Полево тестување на високонапонни газови изолирани комутационни уреди (GIS) според IEEE C37.122
Полеви тестове на високонапрастен газово изолирано комутационно устройство (GIS) според IEEE C37.122
Финалната монтажна операция на газово изолираната подстанция (GIS) се извършва на място. Тук за първи път се обединяват всички разнообразни компоненти, които съставляват GIS. Дори и ако беше възможно да се извърши пълен монтаж на GIS в завод, все пак трябва да се демонтира за транспортиране, да се превози и после да се монтира отново на мястото на инсталацията.
Целта на полевите тестове е да потвърдят, че всички компоненти на GIS функционират удовлетворително както електрически, така и механично след монтажа на строителната площадка. Тези тестове предлагат начин за демонстрация, че GIS устройството е коректно монтирано и свързано и ще работи както очаквано.
Механични тестове: Изтичане на газ и качеството на газа (влага, чистота и плътност)
Тест за изтичане на газ: Всички газови камери на GIS трябва да бъдат напълнени с шестофлуориден сулфур (SF6) или необходимата газова смес до номиналното налягане, определено от производителя. След това се провежда тест за откриване на всякакво изтичане на газ. Провежда се предварителна проверка, за да се идентифицират всички потенциални точки за изтичане на газ и да се гарантира спазването на максималната допустима скорост на изтичане на газ. Тестът за изтичане на газ трябва да обхваща всички фланци на обвивката, сварки на обвивката, както и всички газови контролни устройства, газови клапи и свързващи газови тръби, които са монтирани на строителната площадка.
Измерване на съдържанието на влага: Съдържанието на влага в газа трябва да бъде измерено преди GIS да бъде заредено. За надеждно измерване, съдържанието на влага трябва да бъде измерено след известно време след напълването, както препоръчва производителят. Съдържанието на влага не трябва да надхвърля границата, зададена от производителя, или стойността, договорена между производителя и потребител, която и да е по-малка.
Проверка на чистотата на газа: Преди зареждането, чистотата на газа, изразена като процент SF6, трябва да бъде проверена. Чистотата на газа трябва да отговаря на изискванията, определени от производителя.
Измерване на плътността на газа: Плътността на газа трябва да бъде измерена и потвърдена, че отговаря на номиналните изисквания за напълване, определени от производителя.
2. Електрически тестове: Контактно съпротивление
Основни цепи, водещи ток: Измерванията на контактното съпротивление на основните цепи, водещи ток, са необходими за всеки соединителен узел, прекъсвач, разключвач, заземител, изходна тръба и връзка на силов кабел. Тези измервания се използват, за да докажат и верифицират, че стойностите на съпротивлението са в рамките на определените граници.
Връзка на обвивката на GISВръзки (за изолирана фазова шина): В случаите, когато се използва изолирана (единична) фазова шина, измерванията на контактното съпротивление също трябва да се извършат върху връзките на обвивката на GIS. Измерванията на съпротивлението не трябва да надхвърлят максималните допустими стойности според IEEE Std C37.100.1.
3. Електрически тестове: Тест за издържане на ниско-честотно AC напрежение
Газовата и твърдата изолация (диелектики) в газово изолираната подстанция (GIS) трябва да бъдат изложени на приложение на ниско-честотно кондициониращо напрежение. Честотата на това кондициониращо напрежение варира от 30 Hz до 200 Hz, и се прилага на напрежения и за продължителност, определени от производителя. След приложението на кондициониращото напрежение, се извършва единминутен тест за издържане на ниско-честотно (30 Hz до 200 Hz) напрежение.
Единминутният тест за издържане на ниско-честотно напрежение се извършва на 80% от номиналното ниско-честотно напрежение, което е било тествано в заводските условия. Целта на тези високонапрастни тестове е да потвърдят няколко аспекти. Първо, той проверява, че компонентите на газово изолираната подстанция са изтърпели процеса на транспортиране без повреди. Второ, той гарантира, че всички компоненти са били коректно монтирани. Трето, той проверява, че няма останали чужди или извънредни материали в обвивките по време на монтажа. Накрая, тези тестове доказват, че GIS е способно да издържи тестваното напрежение, като по този начин се потвърждава неговата целост и функционалност.
4. Електрически тестове: Изисквания и условия за издържане на AC напрежение
Тестовете за издържане на напрежение трябва да се проведат между всяка енергирана фаза и заземената обвивка. За обвивки, които съдържат всички три фази, всяка фаза трябва да бъде тествана отделно, с обвивката и другите две фази заземени. Преди да започнат тестовете за издържане на напрежение, всички трансформатори, ограничителни релета, защитни разстояния, силови кабели, въздушни преходни линии и напреженчески трансформатори трябва да бъдат отстранени. Напреженческите трансформатори могат да бъдат тествани до насищането на напрежението на трансформатора при тестовата честота.
5. Електрически тестове: Изисквания и условия за издържане на ниско-честотно AC напрежение
Тестовете за издържане на напрежение трябва да се проведат между всяка енергирана фаза и заземената обвивка. В обвивки, които съдържат всички три фази, всяка фаза трябва да бъде тествана поотделно, докато обвивката и другите две фази са заземени. Изолацията между всяка двойка фазови проводници не изисква допълнителни полеви тестове за издържане на напрежение.
