพ้องอัตโนมัติ ต้องมีแผนฉุกเฉินสำหรับการสั่นพ้องของบัสไม่มีโหลด
บัส GIS 500kV ใช้การติดตั้งแบบเปิด อุปกรณ์อื่น ๆ ใช้ฉนวน SF₆ (ขนาดเล็ก ความน่าเชื่อถือสูง ระยะเวลาการบำรุงรักษา 20 ปีขึ้นไป เช่น โครงการสามเหลี่ยม) ตัวกำจัดการสั่นพ้องอัตโนมัติที่เชื่อถือได้ (เช่น ประเภท LXQ ด้วย SiC ขนาดเล็กและติดตั้งง่าย; WXZ196 คอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก ความรวมสูงสำหรับการกำจัดฮาร์โมนิกแบบเรียลไทม์) สามารถป้องกันการสั่นพ้อง
3.2 การปรับปรุงกฎระเบียบการดำเนินงาน
สำหรับการดำเนินงาน GIS 500kV:
4. สรุป
ในการออกแบบ GIS 500kV จำลองการสั่นพ้องของ PT บัสเพื่อเลือก PT ที่แข็งแกร่ง (ป้องกันการอิ่มตัวของแกนระหว่างการเปลี่ยนแปลง) สำหรับการสั่นพ้องที่มีอยู่ ดำเนินการตามเป้าหมาย (เช่น การเปลี่ยนบัส/PT) เพื่อรับประกันการทำงานอย่างปลอดภัย ระบบ "ป้องกัน-ดำเนินงาน-การออกแบบ" นี้เพิ่มความสามารถในการป้องกันการสั่นพ้อง
