PT Fuse Slow Blow: Årsaker Deteksjon & Forebygging

I. Sikringsstruktur og årsaksanalyse

Sakte sikringssvingning:
Fra sikringsdesignprinsippet, når en stor feilstrøm passerer gjennom sikringselementet, smelter sikringen først ved loddets tinball på grunn av metall-effekten (visse refraktære metaller blir fusible under spesifikke legeringstilstander). Deretter fordampes hele sikringselementet raskt av bue. Den resulterende bua slukkes raskt av kvartsand.

På grunn av tøffe driftsbetingelser kan sikringselementet aldre under kombinert effekt av gravitasjon og varmeakkumulering. Dette kan føre til at sikringen knuses selv under normal laststrøm. Siden sikringen svenger under normal strøm, er smelteprosessen sakte. Som sikringsmotstand gradvis øker, synker fasens spenningsamplitude, noe som potensielt kan føre til feiloperasjon av tilknyttede beskyttelsesspolar.

Påvirkning av PT-sakte sikringssvingning:
Hvis høyspennings siden PT-sikring ikke fullstendig klargjør innen angitt tid, øker motstanden i sikringsrøret kontinuerlig, som fører til en stabil nedgang i sekundært utdata spenningen av spenningsoverføreren (TV).

II. Farene ved PT-sakte sikringssvingning

• Anslutningssystemet initierer felttvang, som fører til overoppføring og overvoltagebeskyttelse aktivering.

• Feiloperasjon av stator jordfeilbeskyttelse.

• Generator og turbin overbelastning, som kan forårsake utstyrsskade i alvorlige tilfeller.

III. Årsaksanalyse

• Forskjellige materialer brukt i primære plug-in kontakter for utdata spenningsoverførere forårsaker oksidasjonslag og dårlig kontakt; løse forbindelsesbolter øker temperaturen på sikringen.

• Høy omgivelses temperatur rundt PT-sikring. Sikringselementet er laget av lavsmeltpunkt metall og er veldig tynt—mekanisk vibrasjon alene kan forårsake knusning.

• Dårlige kvalitets PT-sikringer er utsatt for degradasjon eller forhåndsfeil under drift.

• Overvoltage fra plutselig bryterlukking eller periodisk bujordforbindelse kan forårsake ferromagnetisk resonans, som fører til primær og sekundær sikringsknusning i spenningsoverførere.

• Lavfrekvens saturasjonsstrøm kan forårsake primær og sekundær sikringsknusning i spenningsoverførere.

• Redusert isolasjon eller kortslutning i primær/sekundær vindinger av spenningsoverføreren, eller degradert isolasjon i harmonisuppressor, kan forårsake sikringsknusning.

• Enfasjordfeil kan føre til spenningsoverfører forbrenning.

• Generatoren er vanligvis jordet via en bujordspole ved neutrale punktet. Imidlertid kan denne konfigurasjonen forsterke neutrale punktet forskyvning spenning, som fører til at en eller to faser opplever spenninger betydelig over normal for lengre perioder, som fører til PT-sikringsknusning.

IV. Forebyggende tiltak

• For oksidasjon og dårlig kontakt ved primære plug kontakter på grunn av materialmisoppfatning, utfør kontaktflate polering under vedlikehold og bruk ledningsfett.

• For å håndtere ustabil sikring kvalitet, erstatt høy spenning primære sikringer periodisk ifølge utstyrsvedlikeholdsplanen. Kontakflater må deoksidiseres og beites med ledningsfett.

• For systemer med høy vibrasjon: etter at PT-vognen er skjøvet til serviceposisjon, verifiser at alle ledningsforbindelser er trygge og uten løshet. Hvis nødvendig, trekke vognen og stramme bolter. Under enhetsavbrudd uten arbeid på generator primær eller generator utgang PT-krefter, behold generator utgang PT i beredskap (ikke kobler den fra). Bare åpne sekundærkretsen. Dette minimerer hyppig sette/ta ut, unngår sikringsfall, mekanisk skade eller dårlig kontakt med sokkelfjederklipper—reduserer sannsynligheten for høy spenning sikring feil. (Før plassering av generator i varm beredskap, må operatører verifisere integriteten av primær PT-sikring.)

