Visokonaponsko plinsko izolirano sjenilno opremu (GIS) polje ispitivanja prema IEEE C37.122

Terenski testovi visokonaponskog plinsko izoliranog sklopovnog uređaja (GIS) prema IEEE C37.122

Konačna montaža plinsko izoliranog podstaničnog uređaja (GIS) obavlja se na terenu. To je mjesto gdje su svi različiti komponenti koji čine GIS prvi put zajedno. Čak i ako bi bilo moguće potpuno sastaviti GIS u tvornici, i dalje bi se morao demontirati za prijevoz, isporučiti i ponovno sastaviti na lokaciji instalacije.
Cilj terenskih testova je potvrditi da svi komponenti GIS-a funkcionišu zadovoljavajuće električno i mehanički nakon što su sastavljeni na radnom mjestu. Ovi testovi pružaju sredstvo za pokazivanje da je GIS oprema točno sastavljena i popravljena te će raditi kako je očekivano.

• Mehanički testovi: Curenje zraka i kvaliteta zraka (vlaga, čistoća i gustoća)

• Test curenja zraka: Sva gasna odjeljka GIS-a moraju biti ispuni šestfluorid šraća (SF6) ili potrebnom gasnom smjesom do proizvođača navedenog nominalnog tlaka punjenja. Zatim se vrši test za otkrivanje eventualnih curenja zraka. Inicijalna provjera provedena kako bi se identificirale sve potencijalne točke curenja zraka i osigurala usklađenost s navedenim maksimalnim stopama curenja zraka. Ovaj test curenja zraka treba obuhvatiti sve oklopne flanše, oklopne šive, kao i sve gasne nadzorne uređaje, gasne ventile i poveznice gasne cjevovode koje su sastavljene na radnom mjestu.

• Mjerenje sadržaja vlažnosti: Sadržaj vlažnosti zraka treba mjeriti prije energizacije GIS-a. Da bi se dobila pouzdana mjera, sadržaj vlažnosti treba mjeriti nakon određenog vremenskog perioda nakon punjenja, prema preporukama proizvođača. Sadržaj vlažnosti ne smije prelaziti granicu postavljenu proizvođačem ili vrijednost dogovorenog između proizvođača i korisnika, koja god je niža.

• Potvrda čistoće zraka: Prije energizacije, čistoća zraka, izražena u postotku SF6, mora biti potvrđena. Čistoća zraka treba zadovoljavati zahtjeve proizvođača.
  Mjerenje gustoće zraka: Gustoća zraka treba se mjeriti i potvrditi da je u skladu s nominalnim zahtjevima proizvođača za punjenje.

2. Električni testovi: otpornost kontakta

• Glavni strujni krugovi: Mjerenja otpornosti kontakta glavnih strujnih krugova su potrebna za svaki spoj busa, prekidnik, disjunktor, zemljoskop, ulaznu bušilicu i spoj napajanja. Ova mjerenja koriste se za demonstraciju i potvrdu da su vrijednosti otpornosti unutar navedenih granica.
  Veza GIS oklopa

• Spojevi (za izolirani faza bus): U slučajevima kada se koristi izolirana (jedinačna) - faza bus, mjerenja otpornosti kontakta također moraju se provesti na vezama veze GIS oklopa. Mjerenja rezistivnosti ne smiju prelaziti maksimalne dopustene vrijednosti prema IEEE Std C37.100.1.

3. Električni testovi: Test održavanja niske frekvencije AC napona

Plinski i čvrsti izolatori (dielektrici) unutar plinsko izoliranog podstaničnog uređaja (GIS) moraju podvirati primjeni kondicionirajućeg niskofrekventnog napona. Frekvencija ovog kondicionirajućeg napona kreće se od 30 Hz do 200 Hz, i primjenjuje se na nivo napona i trajanje kako je navedeno od strane proizvođača. Nakon primjene kondicionirajućeg napona, vrši se jednominutni test održavanja niske frekvencije (30 Hz do 200 Hz) napona.

Ovaj jednominutni test održavanja niske frekvencije napona vrši se na 80% nominalnog niskofrekventnog napona koji je testiran u tvornici proizvođača. Cilj ovih visokonaponskih testova je potvrditi nekoliko aspekata. Prvo, provjerava se da su komponente plinsko izoliranog podstaničnog uređaja preživjeli proces prijevoza bez oštećenja. Drugo, osigurava se da su svi komponenti točno sastavljeni. Treće, provjerava se da nije ostala nijedna strana ili nepotrebn materijal unutar oklopa tijekom procesa sastavljanja. Konačno, ovi testovi dokazuju da GIS može održati testni napon, time potvrđujući njegovu integritet i performanse.

4. Električni testovi: Zahtjevi i uvjeti za održavanje AC napona

Testovi održavanja napona moraju se provoditi između svake energizirane faze i zemljenog oklopa. Za oklope koji sadrže sve tri faze, svaka faza mora biti testirana pojedinačno, s oklopom i drugim dvije faze zemljene. Prije početka testova održavanja napona, sve transformatorne napajanja, zaštite od struja, zaštita od udara, napajanja, površinske linije prijenosa i transformatora napona moraju biti odspojeni. Transformatori napona mogu se testirati do nasycenog napona transformatora na testnoj frekvenciji.

5. Električni testovi: Zahtjevi i uvjeti za održavanje niske frekvencije AC napona

Testovi održavanja napona trebaju se provoditi između svake energizirane faze i zemljenog oklopa. U oklopu sa svim tri faze, svaka faza treba se testirati pojedinačno, dok je oklop i druge dvije faze zemljene. Izolacija između svakog para faza vodiča ne zahtijeva dodatne poljske testove održavanja napona.

