Magasfeszültségű gázizolált kapcsolókészülék (GIS) területi tesztelése az IEEE C37.122 szerint

Magas feszültségű gázizolált váltó- és mérőállomány (GIS) mezői tesztjei az IEEE C37.122 szerint

A gázizolált áramelosztó (GIS) végleges összeállítása a telepítési helyszínen történik. Ez az a hely, ahol a GIS különböző komponensei először kerülnek egybe. Még ha lenne lehetséges a GIS teljes összeállítása a gyárban, akkor is szükség volna a szétbontásra a szállítás miatt, majd újraszerkezteni a telepítési helyen.
A mezői tesztek célja annak bizonyítása, hogy a GIS összes komponense eléggé elektromosan és mechanikusan működik a helyszíni összeállítás után. Ezek a tesztek lehetőséget adnak arra, hogy megmutassák, a GIS berendezés helyesen lett összeállítva és behajtva, és a vártnak megfelelően fog működni.

• Mechanikai tesztek: Gázlekés és gázminőség (nedvesség, tisztaság, sűrűség)

• Gázlekéstelep: A GIS minden gázkompartmenst feltölteni kell szulfurhexaszilán-gázzal (SF6) vagy a gyártó által előírt gázkeverékkel a gyártó által meghatározott kitöltési nyomásig. Ezután elvégeznek egy tesztet a gázlekések észlelése érdekében. Kezdeti vizsgálatot végeznek, hogy az összes potenciális gázlekési pontot azonosítsák, és ellenőrizzék, hogy a meghatározott maximális gázlekési rátát tartják be. Ez a gázlekéstelep belefoglalja a teljes zárt rész flangeit, hegyeit, valamint a helyszínen összeállított összes gázmonitorozó eszközt, gázkapcsolót és összekötő gázcserépet.

• Nedvességtartalom mérése: A gáz nedvességtartalmát mérni kell a GIS energizálása előtt. A megbízható mérés érdekében a nedvességtartalmat a gyártó ajánlásával megegyező idő után mérni kell a feltöltést követően. A nedvességtartalom nem haladhatja meg a gyártó által beállított határt vagy a gyártó és a felhasználó között megállapodott értéket, attól függően, melyik a kisebb.

• Gáz tisztaságának ellenőrzése: Az energizálás előtt a gáz tisztaságát, amelyet SF6 százalékos arányában fejeznek ki, ellenőrizni kell. A gáz tisztasága meg kell feleljen a gyártó által előírt követelményeknek.
  Gáz sűrűségének mérése: A gáz sűrűségét mérni kell, és ellenőrizni, hogy a gyártó által meghatározott nominális kitöltési követelményeknek megfelel-e.

2. Elektromos tesztek: Kapcsolódási ellenállás

• Fő áramerőforrási körök: A fő áramerőforrási körök kapcsolódási ellenállásának mérése szükséges minden buszos csatlakozási csomópontra, átváltóra, kikapcsolóra, földkapcsolóra, izolátorra és energiaátviteli kábeles csatlakozáson. Ezek a mérések arra szolgálnak, hogy megmutassák és igazolják, hogy az ellenállási értékek a meghatározott határok között vannak.
  GIS zárt részének fűzése

• Kapcsolatok (izolált fázisú busz esetén): Ha izolált (egyetlen) fázisú buszt használnak, akkor a GIS zárt részének fűzési kapcsolatainak kapcsolódási ellenállásának mérése is szükséges. Az ellenállási mérések nem haladhatják meg a IEEE Std C37.100.1 által meghatározott legnagyobb engedélyezett értékeket.

3. Elektromos tesztek: Alacsony frekvenciájú AC feszültségviselőképességi teszt

A gázizolált áramelosztó (GIS) gáz- és szilárd dielektrikus anyagait alacsony frekvenciájú kondicionáló feszültségre kell támasztani. A kondicionáló feszültség frekvenciája 30 Hz-tól 200 Hz-ig terjed, és a gyártó által meghatározott feszültség- és időszinteken alkalmazzák. A kondicionáló feszültség alkalmazása után egy percnyi alacsony frekvenciájú (30 Hz-tól 200 Hz-ig) feszültségviselőképességi tesztet végeznek.

