PT vtičnik počasno odvajajoč: Uzroki, zaznavanje in preprečevanje

I. Struktura preklopnika in analiza glavnih vzrokov

Počasno pretvarjanje preklopnika:
Iz načela zasnove preklopnikov, ko velika težja struja preteče skozi element preklopnika, zaradi metalnega učinka (določeni topljivi kovini postanejo topli pod določenimi legirskimi pogoji) preklopnik najprej stopi v tiniranem žarku. Nato hitro paruje celotni element preklopnika. Ustvarjeni luh je hitro ugasnjena s kvarcnimi peskom.

Vendar zaradi zahtevnih delovnih okoliščin se element preklopnika lahko starne pod kombiniranim učinkom gravitacije in toplinske akumulacije. To lahko vodi do preloma preklopnika tudi pri normalni obremenitveni strugi. Ker preklopnik pregreva pri normalni strugi, je proces taljenja počasen. Ko se upornost preklopnika postopno poveča, amplituda fazevne napetosti pada, kar lahko povzroči napačno delovanje povezanih zaščitnih rele.

Vpliv počasnega pretvarjanja PT preklopnika:
Če visokonapetostni preklopnik PT ne izčisti v določenem času, se upornost cevi preklopnika postopno povečuje, kar povzroča stalno zmanjševanje sekundarne izhodne napetosti napetostnega transformatorja (TV).

II. Nevarnosti počasnega pretvarjanja PT preklopnika

• Sistem navadbe začne s prisilnim magnetiziranjem, kar vodi do aktivacije zaščite pred prenavadbo in previsoko napetostjo.

• Napačno delovanje zaščite pred statorskim enofaznim krivim.

• Prelaganje generatorja in turbine, kar v težjih primerih lahko povzroči poškodbo opreme.

III. Analiza glavnih vzrokov

• Različni materiali, uporabljeni v primarnih vpeljavnih kontaktih izhodnega napetostnega transformatorja, povzročajo oksidacijske sloje in slabo stikovanje; prosto prikružna vijačna moč povzroča temperaturni naraštaj na preklopniku.

• Visoka okoljska temperatura okoli PT preklopnika. Element preklopnika je izdelan iz kovine z nizko topljivostjo in je zelo tenak – samo mehanski valovanje lahko povzroči prelom.

• Slabi kakovosti PT preklopniki so podvrženi degradaciji ali premagreju med delovanjem.

• Prenagla napetost zaradi nenadnega zapiranja preklopnika ali intermitentnega lukovitostiha lahko povzroči ferorezonancijo, kar vodi do pretvarjanja primarnih in sekundarnih preklopnikov v napetostnih transformatorjih.

• Nizkonapetostna nasitna struja lahko povzroči pretvarjanje primarnih in sekundarnih preklopnikov v napetostnih transformatorjih.

• Zmanjšana izolacija ali kratki zapori v primarnih/sekundarnih ovitkah napetostnega transformatorja ali degradirana izolacija v harmoničnem zadrževalniku lahko povzroči pretvarjanje preklopnika.

• Enofazni defekti na zemlji lahko vodijo do spalitve napetostnega transformatorja.

• Generatorji so tipično zazemljeni preko lukovitostnega bobna v neutralni točki. Vendar ta konfiguracija lahko poveča odmik napetosti v neutralni točki, kar vodi do tega, da ena ali dve fazi trpe napetosti, ki so znatno višje od običajnih, za dolg čas, kar vodi do pretvarjanja PT preklopnika.

IV. Preventivne ukrepe

• Za oksidacijo in slabo stikovanje na primarnih vpeljavnih kontaktih zaradi neujemanja materialov, izvedite poliranje stikovnih površin med vzdrževanjem in nanese conductive grease.

• Za neustavljivo kakovost preklopnika, redno zamenjajte visokonapetostne primarne preklopnike glede na vzdrževalni načrt opreme. Stikovne površine morajo biti razoxidirane in pokrite s conductive grease.

• Za sisteme z visokim valovanjem: po premikanju vozila PT v servisno lego, preverite, da so vsi prevodni stiki trdni in brez poslabšanja. Če je potrebno, izvlečite vozilo in utrdite vijačnice. Med postankom enota brez dela na primarni veji generatorja ali izhodnem PT veju generatorja, ohranite izhodni PT generatorja v pripravljenosti (ne odvzemite ga). Odprijo samo sekundarni preklopnik. To zmanjša pogoste vstavljanje/odvzem, kar prepreči padec preklopnika, mehansko poškodbo ali slabo stikovanje s kontaktnimi vijaki – zmanjša verjetnost odpovedi visokonapetostnega preklopnika. (Pred postavljanjem generatorja v vročo pripravljenost morajo operaterji preveriti integriteto primarnega PT preklopnika.)