Prije početka testova održavanja napona, sve transformatorne napajanja, zaštite od struja, zaštita od udara, napajanja i površinske linije prijenosa moraju biti odspojeni. Transformatori napona trebaju se testirati do njihove nasycene napona na testnoj frekvenciji.

Izolirani dijelovi GIS opreme mogu pružiti dodatnu prednost poljskog testiranja otvorenog raskida nekih disjunktora, iako takav poljski test nije obavezan. Također, može biti nužno izolirati dijelove GIS-a kako bi se omogućilo lociranje prekidnog ispraznjenja ili ograničio potencijalno oslobađeni energija tijekom prekidnog ispraznjenja.

Mjerenje djelomičnog ispraznjenja može se provesti kako bi se otkrili eventualni intruzivi konduktivni čestice ili oštećenje visokonaponskih izolacijskih komponenti koji su se mogli dogoditi tijekom fabričnog testiranja, prijevoza ili instalacije. Plinsko izolirani sklopovni uređaj treba biti suštinski slobodan od djelomičnog ispraznjenja. Postupak mjerenja djelomičnog ispraznjenja i njegova interpretacija trebali bi biti pruženi od strane proizvođača i dogovoreni između korisnika i proizvođača.

6. Električni testovi: DC testovi održavanja napona

DC testovi održavanja napona nisu preporučljivi za završeni GIS. Međutim, može biti nužno provesti DC test održavanja napona na napajanjima povezanim s GIS-om. Ovi testni naponi neizborno bi se primjenili s kraja kabela suprotno od GIS-a, stoga bi se malo dijela GIS-a podviralo DC napona. Preporučuje se održati dio GIS-a izložen ovom DC napona što manji. Proizvođač bi trebao biti posavjetovan prije provođenja ovih testova.

7. Električni testovi: Testovi na pomoćnim krugovima

Dielektrički, kontinuitet i rezistivitet testovi trebaju se provesti na svim vezama kontrolnog žičenja instaliranim na terenu.

8. Mehanički i električni funkcionalni i operativni testovi

Nakon što je GIS sastavljen na radnom mjestu, sljedeće aspekte treba provjeriti:

• Vrijednost torznog momenta svih vijaka i spojeva sastavljenih na terenu mora se provjeriti kako bi se osigurala usklađenost s navedenim zahtjevima.

• Kontrolno žičenje treba se provjeriti kako bi se utvrdilo da odgovara shemičkim i žičnim dijagramima.

• Ispravno funkcioniranje svakog električkog, pneumat-skog, hidrauličkog, mehaničkog, ključnim upravljanjem ili kombiniranim interlok sustavima treba se provjeriti za ispravno funkcioniranje u dopuštenim i blokiranim uvjetima.

• Ispravno funkcioniranje upravljačkih sustava, gasnih, pneumat-skih i hidrauličkih nadzornih i alarmnih sustava, zaštitnih i regulirajućih opreme, brojača radnog vremena, uključujući grejace i svjetla, mora se potvrditi.

• Svaki mehanički i električni indikator položaja za svaki prekidnik, disjunktor i zemljoskop treba se provjeriti da točno označava otvoreni i zatvoreni položaj uređaja.

• Gasne zone, identifikacija gasnih zona, gasni ventili, položaji gasnih ventila i poveznice gasne cjevovode trebaju se provjeriti da su u skladu s fizičkim crtežima.

• Operativni parametri, poput poravnanja kontakata, putanje kontakata, brzine, vremena otvaranja i zatvaranja svakog prekidnika, disjunkcije i zemljoskopa, moraju se provjeriti prema navedenim zahtjevima.

• Ispravno funkcioniranje kompresora, pumpi, pomoćnih kontakata i protu-pumpnih shema treba se provjeriti kako bi se osiguralo da ispunjavaju navedene zahtjeve.

• Prekidnici trebaju se testirati na minimalnim i maksimalnim kontrolnim naponima kako bi se potvrdilo ispravno funkcioniranje.

• Pomoćno žičenje treba se provjeriti kako bi se utvrdilo da ima ispravne žične luge, pravilno presjekanje, zakručene vijci terminalnih blokova, ispravne oznake žica i kabela i žičenje u skladu s crtežima proizvođača.

Povezivanje GIS-a s električnim sustavom

Nakon što je plinsko izolirani podstanični uređaj potpuno instaliran, žičen i svi poljski testovi uspješno završeni, nova oprema je spremna za povezivanje s postojećim električnim sustavom. Taj proces uključuje još jedan niz testova za potvrdu rada zaštitnih reléa, sposobnosti prekidnika da se prekidaju na daljinsku naredbu i ispravnog odnosa faza s različitim površinskim linijama prijenosa. Ovaj drugi niz testova očekuje se da će biti sličan, ako ne identičan, testovima koje se provode na zračno izoliranom podstaničnom uređaju (AIS).

Reference:

• IEC 6227-1 (2011) Visokonaponski sklopovni uređaji i kontrolna oprema – Dio 1: Opće specifikacije.

• IEEE C37.122 (2010) IEEE Standard for Gas-Insulated Substations.

• IEEE C37.122-1 (2013) Vodič za plinsko izolirane podstanične uređaje ocjenjeni iznad 52 kV.

• Knjiga Plinsko izolirani podstanični uređaji uredio Hermann Koch.

• https://www.omicronenergy.com

• Visokonaponski testovi i mjerenja tijekom životnog ciklusa GIS-a Autori: U.Schichler, E. Kynast

• Poljski testovi GIS-a S.M. Neuhold FKH Stručna komisija za visokonaponska pitanja, Zürich, Švicarska.