PT-fus långsam tändning: Orsaker Detektion & Förhindrande

I. Försäkringsstruktur och orsaksanalys

Långsam försäkringsbränning:
Enligt försäkringarnas designprincip, när ett stort felström genomfår försäkringselementet, smälter försäkringen först i den lötade tinnbollen på grund av metallverkan (vissa refraktöriska metaller blir smältbara under specifika legningsförhållanden). Sedan gasifieras hela försäkringselementet snabbt av bågen. Den resulterande bågen släcks snabbt av kvartsand.

På grund av hårda driftsmiljöer kan försäkringselementet åldras under kombinerade effekter av gravitation och värmeackumulering. Detta kan leda till försäkringsfraktur även vid normal lastström. Eftersom försäkringen brinner under normal ström är smältprocessen långsam. När motståndet hos försäkringen gradvis ökar, sjunker fasvoltagens amplitud, vilket potentiellt kan leda till felaktig operation av associerade skyddsrörelser.

Påverkan av PT-långsam försäkringsbränning:
Om högspännings sidans PT-försäkring inte fullständigt rensar inom det angivna tidsintervallet, ökar motståndet i försäkringstuben kontinuerligt, vilket leder till en konstant minskning av sekundär utgångsspänningen från spänningsomformaren (TV).

II. Risker med PT-långsam försäkringsbränning

• Anretningssystemet initierar fälttvingande, vilket leder till överanretning och aktivering av överspänningsskydd.

• Felaktig operation av statorjordfelsskydd.

• Överbelastning av generator och turbin, vilket i allvarliga fall kan leda till utrustningsskador.

III. Orsaksanalys

• Olika material som används i primära infogningskontakterna i utgångsspänningsomformaren orsakar oxidationslager och dålig kontakt; lösa kopplingsbolag ökar temperaturen på försäkringen.

• Hög omgivande temperatur runt PT-försäkringen. Försäkringselementet är gjort av lågsmältmetall och är mycket tunnt—mekanisk vibration kan ensam orsaka fraktur.

• Försäkringar av dålig kvalitet är benägna att degenerera eller misslyckas tidigt under drift.

• Transient överspänningar från plötsligt brytarstängning eller intermittenta bågegenskapade jordkopplingar kan orsaka ferroresonans, vilket leder till försäkringsbränning i primär och sekundär spänningsomformare.

• Lågfrekventa mättnadscurrent kan orsaka försäkringsbränning i primär och sekundär spänningsomformare.

• Minskad isolering eller kortslutning i primär/sekundär vindning av spänningsomformaren, eller degraderad isolering i harmoniavdämparen, kan orsaka försäkringsbränning.

• Enfas-till-jordfel kan leda till utbränning av spänningsomformaren.

• Generatörerna är vanligtvis jordade via en bågdämparkrets vid neutralpunkten. Dock kan denna konfiguration förstärka den neutrala punktens förskjutningsvoltage, vilket leder till att en eller två faser upplever spänningar betydligt över normala under långa perioder, vilket leder till PT-försäkringsbränning.

IV. Förhindrande åtgärder

• För oxidation och dålig kontakt i primära infogningskontakter på grund av materialmissmatch, utför polering av kontaktytorna under underhåll och applicera ledningsgrej.

• För att hantera instabila försäkringskvaliteter, byt högspänningsprimärförsäkringar regelbundet enligt utrustningsunderhållsplanen. Kontaktytorna måste deoxideras och täckas med ledningsgrej.

• För system med hög vibration: efter att ha skjutit PT-vagnen till serviceposition, verifiera att alla ledningskopplingar är säkra och fria från löshet. Om nödvändigt, dra ut vagnen och åtdanna bolag. Under enhetsstopp utan arbete på generatörens primära eller generatörens utgångs-PT-kretsar, behåll generatörens utgångs-PT i beredskap (koppla inte ifrån den). Öppna bara sekundärcirkelbrytaren. Detta minimerar frekventa infogning/utfogning, vilket förhindrar försäkringsfall, mekanisk skada eller dålig kontakt med kontaktklipp—minskar sannolikheten för högspänningsförsäkringsfel. (Innan generatören placeras i varm beredskap, måste driftpersonal verifiera integriteten av den primära PT-försäkringen.)

