Hoëspanning Gasgeïsoleerde Skakeltoerusting (GIS) Veldtoetsing Volgens IEEE C37.122

Veldtoetsing van Hoogspanningsgasgeïsoleerde Schakelapparatuur (GIS) Volgens IEEE C37.122

Die finale assemblasie van die gasgeïsoleerde substasie (GIS) vind plaas op die terrein. Hier is waar al die verskillende komponente wat die GIS saamstel, vir die eerste keer bymekaar gebring word. Selfs al was dit moontlik om die GIS volledig in 'n fabriek te assemleer, sou dit steeds gedesassembliër moet word vir vervoer, vership, en dan weer assemleer op die installasieplek.
Die doel van die veldtoetse is om te bevestig dat alle GIS-komponente bevredigend funksioneer, sowel elektries as meganies, nadat hulle op die werkpunt assemleer is. Hierdie toetse bied 'n manier om te wys dat die GIS-apparaat korrek assemleer en bedraad is en soos verwag sal werk.

• Meganiese Toetse: Gaslek en Gasgwaalheid (Vocht, Reinheid, en Digtheid)

• Gaslektoets: Al die gasafdelings van die GIS moet gevul word met seshexafluoride-gas (SF6) of die vereiste gasmengsel tot die vervaardiger-spesifieke bepaalde vuldruk. Daarna word 'n toets gedoen om eventuele gasleke te ontdek. 'n Eerste inspeksie word uitgevoer om alle potensiële gaslekplekke te identifiseer en om te verseker dat die spesifiseerde maksimum gaslekkoers nagekom word. Hierdie gaslektoets moet alle behuisingflensse, behuisinglaswerk, sowel as alle gasmonitoringstoestelle, gaskleppe, en interverbindende gaskanning wat op die werkpunt assemleer is, dek.

• Vochtinhoud Meting: Die vochtinhoud van die gas moet gemeet word voor die GIS gespan word. Vir 'n betroubare meting moet die vochtinhoud na 'n tydperk na die vulproses gemeet word, soos deur die vervaardiger aanbeveel. Die vochtinhoud mag nie die grens wat deur die vervaardiger gestel is, of die waarde tussen die vervaardiger en die gebruiker ooreengekom is, wat ook al die laagste is, oorskry.

• Gasreinheid Verifikasie: Voor energisering moet die reinheid van die gas, uitgedruk as 'n persentasie van SF6, verifieer word. Die gasreinheid moet aan die vereistes van die vervaardiger voldoen.
  Gasdigtheid Meting: Die digtheid van die gas moet gemeet en bevestig word dat dit in lyn is met die vervaardiger se nominaal bepaalde vulvereistes.

2. Elektriese Toetse: Kontakweerstand

• Hoofstroomdraande Sirkels: Kontakweerstandmetings van die hoofstroomdraande sirkels is nodig vir elke bus-verbindingsjoint, skakeelbreek, ontkoppelingskakeelaar, grondskakeelaar, boorkop, en kragkabelverbinding. Hierdie metings word gebruik om te wys en te verifieer dat die weerstandswaardes binne die spesifiseerde limiete val.
  GIS Behuising Bonding

• Verbindings (vir Geïsoleerde Fasebus): In gevalle waar 'n geïsoleerde (enkel)fasebus gebruik word, moet kontakweerstandmetings ook op die GIS behuising bonding verbindings uitgevoer word. Die weerstandmetings moet nie die maksimum toegelaatbare waardes oorskry, soos deur IEEE Std C37.100.1 spesifiseer.

3. Elektriese Toetse: Laagfrequentie AC Spanninghouendheidstoets

Die gas- en soliede isolasie (dielektriese stowwe) binne die gasgeïsoleerde substasie (GIS) moet onderworpe word aan die toepassing van 'n laagfrequentie kondisioneringspanning. Die frequentie van hierdie kondisioneringspanning strek van 30 Hz tot 200 Hz, en dit word toegepas op spanningvlakke en vir duurte soos deur die vervaardiger spesifiseer. Na die toepassing van die kondisioneringspanning word 'n een-minuut laagfrequentie (30 Hz tot 200 Hz) spanninghouendheidstoets uitgevoer.

