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

1. Mga Dahilan ng Resonance

Ang isang 500kV GIS switching station ay disenyo batay sa prinsipyo ng “primary equipment intelligence at secondary equipment networking”. Ang PT high - voltage side ay walang disconnector at direktang konektado sa bus GIS. Sa pamamagitan ng pag-analisa ng mga diagrama ng fault recording, kapag ang 5021 circuit breaker ay binuksan, ang fracture capacitance at PT ay nagsasang-ayon sa isang series circuit. Bukod dito, ang bus voltage, pagkatapos ma-parallel ng PT inductance, ay nagpapakita ng mga katangian ng inductive. Ang capacitance ay nabulgar, na nag-trigger ng resonance.

Ang saturated current ay tumagal ng higit sa 1 oras at 40 minuto, na nagdudulot ng init sa 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 pagtukoy ng PT insulation resistance, DC resistance, at SF₆ gas pressure ay hindi nagpakita ng 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 tiyak na mga scenario, ang LC series circuit ay sumasapat sa kondisyon ng resonance, na nagdudulot ng patuloy na resonance.

2. Siyentipikong Solusyon para sa Pag-suppress
2.1 Proposisyong Solusyon

Ang PT resonance ay karaniwan sa 500kV GIS switching stations. Ang permeability ng ferromagnetic materials ay nagbabago depende sa external magnetic field: kapag tumaas ang magnetic field → tumaas ang magnetic induction intensity. Pagkatapos maging saturated, ang permeability ay umabot sa peak value. Kapag tumaas pa, 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 saturated, ang permeability ay biglang bumababa, ang inductance ay naging mas maliit, at nagpapakita ng nonlinear characteristics. Kung lumitaw ang low-frequency voltage sa circuit, ang PT iron core ay saturated, ang equivalent inductance ay bumababa, at ang winding excitation current ay tumaas ng daan-daang beses, na nagdudulot ng resonance heating.

Para sa resonance, inihahanda ang mga sumusunod na solusyon:

• Baguhin ang sequence ng power-on/off: Kapag de-energizing ang bus, unawain muna ang PT, pagkatapos ang bus; kapag energizing, charge muna ang bus, pagkatapos ilagay ang PT sa operasyon. Ito ay maaaring sirain ang kondisyon ng resonance ngunit kailangan ng pag-aadjust sa operation sequence at ang PT ay kailangan ng disconnector.

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

• Konektahin ang damping resistance: Sa pag-consider ng aktwal na sitwasyon, konektahin ang damping resistance sa natitirang cable set ng bus PT upang supilin ang resonance overvoltage at overcurrent.

2.2 Paggamot ng Aksidente

Ang incoming-line PT ng 500kV GIS switching station ay may paulit-ulit na resonance sa panahon ng de-energization, na nagdulot ng pinsala sa PT at nakaapekto sa operasyon ng equipment. Sa panahon ng incoming-line de-energization operation (switching to hot standby → cold standby, etc.), ang PT ay resonating pa rin. Kaya, in-calculate ang PT parameters, 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 in-replace ang bagong PT at incoming-line PT. Matapos ang obserbasyon at estadistika, walang resonance ang nangyari sa switching station, at normal ang operasyon ng equipment.

3. Preventive Measure: Install Automatic Resonance Elimination Equipment

Kapag ang bus PT ay direkta na konektado sa GIS bus, hindi in-consider ang PT inductance at bus-to-ground resistances. Hayaan ang PT inductance na maging L at ang bus-to-ground capacitance na maging C; ang dalawa ay parallel para maging impedance Z, at ang calculation formula ay

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

Upang bawasan ang epekto ng PT resonance sa 500kV GIS incoming-line PTs, idinadagdag ang air switches at nonlinear resistors sa PT residual voltage windings (sa pamamagitan ng pakikipagtulungan 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-taon+ maintenance intervals, tulad ng ginagamit sa Three Gorges Project). Ang mga reliable automatic resonance eliminators (halimbawa, LXQ-type na may SiC, compact at madali na i-install; WXZ196 microcomputer-based, mataas na integration para sa real-time harmonic elimination) ay maaaring i-prevent ang resonance.

3.2 Pag-improve ng Operating Regulation

Para sa 500kV GIS operation:

• Pre-analysis: Idetekta ang mga panganib ng PT resonance; klaruhin 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, handa ang resistors).

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

• Response: Para sa resonance, 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 resonance upang pumili ng malakas na PTs (prevention ng core saturation sa panahon ng switching). Para sa existing resonance, gawin ang mga targeted actions (halimbawa, replacement ng bus/PT) upang tiyakin ang ligtas na operasyon. Ang sistema ng “prevention-operation-design” ay nagpapataas ng kakayahan ng anti-resonance.