• Under enfasjordfeil, hvis generatoren driftes ved sett frekvens, kan midlertidig overvoltage på sunne faser nå opptil 2.6 ganger sett fase spenning. Derfor må generator utgang spenningsoverførere velges for å tåle disse overvoltage:

• Steady-state overvoltage withstand ≥ line voltage

• Transient overvoltage withstand ≥ 2.6 × rated phase voltage
  PT fuse selection must not only isolate internal transformer short circuits but also protect against overvoltage conditions such as voltage rise and ferroresonance.

Primær harmonisk suppresjon: Installer en jordspenningsoverfører mellom den primære neutrale punktet av VT og jord. Dette demper effektivt eller eliminerer overvoltage i primær vindingen og forebygger ferromagnetisk resonans og spenningsoverfører forbrenning.

Sekundær harmonisk suppresjon: Installer en dempingselement (sekundær harmonisk suppressor) over det åpne deltaet av VTs restvinding. Moderne mikroprosessorbaserte harmoniske suppressorer oppdager anledningsresonans og kobler umiddelbart en dempingsresistor for å eliminere ferromagnetisk resonans. Når generatorneutrale er jordet via en bujordspole (hvis induktanse er mye mindre enn VTs magnetiseringsinduktanse), forebygges ferromagnetisk resonans overvoltage effektivt. Derfor trenger ikke ferromagnetisk resonans å tas i betraktning i PT-sikringsknusningsanalyse.

Koordiner med anslutningssystemprodusenten for å sikre at anslutningsregulatoren inkluderer logikk for å oppdage sakte PT primær sikringsknusning (med hensyn til enfas, tofas og trefas sikringsfeil scenarier) og sekundærkretsbrudd. Ved oppdagelse av en PT-brudd, skal hoved anslutningskanal automatisk skifte fra AVR-modus til FCR-modus, eller skifte til reservkanalen. Juster terskelinnstillinger i PT-bruddoppdaging logikk for å redusere falsk utløsning av felttvang på grunn av dårlig PT-kretskontakt, dermed forbedre system sensitivitet og pålitelighet.

V. Metoder for å oppdage PT-sakte sikringsknusning

Kriterium 1: Introduksjon av nullsekvens og negativ sekvens spenning

a) Nullsekvensmetode
Overvåk den åpne deltaspenningen på PT sekundær side. Sammenlign generator terminal nullsekvens spenning med neutrale punktet nullsekvens spenning. Hvis absolutt forskjellen overskrider en forhåndsbestemt terskel, indikerer dette en PT-sakte sikringsknusning. I dette tilfellet må stator negativ sekvens strømkriteriet blokkeres.

b) Negativ sekvensmetode
Anslutningssystemet måler bare generator terminal spenning, ikke neutrale punktet spenning, som gjør nullsekvensmetoden ugyldig. I stedet dekomponerer PT sekundær spenning for å trekke ut negativ sekvens komponent. Hvis negativ sekvens spenning overskrider en satt terskel, oppdages en PT primær sikringslangsom knusning. Stator negativ sekvens strømkriteriet må også blokkeres.

Kriterium 2:
UAB – Uab > 5V
UBC – Ubc > 5V
UCA – Uca > 5V

Nøkkelpunkt: Bruk nullsekvens, negativ sekvens og spenningsammenligningsmetoder. Aldri bruk positiv sekvens spenning (brukt av beskyttelsesspolar) for å oppdage primær PT-sikringsfeil, fordi den knuste fasen fremdeles inducerer spenning (ikke null), som muligens ikke tilfredsstiller positive sekvenskriterier.

En primær PT-sikringsknusning forårsaker ubalans i sekundær EMF, som fører til spenning i det åpne deltaet og utløser en nullsekvensalarm. Dette fenomenet forekommer ikke med en sekundær sikringsknusning—dette er den primære skillingskriteriet mellom primær og sekundær sikringsfeil.

En primær PT-sikringsknusning reduserer sekundær induksjonsspennning (fordi de andre to fasene fremdeles produserer flux i kjernen), så den tilsvarende sekundære fasespenningen synker. I motsetning til dette fjerner en sekundær sikringsknusning vindingen fra kretsen, som fører til at fasespenningen faller til null.