Hierdie een-minuut laagfrequentie spanninghouendheidstoets word uitgevoer by 80% van die bepaalde laagfrequentie spanninghouendheid wat in die vervaardiger se fabriek getoets is. Die doel van hierdie hoogsprangtoetse is om verskeie aspekte te bevestig. Ten eerste, bevestig dit dat die komponente van die gasgeïsoleerde substasie die vervoerproses sonder skade oorgestaan het. Ten tweede, verseker dit dat alle komponente korrek assemleer is. Ten derde, kontroleer dit dat geen vreemde of buiteliggende materiaal binne die behuisings tydens die assemblageproses agtergelaat is. Uiteindelik bewys hierdie toetse dat die GIS in staat is om die toetsspanning te weerstaan, daarmee sy integriteit en prestasie valideer.

4. Elektriese Toetse: AC Spanninghouendheid Vereistes en Toestande

Spanninghouendheidstoetse moet tussen elke gespanne fase en die geaarde behuising uitgevoer word. Vir behuisings wat al drie fases huisves, moet elke fase individueel getoets word, met die behuising en die ander twee fases geaard. Voordat spanninghouendheidstoetse begin, moet alle kragtransformatore, overslaanbeskermers, beskermingsgape, kragkabelle, overhead oorspanningslyne, en spanningtransformatore afgeskop word. Spanningtransformatore kan tot die verzadigingsspanning van die transformator by die toetsfrequentie getoets word.

5. Elektriese Toetse: Laagfrequentie AC Spanninghouendheid Vereistes en Toestande

Spanninghouendheidstoetse moet uitgevoer word tussen elke gespanne fase en die geaarde behuising. In behuisings met al drie fases, moet elke fase een per keer getoets word, terwyl die behuising en die ander twee fases geaard is. Die isolasie tussen elke paar faseleiers vereis geen addisionele veldspanninghouendheidstoetse nie.

Voordat spanninghouendheidstoetse begin, moet alle kragtransformatore, overslaanbeskermers, beskermingsgape, kragkabelle, en overhead oorspanningslyne afgeskop word. Spanningtransformatore moet tot hul verzadigingsspanning by die toetsfrequentie getoets word.

Die isolering van dele van die GIS-toestel kan 'n bykomende voordeel bied om die oop gap van sommige ontkoppelingskakeelers op die terrein te toets, hoewel so 'n veldtoets nie verpligtend is nie. Addisioneel, kan dit nodig wees om dele van die GIS te isoleer om die plek van 'n verstoring ontlading te lokalisering of om die energie wat tydens 'n verstoring ontlading vrygestel kan word, te beperk.

'n Deelontladingmeting kan uitgevoer word om enige moontlike indringing van geleidende deeltjies of skade aan hoogsprang-isoleringskomponente te ontdek wat tydens fabriekstoetse, vervoer, of installasie moontlik plaasgevind het. Die gasgeïsoleerde schakelapparatuur moet in essensie vry wees van deelontlading. Die prosedure vir deelontladingmeting en sy interpretasie moet deur die vervaardiger verskaf en tussen die gebruiker en die vervaardiger ooreengekom word.

6. Elektriese Toetse: DC Spanninghouendheidstoetse

DC spanninghouendheidstoetse is nie aanbevel ten opsigte van 'n voltooide GIS nie. Dit mag egter nodig wees om 'n DC spanninghouendheidstoets uit te voer op kragkabelle wat aan 'n GIS verbind is. Hierdie toetsspannings sal onvermydelik van die teenoorstaande kant van die kabel toegepas word, dus 'n klein deel van die GIS blootstel aan die DC spanning. Dit word aanbeveel om die deel van die GIS wat blootgestel is aan hierdie DC spanning so klein as moontlik te hou. Die vervaardiger moet geraadpleeg word voordat hierdie toetse uitgevoer word.

