High Voltage Gas Insulted Switchgear (GIS) Field Testing According to IEE-Business C37.122 Paghulagway sa Field sa High Voltage Gas Insulated Switchgear (GIS) Batasan sa IEE-Business C37.122
Paghana sa Field sa High Voltage Gas Insulated Switchgear (GIS) Sumala sa IEEE C37.122
Ang final na pag-asamblar sa gas-insulated substation (GIS) mahimong magkayab sa field. Kini ang lugar diin ang tanang mga komponente nga gisama sa GIS adunay unang panahon nga gipagsama. Kahit posible ra kini nga gipuno nga giasamblar sa factory, mahimong gisulay ra gihapon aron mapadala ug gipasabot sa installation site.
Ang layo sa mga test sa field mao ang pag-ubos nga ang tanang komponente sa GIS nag-operate sa maayo bisan sa electrical o mechanical pagkatapos sa pag-asamblar sa job site. Kini nga mga test naghatag og pamaagi sa pagpakita nga ang GIS apparatus gisama ug gipasabot sa maayo ug mogamit sa expected.
Mekanikal nga Mga Test: Gas Leakage ug Gas Quality (Moisture, Purity, ug Density)
Gas Leakage Test: Ang tanang gas compartments sa GIS kinahanglan isaka sa sulfur hexafluoride gas (SF6) o ang required gas mixture hangtod sa manufacturer-specified rated filling pressure. Pagkatapos, ang usa ka test mahimong gibuhat aron masayri ang anumang gas leaks. Usa ka initial inspection mahimong gibuhat aron masayri ang tanang potential gas leakage points ug siguradohon ang compliance sa specified maximum gas leak rate. Kini nga gas leak test kinahanglan isakop ang tanang enclosure flanges, enclosure welds, sama sa tanang gas monitoring devices, gas valves, ug interconnecting gas piping nga gisama sa job site.
Moisture Content Measurement: Ang moisture content sa gas kinahanglan masukod sa dili pa energize ang GIS. Aron makakuha og reliable measurement, ang moisture content kinahanglan masukod human sa usa ka panahon pagkahuman sa filling, sumala sa recommendation sa manufacturer. Ang moisture content dili dapat moadto sa limit nga gisetsahan sa manufacturer o ang value nga gisulti tali sa manufacturer ug user, depende kung unsa ang mas lawas.
Gas Purity Verification: Sa dili pa energize, ang purity sa gas, isulti sa percentage of SF6, kinahanglan gipagtustusan. Ang gas purity kinahanglan mosunod sa requirements nga gisetsahan sa manufacturer.
Gas Density Measurement: Ang density sa gas kinahanglan masukod ug gipagtustusan nga mosunod sa manufacturer's nominal rated filling requirements.
2. Electrical Tests: Contact Resistance
Main Current-Carrying Circuits: Kinahanglan sa contact resistance measurements sa main current-carrying circuits alang sa matag bus connecting joint, circuit breaker, disconnect switch, grounding switch, bushing, ug power cable connection. Kini nga mga measurements gigamit aron mapakita ug gipagtustusan nga ang resistance values mosunod sa specified limits.
GIS Enclosure BondingConnections (for Isolated Phase Bus): Sa mga kaso diin ang isolated (single)-phase bus gigamit, ang contact resistance measurements usab kinahanglan gibuhat sa GIS enclosure bonding connections. Ang resistivity measurements dili dapat mobusog sa maximum permissible values sumala sa IEEE Std C37.100.1.
3. Electrical Tests: Low-Frequency AC Voltage Withstand Test
Ang gaseous ug solid insulation (dielectrics) sa gas-insulated substation (GIS) kinahanglan ipasabot sa low-frequency conditioning voltage. Ang frequency sa kini nga conditioning voltage nagranggo gikan sa 30 Hz hangtod 200 Hz, ug ipasabot sa voltage levels ug duration sumala sa manufacturer. Human sa application sa conditioning voltage, ang usa ka minuto low-frequency (30 Hz to 200 Hz) voltage withstand test mahimong gibuhat.
Kini nga usa ka minuto low-frequency voltage withstand test gibuhaton sa 80% sa rated low-frequency withstand voltage nga gisulay sa factory sa manufacturer. Ang layo sa kini nga high-voltage tests mao ang pag-ubos nga ang komponente sa gas-insulated substation walay damage human sa shipment process. Ikaduha, ang pagseguro nga ang tanang komponente gisama sa maayo. Ikatulo, ang pag-check nga walay foreign o extraneous material natira sa mga enclosures sa panahon sa assembly process. Sa katapusan, kini nga mga tests nagpakita nga ang GIS capable sa pag-withstand sa test voltage, ngadto sa pag-validate sa iyang integrity ug performance.
4. Electrical Tests: AC Voltage Withstand Requirements and Conditions
Voltage withstand tests kinahanglan gibuhat tali sa matag energized phase ug grounded enclosure. Sa mga enclosures nga may three phases, ang matag phase kinahanglan gisulay individual, ang enclosure ug uban pang two phases grounded. Sa dili pa magsugyot sa voltage withstand tests, ang tanang power transformers, surge arresters, protective gaps, power cables, overhead transmission lines, ug voltage transformers kinahanglan giputli. Ang voltage transformers mahimong gisulay hangtod sa saturation voltage sa transformer sa test frequency.
