Uchunguzi wa Mawasiliano ya Umeme Magumu yenye Kivuli cha Gazi (GIS) kulingana na IEEE C37.122

Uchunguzi wa Mazingira ya Chakula (GIS) ya Umbo la Mshindo wa Juu kulingana na IEEE C37.122

Uunganisho wa mwisho wa mazingira ya chakula ya umbo la mshindo (GIS) hutokea katika eneo. Hapa ni pale ambapo vyombo vinginevyo vinavyovimuilisha GIS vinavyounganishwa kwa mara ya kwanza. Hata ikiwa ingeweza kukamilisha GIS moja kwa moja katika maeneo ya ujenzi, itakuwa lazima kuiharibu ili kutumia usafiri, kusafirisha, na kudumu tena mahali pa uwekezaji.
Maono ya majaribio ya eneo ni kuthibitisha kwamba vyombo vyote vya GIS vinavyofanya kazi vizuri sana kwa njia ya umeme na ya meka baada ya kukamilishwa mahali pa kazi. Majaribio haya yanatoa njia ya kuonyesha kwamba taa ya GIS imekamilishwa na kumpikia sahihi na itafanya kazi kama ilivyotarajiwa.

• Majaribio ya Meka: Ukwasi na Utayari wa Chakula (Uvumilivu, Upuriti, na Ubora)

• Jaribio la Ukwasi cha Chakula：Vyumba vyote vya chakula vya GIS yanapaswa kupatikana na chakula cha sulfur hexafluoride (SF6) au mixi ya chakula inayohitajika hadi kiwango cha juu kilichochaguliwa na muuzaji. Baada ya hayo, jaribio linajalisha kujua kama kuna ukwasi wa chakula. Tathmini ya awali inajaribiwa ili kujua mipaka yote ya ukwasi wa chakula na kuhakikisha kwamba inaandaa kwa kiwango cha juu kilichochaguliwa. Jaribio hili la ukwasi la chakula linapaswa kuchukua vyumba vyote vya flanges, migongo, pamoja na vyombo vyote vya kufuatilia utayari wa chakula, vifaa vya chakula, na midomo ya chakula vilivyoundanishwa mahali pa kazi.

• Umtazamo wa Uvumilivu wa Chakula：Uvumilivu wa chakula unapaswa kutathminika kabla ya GIS kupata nguvu. Kupata tathmini ya imara, uvumilivu unapaswa kutathminika baada ya muda mfupi baada ya kupatikana, kama kinachopendekezwa na muuzaji. Uvumilivu huo hupaswi kupita kiwango cha juu kilichochaguliwa na muuzaji au thamani iliyoyaeleweka kati ya muuzaji na mtumiaji, ambayo ndiyo chini zaidi.

• Uthibitishaji wa Upuriti wa Chakula：Kabla ya kupata nguvu, upuriti wa chakula, unachotajwa kama asilimia ya SF6, unapaswa kuthibitishwa. Upuriti wa chakula unapaswa kukidhi masharti yaliyochaguliwa na muuzaji.
  Umtazamo wa Ubora wa Chakula：Ubora wa chakula unapaswa kutathminika na kuhakikisha kuwa unaelekea kwa miwani ya juu kilichochaguliwa na muuzaji.

2. Majaribio ya Umeme: Ukingo wa Mtazamo

• Mipango Mikuu ya Mzunguko wa Umeme：Inahitajika kutekeleza majaribio ya ukingo wa mtazamo kwa kila bus connecting joint, circuit breaker, disconnect switch, grounding switch, bushing, na power cable connection. Majaribio haya yanatumika kudhibitisha na kuthibitisha kwamba kiwango cha ukingo cha mtazamo kinaelekea kwa kiwango cha juu kilichochaguliwa.
  Uunganisho wa GIS Enclosure

• (kwa Isolated Phase Bus)：Katika masuala ambapo bus ya kitucho (single) - phase inatumika, majaribio ya ukingo wa mtazamo yanapaswa pia kutekelezwa kwenye uunganisho wa GIS enclosure. Umtazamo wa ukingo unapaswa usiweze kupitia kiwango cha juu kilichochaguliwa kulingana na IEEE Std C37.100.1.