7. Elektriese Toetse: Toetse op Bybehorende Sirkels

Dielektriese, kontinuiteits-, en weerstandstoetse moet op alle interverbindende beheerbedrading wat op die terrein geïnstalleer is, uitgevoer word.

8. Meganiese en Elektriese Funktionele en Operasionele Toetse

Na die assemblasie van die GIS op die werkpunt, moet die volgende aspekte verifieer word:

• Die skroefmomente van alle boutte en verbindings wat op die terrein assemleer is, moet nagegaan word om te verseker dat dit aan die spesifiseerde vereistes voldoen.

• Die beheerbedrading moet verifieer word om te verseker dat dit aan die skematiese en bedraaddiagramme voldoen.

• Die korrekte funksionering van elke elektriese, pneumatiese, hydrauliese, meganiese, sleutel-bediende, of gekombineerde interlock-stelsel moet verifieer word vir korrekte operasie in beide toelaatlike en blokkeringstoestande.

• Die korrekte werking van beheer, gas, pneumatische, en hydrauliese monitering- en alarmstelsels, beskerming- en reguleringsapparatuur, operasietellers, insluitend warmers en ligte, moet bevestig word.

• Elke meganiese en elektriese posisie-aanduiding vir elke skakeelbreek, ontkoppelingskakeelaar, en grondskakeelaar moet verifieer word om akkuraat die oop en toe-posisies van die toestel aan te dui.

• Die gaszones, gaszone-identifikasie, gaskleppe, gasklepposities, en interverbindende leidinge moet verifieer word om in lyn te wees met die fisiese tekeninge.

• Die operasieparameters soos kontaklysing, kontakreis, spoed, oop-tyd, en toe-tyd van elke skakeelbreek, ontkoppelingskakeelaar, en grondskakeelaar moet volgens die spesifiseerde vereistes verifieer word.

• Die korrekte werking van kompresore, pompe, bybehorende kontakte, en anti-pomp-skemas moet verifieer word om aan die spesifiseerde vereistes te voldoen.

• Die skakeelbreke moet by minimum en maksimum beheerspannings getoets word om korrekte operasie te bevestig.

• Die sekondêre bedrading moet verifieer word om korrekte draadlugte, regte krimping, aangedraaide terminalblok-skrewe, korrekte draad- en kabelmerkers, en bedrading in ooreenstemming met die vervaardiger se tekeninge, te hê.

Verbinding van die GIS aan die Elektriese Stelsel

Wanneer die gasgeïsoleerde substasie volledig geïnstalleer, bedraad, en alle veldtoetse suksesvol voltooi is, is die nuwe toestel gereed om aan die bestaande elektriese stelsel verbonden te word. Hierdie proses behels 'n ander stel toetse om beskermingrelais-operasie, die vermoë van skakeelbreke om op afstandse bevel te spring, en korrekte faseverhoudings met verskeie oorspanningslyne, te verifieer. Hierdie tweede reeks toetse word verwag om soortgelyk, indien nie identies nie, te wees aan die toetse wat op 'n luggeïsoleerde substasie (AIS) uitgevoer word.

Verwysings:

• IEC 6227-1 (2011) Hoogsprangschakelapparatuur en Beheerapparatuur – Deel 1: Gemeenskaplike Spesifikasies.

• IEEE C37.122 (2010) IEEE Standaard vir Gasgeïsoleerde Substasies.

• IEEE C37.122-1 (2013) Riglyn vir Gasgeïsoleerde Substasies Boven 52 kV.

• Gasgeïsoleerde Substasies Boek Redigeer deur Hermann Koch.

• https://www.omicronenergy.com

• Hoogsprangtoetse en Metings Tydens die Lewenssiklus van GIS Artikel Skrywers: U.Schichler, E. Kynast

• Terreintoeetse van GIS S.M. Neuhold FKH Fachkommission für Hochspannungsfragen Zürich, Schweiz.