Yüksek Gerilimli Gaz yalıtkanlı Anahtar Kulesi (GIS) Alan Testi, IEEE C37.122'ye Göre
Yüksek Gerilimli Gaz yalıtımlı Anahtarlama Sistemleri (GIS) Sahada Testi - IEEE C37.122'ye Göre
Gaz yalıtımlı alt istasyonun (GIS) son montajı sahada yapılır. Bu, GIS'i oluşturan tüm farklı bileşenlerin ilk kez bir araya getirildiği yerdir. GIS'in fabrikada tamamen monte edilebilmesi mümkün olsa bile, yine de taşıma için parçalanması, gönderimi ve ardından kurulum yerinde tekrar monte edilmesi gerekecektir.
Saha testlerinin amacı, tüm GIS bileşenlerinin işyerinde monte olduktan sonra hem elektriksel hem de mekanik olarak memnuniyet verici şekilde çalıştığını doğrulamaktır. Bu testler, GIS cihazının doğru bir şekilde monte edilmiş ve tesis edilmiş olduğunu ve beklendiği gibi çalışacağını gösterme yolu sunar.
Mekanik Testler: Gaz Sızıntısı ve Gaz Kalitesi (Nem, Saflik ve Yoğunluk)
Gaz Sızıntı Testi: GIS'in tüm gaz bölümleri, üreticinin belirttiği nominal doldurma basıncına kadar sülfür heksaflorür (SF6) gazıyla veya gerekli gaz karışımıyla doldurulmalıdır. Daha sonra, herhangi bir gaz sızıntısını tespit etmek için bir test yapılır. İlk inceleme, tüm potansiyel gaz sızıntısı noktalarını belirlemek ve belirlenen maksimum gaz sızıntı hızına uygunluğunu sağlamak içindir. Bu gaz sızıntı testi, tüm kaplama flanşları, kaplama kaynakları, ayrıca işyerinde monte edilen tüm gaz izleme cihazları, gaz vanaları ve bağlantılı gaz boru hattını kapsaymalıdır.
Nem İçeriği Ölçümü: GIS'in enerjiyle dolu olmasından önce gazın nem içeriğini ölçmek gerekir. Güvenilir bir ölçüm elde etmek için, üreticinin önerdiği süre boyunca doldurulduktan sonra nem içeriğini ölçmelidir. Nem içeriği, üreticinin belirttiği veya üretici ile kullanıcı arasında belirlenen değerden daha düşük olan sınırı aşmamalıdır.
Gaz Safliği Doğrulaması: Enerjiyle dolu olmasından önce, SF6'nın yüzdesi olarak ifade edilen gaz safliği doğrulanmalıdır. Gaz saflığı, üreticinin belirttiği gereksinimleri karşılamalıdır.
Gaz Yoğunluğu Ölçümü: Gaz yoğunluğu ölçülmeli ve üreticinin nominal doldurma gereksinimleriyle uyumlu olduğu doğrulanmalıdır.
2. Elektrik Testleri: Temas Direnci
Ana Akım Taşıyıcı Devreler: Her otobüs bağlantı noktasında, devre kesici, ayrık anahtar, topraklama anahtarı, bükme ve güç kablosu bağlantısında temastaki direnç ölçümleri gereklidir. Bu ölçümler, direnç değerlerinin belirlenen sınırlar içinde olduğunu göstermek ve doğrulamak için kullanılır.
GIS Kaplama BağlantısıBağlantılar (Tek Aşamalı Otobüs İçin): Tek aşamalı (tek) otobüs kullanıldığı durumlarda, GIS kaplama bağlantılarında da temas direnci ölçümleri yapılmalıdır. Direnç ölçümleri, IEEE Std C37.100.1'de belirtilen maksimum izin verilen değerleri aşmamalıdır.
3. Elektrik Testleri: Düşük Frekanslı AC Gerilim Dayanıklılık Testi
Gaz yalıtımlı alt istasyonun (GIS) içindeki gaz ve katı yalıtım (dielektrikler), düşük frekanslı kondisyonlama geriliminin uygulanmasını geçirmelidir. Bu kondisyonlama geriliminin frekansı 30 Hz ile 200 Hz arasındadır ve üreticinin belirttiği gerilim seviyelerinde ve sürelerde uygulanır. Kondisyonlama geriliminin uygulandığından sonra, bir dakikalık düşük frekanslı (30 Hz ile 200 Hz) gerilim dayanıklılık testi gerçekleştirilir.
