Pagsusunog ng PT Fuse (Slow Blow): Mga Dahilan Pagkakakilanlan at Pag-iwas

I. Estruktura ng Fuse at Analisis ng Root Cause

Medyo Mabagal na Pagputol ng Fuse:
Batay sa prinsipyo ng disenyo ng fuse, kapag ang malaking kasalukuyang may kamalian ay lumampas sa elemento ng fuse, dahil sa epekto ng metal (ang ilang mga matitigas na metal ay naging fusible sa ilang kondisyon ng alloy), unang una ang fuse ay nagmelt sa tin ball na inweld. Ang ark sumunod na mabilis na vaporizes ang buong elemento ng fuse. Ang resulta ng ark ay mabilis na naputol ng quartz sand.

Gayunpaman, dahil sa mahihirap na kalagayan ng operasyon, ang elemento ng fuse ay maaaring umaging tanda dahil sa kombinadong epekto ng grabedad at thermal accumulation. Ito ay maaaring magresulta sa pagkakasira ng fuse kahit sa normal na kasalukuyan ng load. Dahil ang fuse ay naputol sa normal na kasalukuyan, ang proseso ng melting ay mabagal. Habang ang resistensya ng fuse ay unti-unting tumataas, ang amplitude ng phase voltage ay bumababa, na maaaring magresulta sa maling operasyon ng mga associated protection relays.

Epekto ng Mabagal na Pagputol ng PT Fuse:
Kung ang high-voltage side PT fuse hindi ganap na natanggal sa tiyak na oras, ang resistensya ng fuse tube ay patuloy na tumataas, na nagdudulot ng patuloy na pagbaba ng secondary output voltage ng voltage transformer (TV).

II. Panganib ng Mabagal na Pagputol ng PT Fuse

• Ang sistema ng excitation unang umaandar ang field forcing, na nagdudulot ng over-excitation at pagsasagawa ng overvoltage protection.

• Maling operasyon ng stator ground fault protection.

• Overloading ng generator at turbine, na maaaring magresulta sa pinsala sa equipment sa mga seryosong kaso.

III. Analisis ng Root Cause

• Ang iba't ibang materyales na ginagamit sa primary plug-in contacts ng output voltage transformer ay nagdudulot ng oxidation layers at mahina ang contact; ang maluwag na connection bolts ay nagdudulot ng pagtaas ng temperatura sa fuse.

• Mataas ang temperatura ng paligid ng PT fuse. Ang elemento ng fuse ay gawa sa low-melting-point metal at napakaliit—ang mechanical vibration lang ay maaaring magresulta sa pagkakasira.

• Ang mga marumi o masamang kalidad na PT fuses ay madaling magkaroon ng degradation o maagang pagkakasira sa panahon ng operasyon.

• Ang transient overvoltages mula sa biglaang closing ng breaker o intermittent arc grounding ay maaaring magdulot ng ferroresonance, na nagdudulot ng pagputol ng primary at secondary fuse sa voltage transformers.

• Ang low-frequency saturation current ay maaaring magdulot ng pagputol ng primary at secondary fuse sa voltage transformers.

• Ang pagbaba ng insulation o short circuits sa primary/secondary windings ng voltage transformer, o degraded insulation sa harmonic suppressor, ay maaaring magdulot ng pagputol ng fuse.

• Ang single-phase-to-ground faults ay maaaring magdulot ng pagkasira ng voltage transformer.

• Ang mga generator ay karaniwang grounded sa pamamagitan ng arc suppression coil sa neutral point. Gayunpaman, ang configuration na ito ay maaaring magpalaki ng neutral point displacement voltage, na nagdudulot ng isang o dalawang phase na makakatanggap ng voltages na lubhang mas mataas kaysa normal para sa mahabang oras, na nagdudulot ng pagputol ng PT fuse.

IV. Mga Pamantayan sa Pag-iwas

• Para sa oxidation at mahina ang contact sa primary plug contacts dahil sa mismatch ng materyales, gawin ang polishing ng contact surface sa panahon ng maintenance at i-apply ang conductive grease.

• Upang tugunan ang hindi stable na kalidad ng fuse, palitan ang high-voltage primary fuses regular na batay sa schedule ng maintenance ng equipment. Ang mga contact surfaces ay dapat de-oxidized at coated ng conductive grease.

• Para sa mga sistema na may mataas na vibration: pagkatapos ipush ang PT trolley sa service position, siguruhin na lahat ng conductive connections ay ligtas at walang luwag. Kung kinakailangan, i-withdraw ang trolley at ikintal ang mga bolt. Sa panahon ng unit outages na walang trabaho sa primary ng generator o generator outlet PT circuits, i-keep ang generator outlet PT sa standby (huwag idisconnect). Buksan lamang ang secondary circuit breaker. Ito ay minimizes ang frequent insertion/removal, na nagpapahina ng fuse drop, mechanical damage, o mahina ang contact sa socket spring clips—na nagbabawas ng posibilidad ng pagkakasira ng high-voltage fuse. (Bago ilagay ang generator sa hot standby, kailangang i-verify ng operating personnel ang integrity ng primary PT fuse.)