5. Electrical Tests: Low-Frequency AC Voltage Withstand Requirements and Conditions
Voltage withstand tests mahimong gibuhat tali sa matag energized phase ug grounded enclosure. Sa mga enclosures nga may three phases, ang matag phase kinahanglan gisulay usa sa usa, ang enclosure ug uban pang two phases grounded. Ang insulation tali sa matag pair of phase conductors wala nanginahanglan og additional field voltage withstand tests.
Sa dili pa magsugyot sa voltage withstand tests, ang tanang power transformers, surge arresters, protective gaps, power cables, ug overhead transmission lines kinahanglan giputli. Ang voltage transformers mahimong gisulay hangtod sa ilang saturation voltage sa test frequency.
Ang isolating sections sa GIS apparatus mahimong makapahimulos sa field-testing sa open gap sa some disconnecting switches, bag-o wala gyud nang obligatorio. Sa daghan pa, mahimong importante ang isolating sections sa GIS aron makatuon sa location sa disruptive discharge o aron limitahan ang energy nga potentially released sa panahon sa disruptive discharge.
Ang partial discharge measurement mahimong gibuhat aron masayri ang possible intrusion sa conductive particles o damage sa high-voltage insulating components nga mahimong nangyari sa panahon sa factory testing, transportation, o installation. Ang gas-insulated switchgear kinahanglan essentially free sa partial discharge. Ang prosedura sa partial discharge measurement ug interpretation kinahanglan ipahibalo sa manufacturer ug gisulti tali sa user ug manufacturer.
6. Electrical Tests: DC Voltage Withstand Tests
DC voltage withstand testing wala advisable para sa completed GIS. Apan, mahimong importante ang conduct sa DC voltage withstand test sa power cables connected sa GIS. Kini nga mga test voltages mahimong gipasabot gikan sa end sa cable opposite sa GIS, resulta sa small part sa GIS exposed sa DC voltage. Mas maayo nga gamay ra ang portion sa GIS exposed sa kini nga DC voltage. Ang manufacturer kinahanglan gikonsulta sa dili pa magsugyot sa kini nga mga tests.
7. Electrical Tests: Tests on Auxiliary Circuits
Dielectric, continuity, ug resistivity tests kinahanglan gibuhat sa tanang interconnecting control wiring installed sa field.
8. Mechanical and Electrical Functional and Operational Tests
Human sa GIS gisama sa job site, ang sumala nga mga aspeto kinahanglan gipagtustusan:
Ang torque value sa tanang bolts ug connections gisama sa field kinahanglan gisuri aron siguradohon ang compliance sa specified requirements.
Ang control wiring kinahanglan gipagtustusan nga mosunod sa schematic ug wiring diagrams.
Ang proper functioning sa matag electrical, pneumatic, hydraulic, mechanical, key-operated, o combined interlock system kinahanglan gipagtustusan sa correct operation sa both permissive ug blocking conditions.
Ang proper operation sa controls, gas, pneumatic, ug hydraulic monitoring ug alarming systems, protective ug regulating equipment, operation counters, including heaters ug lights, kinahanglan gipagtustusan.
Ang matag mechanical ug electrical position indicator para sa matag circuit breaker, disconnect switch, ug grounding switch kinahanglan gipagtustusan nga accurately indicate ang device's open ug closed positions.
Ang gas zones, gas zone identification, gas valves, gas valve positions, ug interconnecting piping kinahanglan gipagtustusan nga mosunod sa physical drawings.
Ang operating parameters sama sa contact alignment, contact travel, velocity, opening time, ug closing time sa matag circuit breaker, disconnect switch, ug grounding switch kinahanglan gipagtustusan sumala sa specified requirements.
Ang correct operation sa compressors, pumps, auxiliary contacts, ug anti-pump schemes kinahanglan gipagtustusan aron mosunod sa specified requirements.
Ang circuit breakers kinahanglan trip-tested sa minimum ug maximum control voltages aron gipagtustusan ang correct operation.
Ang secondary wiring kinahanglan gipagtustusan nga may correct wire lugs, proper crimping, tightened terminal block screws, correct wire ug cable markers, ug wiring sumala sa manufacturer's drawings.
Connecting the GIS to the Electrical System
Human sa gas-insulated substation fully installed, wired, ug all field tests successfully completed, ang bag-ong apparatus ready sa pag-connect sa existing electrical system. Kini nga proseso involbar another set of tests aron gipagtustusan ang protective relay operation, ang ability sa circuit breakers sa trip upon remote command, ug proper phase relationships sa various transmission lines. Kini nga ikaduha nga series of tests expected sa similar, if not identical, sa tests carried out sa air-insulated substation (AIS).
References:
IEC 6227-1 (2011) High-Voltage switchgear and Controlgear – Part 1: Common Specifications.
IEEE C37.122 (2010) IEEE Standard for Gas-Insulated Substations.
IEEE C37.122-1 (2013) Guide for Gas Insulated Substations Rated Above 52 kV.
Gas Insulated Substations Book Edited by Hermann Koch.
https://www.omicronenergy.com
High-voltage Tests and Measurements during the Life Cycle of GIS Article Authors: U.Schichler,E. Kynast
On site tests of GIS S.M. Neuhold FKH Fachkommission für Hochspannungsfragen Zürich, Schweiz.