Bu bir dakikalık düşük frekanslı gerilim dayanıklılık testi, üreticinin fabrikasında test edilen nominal düşük frekanslı dayanıklılık geriliminin %80'sinde gerçekleştirilir. Bu yüksek gerilim testlerinin amacı, birkaç konuyu doğrulamaktır. İlk olarak, gaz yalıtımlı alt istasyonun bileşenlerinin taşınma sürecinde zarar görmemiş olduğunun doğrulanmasıdır. İkinci olarak, tüm bileşenlerin doğru bir şekilde monte edildiğinin sağlanmasıdır. Üçüncü olarak, montaj sırasında kaplama içinde yabancı veya dışsal malzeme bırakılmadığının kontrol edilmesidir. Sonuç olarak, bu testler, GIS'in test gerilimini dayanabildiğini ve böylece bütünlüğünü ve performansını doğrular.
4. Elektrik Testleri: AC Gerilim Dayanıklılık Gereksinimleri ve Koşulları
Gerilim dayanıklılık testleri, her bir enerjili faz ve topraklanmış kaplama arasında yapılmalıdır. Tüm üç fazı barındıran kaplamalarda, her faz ayrı ayrı test edilmelidir, kaplama ve diğer iki faz topraklanmalıdır. Gerilim dayanıklılık testlerine başlamadan önce, tüm güç transformatörleri, dalga geçirgenleri, koruma boşlukları, güç kabloları, havadan hatlar ve gerilim transformatörleri bağlanmalıdır. Gerilim transformatörleri, test frekansındaki transformatör doygunluğuna kadar test edilebilir.
5. Elektrik Testleri: Düşük Frekanslı AC Gerilim Dayanıklılık Gereksinimleri ve Koşulları
Gerilim dayanıklılık testleri, her bir enerjili faz ve topraklanmış kaplama arasında gerçekleştirilmelidir. Tüm üç fazı barındıran kaplamalarda, her faz ayrı ayrı test edilmelidir, kaplama ve diğer iki faz topraklanmalıdır. Her iki faz kabloları arasındaki yalıtım, herhangi bir ek saha gerilim dayanıklılık testine ihtiyaç duymaz.
Gerilim dayanıklılık testlerine başlamadan önce, tüm güç transformatörleri, dalga geçirgenleri, koruma boşlukları, güç kabloları ve havadan hatlar bağlanmalıdır. Gerilim transformatörleri, test frekansındaki transformatör doygunluğuna kadar test edilebilir.
GIS cihazının izole edilmiş bölümleri, bazı ayrık anahtarların açık boşluğunun saha testini yapmak için ek bir avantaj sunabilir, ancak bu tür bir saha testi zorunlu değildir. Ayrıca, bozucu bir salınımın yerini belirlemek veya bozucu bir salınım sırasında potansiyel olarak serbest bırakılan enerjiyi sınırlamak için GIS'in bazı bölümlerinin izole edilmesi gerekebilir.
Kısmi salınım ölçümü, fabrika testi, taşıma veya kurulum sırasında yüksek gerilimli yalıtım bileşenlerine iletken parçacıkların girişi veya hasar oluşumu olup olmadığını tespit etmek için yapılabilir. Gaz yalıtımlı anahtarlama sistemi, kısmi salınımdan neredeyse tamamen arınmış olmalıdır. Kısmi salınım ölçüm prosedürü ve yorumlanması, üretici tarafından sağlanmalı ve kullanıcı ile üretici arasında anlaşmalı olmalıdır.
6. Elektrik Testleri: DC Gerilim Dayanıklılık Testleri
Tamamlanmış bir GIS için DC gerilim dayanıklılık testi önerilmez. Ancak, bir GIS'e bağlı güç kabloları üzerinde DC gerilim dayanıklılık testi yapılması gerekebilir. Bu test gerilimleri, GIS'in karşısındaki kablo ucundan uygulanacaktır, bu nedenle GIS'in küçük bir bölümü DC gerilime maruz kalacaktır. Bu DC gerilime maruz kalan GIS bölümü, mümkün olduğunca küçük tutulması önerilir. Bu testlerin gerçekleştirilmesinden önce üretici ile görüşülmesi önerilir.