3. Majaribio ya Umeme: Majaribio ya Mzunguko wa Umeme wa Mzunguko wa Ndogo

Chakula na chakula chemchemi (dielectrics) ndani ya mazingira ya chakula ya umbo la mshindo (GIS) yanapaswa kubainiwa na umeme wa mzunguko wa ndogo. Mzunguko wa umeme huu unategemea kati ya 30 Hz na 200 Hz, na unapatekeleza kwa viwango na muda kama vile vimechaguliwa na muuzaji. Baada ya umeme wa mzunguko wa ndogo, jaribio la dakika moja la mzunguko wa ndogo (30 Hz na 200 Hz) linalokabiliana linajalisha.

Jaribio hili la dakika moja la mzunguko wa ndogo linalokabiliana linajalisha kwa 80% ya viwango vya mzingo vya mzunguko wa ndogo vilivyotathminiwa katika ufugaji wa muuzaji. Maono ya majaribio haya ya umeme magumu ni kuthibitisha mambo kadhaa. Kwanza, linathibitisha kwamba vipengele vya mazingira ya chakula ya umbo la mshindo vimekabiliana na usafiri bila kuharibiwa. Pili, linahakikisha kwamba vyombo vyote vimekamilishwa sahihi. Tatu, linachukua kwa undani kuwa hakuna chochote kingine au chochote kilichoondoka kuleta kwenye vyumba wakati wa kukuza. Hatimaye, majaribio haya yanadhibitisha kwamba GIS inaweza kubainiwa na umeme wa jaribio, kwa hiyo kudhibitisha uwazi wake na ufanisi wake.

4. Majaribio ya Umeme: Viwango na Masharti ya Mzunguko wa Umeme

Majaribio ya mzunguko wa umeme yanapaswa kutekeleza kati ya kila kitucho cha umeme na enclosure iliyokabiliana. Katika enclosures zinazobaini kila tatu za kitucho, kitucho kila kitucho litapaswa kujalisha moja kwa moja, na enclosure na kitucho mbili zingine zinazokabiliana. Kabla ya kuanza majaribio ya mzunguko wa umeme, transformer wote wa umeme, surge arresters, protective gaps, power cables, overhead transmission lines, na voltage transformers yanapaswa kudondoka. Voltage transformers zinaweza kujalisha hadi saturation voltage ya transformer kwa mzunguko wa jaribio.

5. Majaribio ya Umeme: Viwango na Masharti ya Mzunguko wa Umeme wa Mzunguko wa Ndogo

Majaribio ya mzunguko wa umeme yanapaswa kutekeleza kati ya kila kitucho cha umeme na enclosure iliyokabiliana. Katika enclosures zinazobaini kila tatu za kitucho, kitucho kila kitucho litapaswa kujalisha moja kwa moja, na enclosure na kitucho mbili zingine zinazokabiliana. Insulation kati ya kila jumla ya phase conductors haina haja ya majaribio mwingine ya mzunguko wa umeme.

Kabla ya kuanza majaribio ya mzunguko wa umeme, transformer wote wa umeme, surge arresters, protective gaps, power cables, na overhead transmission lines yanapaswa kudondoka. Voltage transformers zinapaswa kujalisha hadi saturation voltage yao kwa mzunguko wa jaribio.

Sehemu za GIS apparatus zinaweza kutoa faida zaidi ya kujalisha tofauti ya kila disconnecting switch, ingawa jaribio hilo halipaswi. Pia, inaweza kuwa lazima kudondoka sehemu za GIS kusaidia kupata namba ya discharge disruptive au kusimamia nishati inayoweza kutolewa wakati wa discharge disruptive.