• Vid enfas-till-jordfel, om generatören fungerar vid nominell frekvens, kan tillfällig överspänning på de friska faserna nå upp till 2,6 gånger nominell fasvoltage. Därför måste generatörens utgångsspänningsomformare väljas för att klara dessa överspänningar:

• Konstant överspänningstålningsförmåga ≥ linjespanning

• Tillfällig överspänningstålningsförmåga ≥ 2,6 × nominell fasvoltage
  PT-försäkringsval måste inte bara isolera interna transformerkortslutningar utan också skydda mot överspänningstillstånd som spänningshöjning och ferroresonans.

Primär harmoniavdämpning: Installera en jordad spänningsomformare mellan VT:s primära neutralpunkt och mark. Detta undertrycker eller eliminera effektivt överspänning i primär vindning och förhindrar ferroresonans och transformerbränning.

Sekundär harmoniavdämpning: Installera en damperenhet (sekundär harmoniavdämpare) över den öppna deltan av VT:s restvindning. Moderna mikrodatorbaserade harmoniavdämpare upptäcker inledande resonans och ansluter omedelbart en dampermotstånd för att eliminera ferroresonans. När generatörens neutralpunkt är jordad via en bågdämparkrets (vars induktans är betydligt mindre än VT:s magnetiseringsinduktans), förhindras effektivt ferroresonansöverspänning. Därför behöver ferroresonans inte beaktas i PT-försäkringsbränning analys.

Samordna med anretningssystemstillverkaren för att säkerställa att anretningssregulatorn inkluderar logik för att upptäcka långsam PT-primärförsäkringsbränning (med hänsyn till enfas-, tvåfas- och trefasförsäkringsfel) och sekundärcirkelbrott. Vid upptäckt av en PT-brott ska huvudanretningsskanalen automatiskt växla från AVR-läge till FCR-läge, eller växla till reservkanalen. Justera tröskelinställningarna i PT-brottsupptäcktslogiken för att minska falskt utlösande av fälttvingande på grund av dålig PT-cirkitkontakt, vilket förbättrar systemkänslighet och tillförlitlighet.

V. Metoder för att upptäcka PT-långsam försäkringsbränning

Kriterium 1: Införande av nollsekvens- och negativsekvensspänning

a) Nollsekvensmetod
Övervak den öppna deltaspänningen på PT:ns sekundärsida. Jämför generatorns terminalnollsekvensspänning med neutralpunktsnollsekvensspänning. Om absolut skillnaden överskrider en förinställd tröskel indikerar detta en PT-långsam försäkringsbränning. I detta fall måste statornegativsekvensströmkriteriet blockeras.

b) Negativsekvensmetod
Anretningssystemet mäter endast generatorns terminalspänning, inte neutralpunktsvoltage, vilket gör nollsekvensmetoden otillämplig. Istället dekomponera PT:ns sekundärvoltage för att extrahera negativsekvenskomponenten. Om negativsekvensvoltage överskrider en inställd tröskel upptäcks en PT-primärförsäkringslångsam bränning. Statornegativsekvensströmkriteriet måste också blockeras.

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

Nyckelpunkt: Använd nollsekvens, negativsekvens och spänningssambandsmetoder. Använd aldrig positivsekvensvoltage (använts av skyddsrörelser) för att upptäcka primär PT-försäkringsfel, eftersom den brutna fasen fortfarande inducerar voltage (inte noll), vilket kanske inte uppfyller positivsekvenskriterier.

En primär PT-försäkringsbrott orsakar inducerad obalans i sekundär EMF, vilket resulterar i spänning i den öppna deltan och utlöser en nollsekvensalarm. Detta fenomen inträffar inte med en sekundär försäkringsbrott—detta är det primära skiljekriteriet mellan primär och sekundär försäkringsfel.

En primär PT-försäkringsbrott minskar den sekundära inducerade voltage (eftersom de andra två faserna fortfarande producerar flux i kärnan), så den motsvarande sekundära fasvoltage minskar. I motsats till detta tar en sekundär försäkringsbrott bort vindningen från kretsen, vilket gör att fasvoltage sjunker till noll.