7. Elektrik Testleri: Yardımcı Devreler Üzerinde Testler
Sahada kurulan tüm bağlantı kontrol kabloları üzerinde dielektrik, süreklilik ve direnç testleri yapılmalıdır.
8. Mekanik ve Elektriksel Fonksiyonel ve İşlevsel Testler
GIS'in işyerinde monte edildikten sonra, aşağıdaki konular doğrulanmalıdır:
Sahada monte edilen tüm çiviler ve bağlantıların burkulma değeri, belirlenen gereksinimlere uygunluğunu sağlamak için kontrol edilmelidir.
Kontrol kablolarının şematik ve kablo çizimlerine uygunluğu doğrulanmalıdır.
Her bir elektrik, pneumatik, hidrolik, mekanik, anahtarla işletilen veya birleştirilmiş kilitleme sisteminin, izin verilen ve engellenen koşullarda doğru işlemesi doğrulanmalıdır.
Kontrollerin, gaz, pneumatik ve hidrolik izleme ve uyarı sistemlerinin, koruma ve düzenleme ekipmanlarının, işlem sayacı, ısıtıcı ve lambaların doğru işlemesi doğrulanmalıdır.
Her bir devre kesici, ayrık anahtar ve topraklama anahtarı için her mekanik ve elektrik pozisyon göstergesinin, cihazın açık ve kapalı pozisyonlarını doğru bir şekilde gösterdiği doğrulanmalıdır.
Gaz bölgeleri, gaz bölge tanımlaması, gaz vanaları, gaz vanası pozisyonları ve bağlantı boru hattının fiziksel çizimlerle uyumlu olduğu doğrulanmalıdır.
Her bir devre kesici, ayrık anahtar ve topraklama anahtarı için temas hizalama, temas yolculuğu, hız, açma süresi ve kapatma süresi gibi işletim parametreleri, belirlenen gereksinimlere göre doğrulanmalıdır.
Kompressörler, pompalar, yardımcı kontaklar ve anti-pompa şemalarının doğru işlemesi, belirlenen gereksinimlere uygunluğunu sağlamak için doğrulanmalıdır.
Devre kesiciler, minimum ve maksimum kontrol gerilimlerinde trip test edilmelidir, doğru işlemesini doğrulamak için.
İkincil kabloların doğru kablosu, doğru sıkıştırma, sıkıştırılmış terminal bloğu vidaları, doğru kablo ve kablo işaretleri ve üreticinin çizimlerine uygun kablolaması doğrulanmalıdır.
GIS'in Elektrik Sistemiyle Bağlanması
Gaz yalıtımlı alt istasyon tamamen kurulduktan, kablolandıktan ve tüm saha testleri başarıyla tamamlandıktan sonra, yeni cihaz var olan elektrik sistemine bağlanmaya hazırdır. Bu süreç, koruma rölesi işleminin, uzaktan komutla devre kesicilerin triplenebilmesinin ve çeşitli hatlarla doğru faz ilişkilerinin doğrulanması için başka bir dizi test içerir. Bu ikinci test serisi, hava yalıtımlı alt istasyon (AIS) üzerinde yapılan testlere benzer, hatta aynı olmalıdır.
Referanslar:
IEC 6227-1 (2011) Yüksek Gerilimli Anahtarlama ve Kontrol Ekipmanları - Bölüm 1: Ortak Spekifikasyonlar.
IEEE C37.122 (2010) Gaz Yalıtımlı Alt İstasyonlar için IEEE Standardı.
IEEE C37.122-1 (2013) 52 kV'den Üstün Değerlere Sahip Gaz Yalıtımlı Alt İstasyonlar için Rehber.
Hermann Koch tarafından düzenlenen Gaz Yalıtımlı Alt İstasyonlar Kitabı.
https://www.omicronenergy.com
U.Schichler, E. Kynast tarafından yazılan "GIS'in Hayat Çevrimi Boyunca Yüksek Gerilim Testleri ve Ölçümleri" makalesi.
GIS'in Saha Testleri - S.M. Neuhold, FKH Zürih, İsviçre'deki Yüksek Gerilim Sorunları Uzman Komisyonu.