• Sa panahon ng single-phase-to-ground faults, kung ang generator ay umaandar sa rated frequency, ang transient overvoltage sa healthy phases ay maaaring umabot hanggang 2.6 times ang rated phase voltage. Kaya, ang generator outlet voltage transformers ay dapat pumili upang matiis ang mga overvoltages:

• Steady-state overvoltage withstand ≥ line voltage

• Transient overvoltage withstand ≥ 2.6 × rated phase voltage
  Ang pagpili ng PT fuse ay hindi lamang dapat i-isolate ang internal transformer short circuits kundi pati na rin protektahan ang overvoltage conditions tulad ng voltage rise at ferroresonance.

Primary harmonic suppression: I-install ang grounding voltage transformer sa pagitan ng primary neutral point ng VT at ground. Ito ay epektibong suppreses o eliminates ang overvoltage sa primary winding at prevents ang ferroresonance at transformer burnout.

Secondary harmonic suppression: I-install ang damping device (secondary harmonic suppressor) sa open delta ng residual winding ng VT. Ang modern na microprocessor-based harmonic suppressors ay detekta ang incipient resonance at agad na i-connect ang damping resistor upang eliminate ang ferroresonance. Kapag ang generator neutral ay grounded sa pamamagitan ng arc suppression coil (cuya inductance ay mas maliit kaysa sa VT’s magnetizing inductance), ang ferroresonance overvoltage ay epektibong pinaprevent. Kaya, ang ferroresonance ay hindi na kailangang isaalang-alang sa analisis ng pagputol ng PT fuse.

Coordinate sa manufacturer ng excitation system upang siguruhin na ang excitation regulator ay kasama ang logic upang detekta ang slow blowing ng PT primary fuses (ini-consider ang single-phase, two-phase, at three-phase fuse failure scenarios) at secondary circuit breaks. Kapag natuklasan ang PT break, ang main excitation channel ay dapat automatic na switch mula sa AVR mode patungo sa FCR mode, o switch sa backup channel. Ayusin ang threshold settings sa PT break detection logic upang bawasan ang false triggering ng field forcing dahil sa mahina ang contact ng PT circuit, na nagpapataas ng sensitivity at reliability ng sistema.

V. Mga Paraan sa Pagdetekta ng Mabagal na Pagputol ng PT Fuse

Criterion 1: Introduction ng Zero-Sequence at Negative-Sequence Voltage

a) Zero-Sequence Voltage Method
Monitorin ang open-delta voltage sa PT secondary side. Ikumpara ang zero-sequence voltage sa generator terminal at neutral point zero-sequence voltage. Kung ang absolute difference ay lumampas sa preset threshold, ito ay nagpapahiwatig ng mabagal na pagputol ng PT fuse. Sa kasong ito, ang stator negative-sequence current criterion ay dapat iblock.

b) Negative-Sequence Voltage Method
Ang excitation system ay nagme-measure lamang ng generator terminal voltage, hindi ang neutral point voltage, kaya ang zero-sequence method ay hindi applicable. Sa halip, idecompose ang PT secondary voltage upang i-extract ang negative-sequence component. Kung ang negative-sequence voltage ay lumampas sa set threshold, ito ay nagpapahiwatig ng mabagal na pagputol ng PT primary fuse. Ang stator negative-sequence current criterion ay dapat din iblock.

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

Key Point: Gamitin ang zero-sequence, negative-sequence, at voltage comparison methods. Huwag gamitin ang positive-sequence voltage (ginagamit ng protection relays) upang detekta ang primary PT fuse failure, dahil ang broken phase ay parin nag-iinduce ng voltage (hindi zero), na maaaring hindi mapasa ang positive-sequence criteria.

Ang primary PT fuse break ay nagdudulot ng imbalance sa secondary EMF, na nagreresulta sa voltage sa open delta at nagtrigger ng zero-sequence alarm. Ang phenomenon na ito ay hindi nangyayari sa secondary fuse blow—ito ang primary distinguishing criterion sa pagitan ng primary at secondary fuse failures.

Ang primary PT fuse break ay binabawasan ang secondary induced voltage (dahil ang iba pang dalawang phase ay parin nagproduce ng flux sa core), kaya ang corresponding secondary phase voltage ay bumababa. Sa kabaligtaran, ang secondary fuse break ay tinatanggal ang winding sa circuit, na nagreresulta sa pagbaba ng phase voltage sa zero.