Pagsusuri sa Linya ng Mataas na Volt na Gas Insulated Switchgear (GIS) Ayon sa IEE-Business C37.122
Pagsusulit sa Linya ng High Voltage Gas Insulated Switchgear (GIS) Ayon sa IEEE C37.122
Ang huling pagkakasundo ng gas-insulated substation (GIS) ay nangyayari sa linya. Ito ang lugar kung saan pinagsasama-sama ang lahat ng iba't ibang komponente na bumubuo sa GIS para sa unang pagkakataon. Kahit na posible na makuha ang buong pagkakasundo ng GIS sa pabrika, kailangan pa rin itong i-disassemble para sa transportasyon, ipadala, at i-reassemble sa lugar ng pag-install.
Ang layunin ng mga pagsusulit sa linya ay kumpirmahin na ang lahat ng komponente ng GIS ay gumagana nang maayos nang elektrikal at mekanikal pagkatapos makuha ang pagkakasundo sa lugar ng trabaho. Ang mga pagsusulit na ito ay nagbibigay ng paraan upang ipakita na tama ang pagkakasundo at wiring ng aparato ng GIS at gagana nang inaasahan.
Mekanikal na Pagsusulit: Pagtitiyak ng Pagbabawas ng Gas at Kalidad ng Gas (Humididad, Katuwiran, at Densidad)
Pagsubok sa Pagbabawas ng Gas: Ang lahat ng gas compartments ng GIS ay dapat punuan ng sulfur hexafluoride gas (SF6) o ang kinakailangang gas mixture hanggang sa manufacturer-specified rated filling pressure. Pagkatapos, isinasagawa ang isang pagsusulit upang matukoy ang anumang pagbabawas ng gas. Isinasagawa ang unang inspeksyon upang matukoy ang lahat ng potensyal na puntos ng pagbabawas ng gas at tiyakin ang pagtugon sa inilaan na maximum gas leak rate. Ang pagsusulit sa pagbabawas ng gas na ito ay dapat kasama ang lahat ng enclosure flanges, enclosure welds, pati na rin ang lahat ng gas monitoring devices, gas valves, at interconnecting gas piping na naipagsama sa lugar ng trabaho.
Pagsukat ng Nilalaman ng Humididad: Kailangan sukatin ang nilalaman ng humididad ng gas bago ma-energize ang GIS. Upang makakuha ng mapagkakatiwalaang pagsukat, ang nilalaman ng humididad ay dapat sukatin pagkatapos ng isang panahon ng pagpuno, gaya ng inirerekomenda ng manufacturer. Ang nilalaman ng humididad ay hindi dapat lumampas sa limit na itinalaga ng manufacturer o ang halaga na inagreepan ng manufacturer at user, kung alin man ang mas mababa.
Pagsusuri ng Katuwiran ng Gas: Bago ma-energize, ang katuwiran ng gas, na ipinapakita bilang bahagi ng SF6, ay dapat ipapatunayan. Ang katuwiran ng gas ay dapat tugunan ang mga pangangailangan na itinalaga ng manufacturer.
Pagsukat ng Densidad ng Gas: Ang densidad ng gas ay dapat sukatin at ikumpirma na tugma sa nominal rated filling requirements ng manufacturer.
2. Elektrikal na Pagsusulit: Contact Resistance
Pangunahing Current-Carrying Circuits: Kinakailangan ang pagsukat ng contact resistance para sa bawat bus connecting joint, circuit breaker, disconnect switch, grounding switch, bushing, at power cable connection. Ginagamit ang mga pagsukat na ito upang ipakita at ipapatunayan na ang mga halaga ng resistance ay nasa inilaan na limit.
Bonding ng Enclosure ng GISConnections (para sa Isolated Phase Bus): Sa mga kaso kung saan ginagamit ang isolated (single) - phase bus, kailangan din ang pagsukat ng contact resistance sa bonding connections ng enclosure ng GIS. Ang mga pagsukat ng resistivity ay hindi dapat lumampas sa maximum permissible values ayon sa IEEE Std C37.100.1.