• Med enofaznimi defektmi na zemlji, če generator deluje pri nominalni frekvenci, lahko prehodne previsoke napetosti na zdravih fazah dosežejo do 2,6-krat večjo kot nominalna fazna napetost. Zato morajo biti izhodni napetostni transformatorji generatorja izbrani, da obvladajo te previsoke napetosti:

• Obvladovanje stalne previsoke napetosti ≥ napetost linije

• Obvladovanje prehodne previsoke napetosti ≥ 2,6 × nominalna fazna napetost
  Izbira PT preklopnika mora ne le izolirati notranje krajše v transformatorju, ampak tudi zaščititi pred pogoji previsoke napetosti, kot sta povišanje napetosti in ferorezonanca.

Primarna harmonična zadrževanje: Namestite zazemljeni napetostni transformator med primarno neutralno točko VT in zemljo. To učinkovito zadrži ali odstrani previsoko napetost v primarnem ovitku in prepreči ferorezonanco in spalitve transformatorja.

Sekundarna harmonična zadrževanje: Namestite dušilni napravo (sekundarni harmonični zadrževalnik) preko odprtih delta ostanka VT. Moderni mikroprocesorski harmonični zadrževalniki zaznajo začetno resonanco in trenutno povežejo dušilni upornik, da odstranijo ferorezonanco. Ko je neutralna točka generatorja zazemljena preko lukovitostnega bobna (ki ima indukcijo, ki je veliko manjša od magnetične indukcije VT), je previsoka napetost ferorezonance učinkovito preprečena. Zato ni potrebno upoštevati ferorezonance v analizi pretvarjanja PT preklopnika.

Koordinirajte z izdelovalcem sistema navadbe, da zagotovite, da regulator navadbe vključuje logiko za zaznavanje počasnega pretvarjanja primarnih preklopnikov PT (s upoštevanjem scenarijev odpovedi ene, dveh in treh faz) in prekinitve sekundarnega vezja. Ob zaznavanju prekinitve PT naj se glavni kanal navadbe samodejno preklopi iz AVR načina na FCR način ali se preklopi na rezervni kanal. Prilagodite pragi v logiki zaznavanja prekinitev PT, da zmanjšate lažne aktivacije prisilnega magnetiziranja zaradi slabe stikovanosti vezja PT, s tem pa izboljšate občutljivost in zanesljivost sistema.

V. Metode za zaznavanje počasneho pretvarjanja PT preklopnika

Merilo 1: Uvod nultega in negativnega zaporedja napetosti

a) Metoda nultega zaporedja napetosti
Nadzirajte odprto delta napetost na sekundarni strani PT. Primerjajte nulto zaporedje napetosti na generatorju z nultim zaporedjem napetosti v neutralni točki. Če absolutna razlika preseže prednastavljeno prago, kaže to na počasno pretvarjanje PT preklopnika. V tem primeru mora biti kriterij za negativno zaporedje statornega toka blokiran.

b) Metoda negativnega zaporedja napetosti
Sistem navadbe meri le napetost na generatorju, ne napetost v neutralni točki, zato metoda nultega zaporedja ni uporabna. Namesto tega razločite napetost na sekundarni strani PT, da izluščite komponento negativnega zaporedja. Če negativno zaporedje napetosti preseže prednastavljeno prago, je zaznano počasno pretvarjanje primarnega preklopnika PT. Kriterij za negativno zaporedje statornega toka mora biti tudi blokiran.

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

Ključna točka: Uporabite metode nultega, negativnega zaporedja in primerjave napetosti. Nikoli ne uporabljajte pozitivnega zaporedja napetosti (uporabljenega zaščitnimi relami) za zaznavanje odpovedi primarnega preklopnika PT, ker prekinita faza še vedno inducira napetost (ki ni nič), kar morda ne zadosti kriterijem pozitivnega zaporedja.

Počasno pretvarjanje primarnega preklopnika PT povzroči neravnotežje inducirane EMF na sekundarni strani, kar povzroči napetost na odprtem delta in sproži alarm nultega zaporedja. Ta pojav se ne zgodi pri pretvarjanju sekundarnega preklopnika – to je ključno ločevalno merilo med odpovedjo primarnega in sekundarnega preklopnika.

Počasno pretvarjanje primarnega preklopnika PT zmanjša inducirano sekundarno napetost (ker drugi dve fazi še vedno ustvarjata magnetno tok v jardu), zato pripadajoča sekundarna fazna napetost pada. Na drugi strani pretvarjanje sekundarnega preklopnika odstrani ovitek iz vezja, kar povzroči, da fazna napetost pada na nič.