Ez a percnyi alacsony frekvenciájú feszültségviselőképességi teszt 80%-os szinten történik a gyártó által gyárbeli tesztelés során meghatározott alacsony frekvenciájú feszültségviselőképességi feszültséghez képest. Az ilyen magasfeszültségi tesztek célja több aspektust is igazolni. Először is, ellenőrzi, hogy a gázizolált áramelosztó komponensei nincsenek sérülve a szállítás során. Másodszor, biztosítja, hogy az összes komponens helyesen lett összeállítva. Harmadszor, ellenőrzi, hogy semmilyen idegen vagy felesleges anyag nem maradt a zárt részekben az összeállítás során. Végül ezek a tesztek bizonyítják, hogy a GIS képes viselni a teszt feszültséget, így igazolva integritását és teljesítményét.

4. Elektromos tesztek: AC feszültségviselőképességi követelmények és feltételek

Feszültségviselőképességi teszteket kell végrehajtani minden energizált fázis és a földrevezetett zárt rész között. A három fázist tartalmazó zárt részek esetén minden fázist külön-külön kell tesztelni, a zárt rész és a másik két fázis földrevezetve. A feszültségviselőképességi tesztek megkezdése előtt minden erőgép transzformátort, villámügyezőt, védelmi rést, erőáramkábelt, függőleges áramvitteli vonalt és feszültségtranszformátort leválasztani kell. A feszültségtranszformátorokat a transzformátor tesztfrekvenciának sättigeti feszültségéig lehet tesztelni.

5. Elektromos tesztek: Alacsony frekvenciájú AC feszültségviselőképességi követelmények és feltételek

Feszültségviselőképességi teszteket kell végrehajtani minden energizált fázis és a földrevezetett zárt rész között. A három fázist tartalmazó zárt részek esetén minden fázist külön-külön kell tesztelni, a zárt rész és a másik két fázis földrevezetve. A fázisvezetők közötti izoláció nem igényel további mezői feszültségviselőképességi teszteket.

A feszültségviselőképességi tesztek megkezdése előtt minden erőgép transzformátort, villámügyezőt, védelmi rést, erőáramkábelt és függőleges áramvitteli vonalt leválasztani kell. A feszültségtranszformátorokat a transzformátor tesztfrekvenciának sättigeti feszültségéig lehet tesztelni.

A GIS berendezés elkülönített szakaszainak mezői tesztelése előnyt jelenthet, például a néhány kikapcsoló nyitott réseinek tesztelésére, bár ez a mezői teszt nem kötelező. Ezenkívül lehet szükség a GIS szakaszainak elkülönítésére, hogy segítse a zavaró discgargélok helyzetének meghatározását, vagy korlátozza a zavaró discgargélok során kilengő energiát.

A részfokozatos discgargémérések segíthetnek az elektrikus részecskék beavatkozásának vagy a magasfeszültségi izoláló komponensek sérülésének észlelésében, ami a gyári tesztelés, a szállítás vagy a telepítés során bekövetkezett. A gázizolált váltó- és mérőállomány (GIS) lényegében részfokozatos discgargémentesnek kell lennie. A részfokozatos discgargémérés és az értelmezési eljárásokat a gyártónak kell megadnia, és a felhasználó és a gyártó között kell megállapodniuk.

6. Elektromos tesztek: DC feszültségviselőképességi tesztek

A DC feszültségviselőképességi teszt nem ajánlott a kész GIS-re. Azonban lehet szükség a GIS-hez csatlakoztatott erőáramkábelyek DC feszültségviselőképességi tesztelésére. Ezek a teszt feszültségek a kábel végéről, a GIS ellentétes oldaláról lesznek alkalmazva, így a GIS egy kis része lesz a DC feszültség hatásában. Javasolt, hogy a GIS DC feszültség hatásában lévő részét a lehető legkisebbre tartják. A gyártóval konzultálni kell a tesztek elvégzése előtt.