Преди да започнат тестовете за издържане на напрежение, всички трансформатори, ограничителни релета, защитни разстояния, силови кабели и въздушни преходни линии трябва да бъдат отстранени. Напреженческите трансформатори трябва да бъдат тествани до техното насищане на напрежението при тестовата честота.
Изолираните секции на GIS устройството могат да предоставят допълнителна предимство за полево тестване на отворените разстояния на някои разключвачи, въпреки че такова полево тестване не е задължително. Освен това може да бъде необходимо да се изолират секции на GIS, за да се облекчи локализацията на разрушаващ разряд или за да се ограничи енергията, потенциално освободена при разрушаващ разряд.
Измерване на частичен разряд може да се извърши, за да се обнаружат всякакви възможни прониквания на проводими частици или повреди на високонапрастни изолационни компоненти, които може да са се появили по време на заводски тестове, транспортиране или инсталация. Газово изолираното комутационно устройство трябва да бъде практически свободно от частичен разряд. Процедурата за измерване на частичен разряд и неговата интерпретация трябва да бъдат предоставени от производителя и договорени между потребител и производителя.
6. Електрически тестове: Тестове за издържане на DC напрежение
Тестовете за издържане на DC напрежение не са препоръчителни за завършен GIS. Обаче, може да бъде необходимо да се проведе тест за издържане на DC напрежение на силови кабели, свързани с GIS. Тези тестови напрежения ще бъдат приложени от края на кабела, противоположен на GIS, затова малка част от GIS ще бъде изложена на DC напрежение. Препоръчително е да се поддържа колкото е възможно по-малка част от GIS, изложена на това DC напрежение. Трябва да се посъветвате с производителя преди да проведете тези тестове.
7. Електрически тестове: Тестове на допълнителни цепи
Диелектични, континуитет и съпротивителни тестове трябва да се извършат върху всички свързващи контролни жици, инсталирани на място.
8. Механични и електрически функционални и оперативни тестове
След като GIS е монтирано на строителната площадка, следващите аспекти трябва да бъдат верифицирани:
Моментната стойност на всички болтове и връзки, монтирани на място, трябва да бъде проверена, за да се гарантира съответствието с определените изисквания.
Контролните жици трябва да бъдат проверени, за да се гарантира, че съответстват на схематичните и свързващи диаграми.
Правилното функциониране на всеки електрически, пневматически, хидравлически, механичен, ключов или комбиниран блокиращ системи трябва да бъде верифицирано за правилно функциониране както в позволени, така и в блокиращи условия.
Правилното функциониране на контролни, газови, пневматически и хидравлически системи за мониторинг и алармиране, защитни и регулиращи устройства, бройчици на операции, включително нагреватели и осветление, трябва да бъде потвърдено.
Всеки механичен и електрически индикатор на положение за всеки прекъсвач, разключвач и заземител трябва да бъде верифициран, за да указва точно отвореното и затвореното положение на устройството.
Газовите зони, идентификацията на газовите зони, газовите клапи, положението на газовите клапи и свързващите тръби трябва да бъдат верифицирани, за да съответстват на физическите чертежи.
Оперативните параметри, като съвпадение на контакти, път на движение на контакти, скорост, време за отваряне и затваряне на всеки прекъсвач, разключвач и заземител, трябва да бъдат верифицирани според определените изисквания.
Правилното функциониране на компресори, помпи, допълнителни контакти и анти-помпови схеми трябва да бъде верифицирано, за да съответства на определените изисквания.
Прекъсвачите трябва да бъдат тествани при минимално и максимално контролно напрежение, за да се потвърди правилното им функциониране.
Вторичните жици трябва да бъдат верифицирани, за да имат правилни клемници, правилно крепене, затягане на винтовете на терминалните блокове, правилни маркировки на жици и кабели и инсталация в съответствие с чертежите на производителя.
Свързване на GIS с електрическата система
След като газово изолираната подстанция е инсталирана, свързана и всички полеви тестове са успешно завършени, новото устройство е готово да бъде свързано със съществуващата електрическа система. Този процес включва друг набор от тестове, за да се провери функционирането на защитни реле, способността на прекъсвачите да се активират по отдалечена команда и правилните фазови отношения с различни преходни линии. Този втори набор от тестове се очаква да бъде подобен, ако не и идентичен, на тестовете, извършвани върху въздушно изолирана подстанция (AIS).
Референции:
IEC 6227-1 (2011) Високонапрастни комутационни устройства и средства за управление – Часть 1: Общи спецификации.
IEEE C37.122 (2010) Стандарт на IEEE за газово изолирана подстанция.
IEEE C37.122-1 (2013) Ръководство за газово изолирана подстанция с напрежение над 52 kV.
Книга за газово изолирана подстанция, редактирана от Херман Коч.
https://www.omicronenergy.com
Високонапрастни тестове и измервания през жизнения цикъл на GIS, Автори: U.Schichler, E. Kynast
Полеви тестове на GIS, S.M. Neuhold FKH Фахкомисия за високонапрастни въпроси, Цюрих, Швейцария.