3. Elektrikal na Pagsusulit: Low-Frequency AC Voltage Withstand Test
Ang gaseous at solid insulation (dielectrics) sa loob ng gas-insulated substation (GIS) ay dapat sumailalim sa aplikasyon ng low-frequency conditioning voltage. Ang frequency ng conditioning voltage na ito ay nasa 30 Hz hanggang 200 Hz, at ito ay inilalapat sa voltage levels at durations na itinalaga ng manufacturer. Pagkatapos ng paglalapat ng conditioning voltage, isinasagawa ang isang minuto na low-frequency (30 Hz hanggang 200 Hz) voltage withstand test.
Ang isang minuto na low-frequency voltage withstand test na ito ay isinasagawa sa 80% ng rated low-frequency withstand voltage na inispyektuhan sa pabrika ng manufacturer. Ang layunin ng mga high-voltage tests na ito ay kumpirmahin ang ilang aspeto. Una, ito ay nagpapatunay na ang mga komponente ng gas-insulated substation ay naka-survive ang proseso ng pagpapadala nang walang pinsala. Pangalawa, ito ay nag-aasikaso na tama ang pagkakasundo ng lahat ng komponente. Pangatlo, ito ay nagtingin na walang foreign o extraneous material na naiwan sa loob ng enclosures sa panahon ng pagkakasundo. Sa huli, ang mga pagsusulit na ito ay nagpapatunay na ang GIS ay kayang tumahan ng test voltage, kaya't pinapatotoo ang integridad at performance nito.
4. Elektrikal na Pagsusulit: Mga Requisito at Kagamitan ng AC Voltage Withstand
Dapat isagawa ang mga pagsusulit ng voltage withstand sa pagitan ng bawat energized phase at ang grounded enclosure. Para sa mga enclosure na may tatlong phase, ang bawat phase ay dapat isusulit nang hiwalay, ang enclosure at ang iba pang dalawang phase ay grounded. Bago simulan ang mga pagsusulit ng voltage withstand, ang lahat ng power transformers, surge arresters, protective gaps, power cables, overhead transmission lines, at voltage transformers ay dapat i-disconnect. Ang voltage transformers ay maaaring isusulit hanggang sa saturation voltage ng transformer sa test frequency.
5. Elektrikal na Pagsusulit: Mga Requisito at Kagamitan ng Low-Frequency AC Voltage Withstand
Dapat isagawa ang mga pagsusulit ng voltage withstand sa pagitan ng bawat energized phase at ang grounded enclosure. Sa mga enclosure na may tatlong phase, ang bawat phase ay dapat isusulit nang hiwalay, habang ang enclosure at ang iba pang dalawang phase ay grounded. Ang insulation sa pagitan ng bawat pair ng phase conductors ay hindi nangangailangan ng karagdagang field voltage withstand tests.
Bago simulan ang mga pagsusulit ng voltage withstand, ang lahat ng power transformers, surge arresters, protective gaps, power cables, at overhead transmission lines ay dapat i-disconnect. Ang voltage transformers ay dapat isusulit hanggang sa kanilang saturation voltage sa test frequency.
Ang paghihiwalay ng mga seksyon ng aparato ng GIS ay maaaring magbigay ng karagdagang benepisyo sa pagsusulit sa linya ng open gap ng ilang disconnecting switches, bagaman hindi ito obligatoryo. Bukod dito, maaaring kinakailangan ang paghihiwalay ng mga seksyon ng GIS upang mapabilis ang paghahanap ng disruptive discharge o upang limitahan ang enerhiya na maaaring ilabas sa panahon ng disruptive discharge.