7. Elektromos tesztek: Segédáramkörök tesztjei

Dielektrikus, folytonossági és ellenállási tesztek végrehajtandók a mezőben telepített összes vezérlő áramkörön.

8. Mechanikai és elektromos funkcionális és operatív tesztek

A GIS összeállítása a helyszínen után a következő aspektusokat kell ellenőrizni:

• A mezőben összeállított összes csavarnak és kapcsolónak ellenőrizni kell a forgatónyomaték-értékét, hogy megfeleljenek a meghatározott követelményeknek.

• A vezérlő áramköröknek meg kell felelniük a sémáknak és a vezetékdiagramoknak.

• Minden elektromos, légkör, hidraulikus, mechanikus, kulcs-operált vagy kombinált interlock rendszer megfelelő működését kell ellenőrizni, hogy helyesen működjön engedélyező és blokkoló állapotokban is.

• A vezérlők, gáz, légkör, hidraulikus monitorozó és riasztó rendszerek, védelmi és szabályozó berendezések, működési számlálók, beleértve a fűtők és a fények, megfelelő működését kell ellenőrizni.

• Minden átkapcsoló, kikapcsoló és földkapcsoló mechanikai és elektromos pozíciós mutatójának ellenőrizni kell, hogy pontosan jelezze a berendezés nyitott és záró pozícióját.

• A gáz-zónák, a gáz-zóna azonosítás, a gázkapcsolók, a gázkapcsolók pozíciói és a csatlakozó cserépek ellenőrizni kell, hogy megfeleljenek a fizikai rajzoknak.

• Az átkapcsoló, kikapcsoló és földkapcsoló kapcsolati szimmetria, kapcsoló utazás, sebesség, nyitási idő, záró idő paramétereit ellenőrizni kell a meghatározott követelmények szerint.

• A szivattyúk, pompák, segédkapcsolók és anti-pump rendszerek megfelelő működését ellenőrizni kell, hogy megfeleljenek a meghatározott követelményeknek.

• Az átkapcsolókat minimalis és maximalis vezérlő feszültség mellett tesztelni kell, hogy ellenőrizzék a helyes működésüket.

• A másodlagos vezetékeket ellenőrizni kell, hogy megfelelően legyenek a vezeték-csapágyak, a helyes frissítés, a csapágy-szcrewek megfelelően legyenek szorítva, a vezeték- és kábel-jelölések helyesek, és a vezetékek a gyártó rajzai szerint legyenek.

A GIS csatlakoztatása az elektromos rendszerhez

Miután a gázizolált áramelosztó teljesen telepítve, behajtva, és a mezői tesztek sikeresen elvégezve lettek, az új berendezés készen áll a meglévő elektromos rendszerhez való csatlakoztatásra. Ez a folyamat egy másik tesztkészletet igényel, hogy ellenőrizze a védelmi relék működését, az átkapcsolók távoli parancsra való kikapcsolódását, és a megfelelő fázisviszonyokat a különböző áramvitteli vonallal. Ez a második tesztkészlet hasonló, ha nem azonos, mint az éghajlatosan izolált áramelosztó (AIS) esetében végzett tesztek.

Hivatkozások:

• IEC 6227-1 (2011) Magasfeszültségű váltó- és mérőállomány – Rész 1: Általános előírások.

• IEEE C37.122 (2010) IEEE Szabvány Gázizolált Áramelosztókra.

• IEEE C37.122-1 (2013) Útmutató 52 kV-nál magasabb feszültségű gázizolált áramelosztókra.

• Gázizolált Áramelosztók Könyv Szerző: Hermann Koch.

• https://www.omicronenergy.com

• Magasfeszültségű tesztek és mérések a GIS életciklusában Cikk Szerzők: U.Schichler, E. Kynast

• Mezői GIS tesztek S.M. Neuhold FKH Fachkommission für Hochspannungsfragen Zürich, Svájc.