Mtazamo wa partial discharge unaweza kutekeleza kwa kuchukua chochote kinachoweza kuingia kama particles za conduction au damage kwa components za insulation ya umeme mgumu ambayo inaweza kutokea wakati wa jaribio la factory, usafiri, au kuunda. Gas-insulated switchgear inapaswa kuwa free ya partial discharge. Mbinu ya mtazamo wa partial discharge na maana yake yanapaswa kutolewa na muuzaji na kuyaeleweka kati ya mtumiaji na muuzaji.

6. Majaribio ya Umeme: Majaribio ya Mzunguko wa DC

Jaribio la mzunguko wa DC si lisafi kwa GIS kamili. Lakini, inaweza kuwa lazima kutekeleza jaribio la mzunguko wa DC kwa power cables zinazounganishwa na GIS. Umeme wa jaribio hii unapaswa kutumika kutoka kwa mwisho wa cable uliyokuwa ukitumika, kwa hivyo kunawezesha sehemu ndogo ya GIS kuwa na mzunguko wa DC. Inapaswa kurejelea muuzaji kabla ya kutekeleza majaribio haya.

7. Majaribio ya Umeme: Majaribio kwa Mipango ya Msingi

Majaribio ya dielectric, continuity, na resistivity yanapaswa kutekeleza kwa vyombo vyote vya control wiring vilivyokabiliana katika eneo.

8. Majaribio ya Meka na Umeme: Majaribio ya Functional na Operational

Baada ya GIS kukuza katika eneo, mambo yafuatayo yanapaswa kuthibitishwa:

• Thamani ya torque ya bolts na connections zote zinazokabiliana katika eneo yanapaswa kuthibitishwa ili kuhakikisha kuwa inaandaa kwa masharti.

• Wiring ya control inapaswa kuthibitishwa ili kuhakikisha kuwa inaandaa kwa schematic na wiring diagrams.

• Kutathmini kwa kutosha kwa kila electrical, pneumatic, hydraulic, mechanical, key-operated, au combined interlock system inapaswa kuthibitishwa kwa kutosha kwa kila hali ya permissive na blocking.

• Kutathmini kwa kutosha kwa controls, gas, pneumatic, na hydraulic monitoring na alarming systems, protective na regulating equipment, operation counters, including heaters na lights, inapaswa kuthibitishwa.

• Kila indicator ya position ya meka na umeme kwa kila circuit breaker, disconnect switch, na grounding switch inapaswa kuthibitishwa kwa kutosha kwa kuthibitisha open na closed positions za device.

• Zones za chakula, identification za zones za chakula, valves za chakula, positions za valves za chakula, na interconnecting piping inapaswa kuthibitishwa kwa kutosha kwa physical drawings.

• Parameters za operation kama vile alignment ya contacts, contact travel, velocity, opening time, na closing time kwa kila circuit breaker, disconnect switch, na grounding switch inapaswa kuthibitishwa kwa kutosha kwa masharti.

• Kutathmini kwa kutosha kwa compressors, pumps, auxiliary contacts, na anti-pump schemes inapaswa kuthibitishwa kwa kutosha kwa masharti.

• Circuit breakers yanapaswa kujalisha trip-test kwa minimum na maximum control voltages kuthibitisha kwa kutosha.

• Wiring ya secondary inapaswa kuthibitishwa kuwa na wire lugs sahihi, crimping sahihi, screws za terminal block zimefungwa, markers sahihi za wire na cable, na wiring inaandaa kwa kutosha kwa drawings za muuzaji.

Kununganisha GIS na Mfumo wa Umeme

Aliko GIS imewekwa kwa kutosha, kumpikia, na majaribio yote ya eneo yamekamilika, apparatus mpya inatarajiwa kununganishwa na mfumo wa umeme wa sasa. Mchakato huu unahitaji set nyingine ya majaribio kuthibitisha kwa kutosha kwa protective relay operation, ability ya circuit breakers kujalisha trip kwa amri ya mbali, na proper phase relationships na various transmission lines. Set nyingine hii ya majaribio inatarajiwa kuwa sawa, isipokuwa sawa, na majaribio yaliyokosa kwa 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.