Maaaring isagawa ang partial discharge measurement upang matukoy ang anumang posible na pagpasok ng conductive particles o pinsala sa high-voltage insulating components na maaaring nangyari sa panahon ng factory testing, transportasyon, o installation. Ang gas-insulated switchgear ay dapat malapit na walang partial discharge. Ang proseso para sa partial discharge measurement at interpretasyon nito ay dapat ibigay ng manufacturer at inagreepan ng user at manufacturer.
6. Elektrikal na Pagsusulit: DC Voltage Withstand Tests
Hindi inirerekomenda ang DC voltage withstand testing para sa isang kompleto na GIS. Gayunpaman, maaaring kinakailangan ang isang DC voltage withstand test sa mga power cables na konektado sa isang GIS. Ang mga test voltages na ito ay siyempre na ilalapat mula sa kabilang dulo ng cable na labas ng GIS, kaya't isang maliit na bahagi ng GIS ang siyang susuporta ng DC voltage. Inirerekomenda na panatilihin ang maliit na bahagi ng GIS na nakakaranas ng DC voltage. Dapat konsultahin ang manufacturer bago isagawa ang mga pagsusulit na ito.
7. Elektrikal na Pagsusulit: Mga Pagsusulit sa Auxiliary Circuits
Dapat isagawa ang dielectric, continuity, at resistivity tests sa lahat ng interconnecting control wiring na naipagsama sa linya.
8. Mekanikal at Elektrikal na Functional at Operational Tests
Pagkatapos ng GIS na ipagsama sa lugar ng trabaho, ang mga sumusunod na aspeto ay dapat ikumpirma:
Ang torque value ng lahat ng bolts at connections na naipagsama sa linya ay dapat i-check upang tiyakin ang pagtugon sa inilaan na requirements.
Ang control wiring ay dapat ikumpirma upang tugma sa schematic at wiring diagrams.
Ang tamang paggana ng bawat electrical, pneumatic, hydraulic, mechanical, key-operated, o combined interlock system ay dapat ikumpirma para sa tama na operasyon sa parehong permissive at blocking conditions.
Ang tamang operasyon ng controls, gas, pneumatic, at hydraulic monitoring at alarming systems, protective at regulating equipment, operation counters, kasama ang heaters at lights, ay dapat ikumpirma.
Ang bawat mekanikal at elektrikal na position indicator para sa bawat circuit breaker, disconnect switch, at grounding switch ay dapat ikumpirma upang tama ang pag-indicate ng open at closed positions ng device.
Ang gas zones, gas zone identification, gas valves, gas valve positions, at interconnecting piping ay dapat ikumpirma upang tugma sa physical drawings.
Ang operating parameters tulad ng contact alignment, contact travel, velocity, opening time, at closing time ng bawat circuit breaker, disconnect switch, at grounding switch ay dapat ikumpirma ayon sa inilaan na requirements.
Ang tama na operasyon ng compressors, pumps, auxiliary contacts, at anti-pump schemes ay dapat ikumpirma upang tugunan ang inilaan na requirements.
Ang circuit breakers ay dapat trip-testin sa minimum at maximum control voltages upang ikumpirma ang tama na operasyon.
Ang secondary wiring ay dapat ikumpirma na may tama na wire lugs, proper crimping, tightened terminal block screws, tama na wire at cable markers, at wiring ayon sa mga drawing ng manufacturer.
Pagkonekta ng GIS sa Electrical System
Kapag ang gas-insulated substation ay naisagawa nang buo, wired, at tapos na ang lahat ng field tests, handa na ang bagong aparato na ikonekta sa umiiral na electrical system. Ang proseso na ito ay kasama ang isa pang set ng mga pagsusulit upang ikumpirma ang operasyon ng protective relay, ang kakayahan ng circuit breakers na tripin sa pamamagitan ng remote command, at tama na phase relationships sa iba't ibang transmission lines. Inaasahan na ang ikalawang serye ng mga pagsusulit na ito ay magiging parang, kung hindi man kapareho, sa mga pagsusulit na isinasagawa 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.
