Methodi Testandi pro Noviter Installatis 35 kV GIS Apparatis Commutatoribus Isolatis Gas
GIS (Gas-Insulated Switchgear) praebet commoditates sicut structura compacta, operatio flexibilis, interlocking fidelis, vita longa, operatio sine manutenendo, et parvus locus. Habet etiam multas insuperabiles commoditates in insolatione, amicitia erga ambientes, et conservatione energiae, et est crebro applicata in industria et minis, aeroportibus, ferroviis, metropolitane, stationibus venti, aliisque locis.
Certa societas cum substatione interior 35 kV primitus instructa erat armariis insulatis aere quindecim bays. Haec renovatio addit quattuor novos bays. Sed area originalis non capere potest extensionem bayum. Praeterea, considerando annos servitii et performance securitatis, substationis 35 kV reficiuntur cum switchgear metallica inclusa gas SF₆. Area existens armarii satisfacere potest requirementis expansionis, et performance securitatis generalis apparatorum electricorum significanter meliorabitur.
Hoc articulus studet, secundum partes principes switchgear, testes sequentes: testes insulationis enclosure et busbar, testes circuit breaker vacui, testes transformatoris tensionis, testes transformatoris currentis, testes surge arrester metal oxidi, et testes cable potentiae.
1.Classificatio et Dispositio Sequens Testorum
Bus Section III substationis 35 kV constat systemate bis-bus formatum ab unitatibus quattuordecim ZX2-type SF₆ gas-insulated switchgear. Omnes partes vivae primae intra cabinets installantur in clausis enclosure gas repletis, faciendo directam prevenirem difficultatem. Testes itaque debent fieri formando circuitos testis per adjacentes unitates switchgear. Multae partes conductivae, sicut transformatores tensionis et busbars, utuntur connectionibus plug-in. Ad bonam contactationem omnium junctorum busbar plug, mensurationes resistentiae contactus DC debent fieri in omnibus junctis. Durante testis, temporales test plugs debent inseri in sockettes cables ut puncta accessus testis, quod incrementat difficultatem et onus laboris. Itaque, dispositio testis debet rationabiliter arrangi ad minimum onus. Considerando factores praedictos, testis apparatorum electricorum Bus Section III 35 kV implementatur per duos modos: testis internos cabinet et testis externos cabinet.
2.Testes Characteristicorum Apparatorum Internorum Switchgear
Testis interni cabinet aguntur in duabus rotationibus. In prima rotatione, test plugs injectionis currentis bassae tensionis utuntur; hi plugs sunt faciles ad instaurandum—simpliciter inserti directe in sockettes installationis cables intra switchgear. In secunda rotatione, test plugs altae tensionis inseruntur in sockettes installationis cables intra switchgear et securantur cum sceptris ad introducendum tensionem testis in apparatum sub testo.
2.1 Testes Primi Rotationis
2.1.1 Testes Circuit Breaker Vacui
In hac rotatione, testes characteristicae mechanicorum et testes mechanismi operationis primo aguntur, utentes tester dynamicarum characteristicarum circuit breaker. Duas adjacentes unitates switchgear coniunguntur. Tres phase test leads connectuntur ad unum extremum, et alter extremus terratur. Characteristicae mechanicae et tensiones coil operationis duorum circuit breakers serie connectorum separatim mensurantur—i.e., quando mensurantur characteristicae mechanicorum unius circuit breaker, alter circuit breaker clauditur ad servientem viam testis. Modus testis idem est standardi procedendo. Pro bus-tie breaker bay 9AH, qui pontificat buses principalem et auxiliarem systematis bis-bus, potest coniungi in serie cum sinistra breaker 10AH et dextra breaker 8AH (tres breakers totaliter) ut utilitetur viis testis 10AH et 8AH.
2.1.2 Test DC Resistentiae Contactus Circuitarum Conductivorum et Junctorum Bus Plug
Ad mensurandum resistentiam contactus omnium circuit breakers vacui, disconnectorum main/auxiliary bus, et junctorum bus plug, adjacentes unitates switchgear adhuc coniunguntur in pares, sed testantur sequentialiter—i.e., 1AH–2AH, 2AH–3AH, ..., 13AH–14AH. Pro unoquoque pare, quando disconnectorum main (vel auxiliary) bus duarum adjacentium unitatum switchgear clauduntur, resistentia DC triplophase viae correspondentis main (vel auxiliary) bus mensuratur. Tester resistentiae circuli utitur cum test currente circa 100 A. Sicut exemplum, pro bus-tie breaker 9AH, potest similiter coniungi in serie cum sinistra 10AH et dextra 8AH ad formandum duas vias testis: 10AH–main bus–9AH–auxiliary bus–8AH et 10AH–auxiliary bus–9AH–main bus–8AH. Modus testis idem est ut aliarum unitatum switchgear, cum valoribus resistentiae inter 200 et 300 μΩ.
2.1.3 Testes Transformatoris Currentis
Partes conductivae primae transformatorum currentis dedicati insulati gas intra cabinet installati sunt clausi in enclosure; ideo, eorum testes debent completari simul durante testis interni cabinet. In hac rotatione, testes ratio, inspectiones polaritatis, et curvae characteristicarum excitationis primum aguntur. Hoc test fit utendo tester multifunctionali automatico compendioso transformatoris.
Pro testibus ratio et inspectionibus polaritatis: configuratio circuiti testis est idem testibus characteristicae mechanicorum circuit breaker—i.e., duae adjacentes unitates switchgear coniunguntur, cum eorum circuit breakers et disconnectorum ipsilateralis bus claudi. Injicitur magnus currentis phase per phase, et secondary induced currents extrahuntur ex correspondenti terminali currentis secondary ad mensurandum ratio et polaritatem omnium transformatorum currentis in serie in circuitu. Modus testis idem est standardi procedendo.
Pro teste curvae characteristicarum excitationis: hic test requirit tantum circuitum primum apertum et potest fieri ad libitum. Considerando utitur eodem instrumento testis et partibus communibus terminalibus currentis secondary cum testo ratio—i.e., test current injicitur per correspondentes terminalis currentis secondary—potest fieri simul cum testo ratio ad meliorem efficientiam laboris.
2.2 Testes Insulationis Apparatorum Intra Armariolum Commutatorium
In secundo circulo testorum, testes insulationis armariolorum commutatoriorum et busbarum simul peraguntur, inter quae: testes insulationis partium vivarum interruptoris circuiti ad terram et inter contactus, testes insulationis partium vivarum disjunctoris bus principalis/auxiliaris ad terram et inter contactus, testes insulationis transformatonis currentis primariae ad secundariam et ad terram, et testes insulationis omnium bus principalium/auxiliarium internorum et partium conductivorum ad terram et inter phasos.
Unicuique unitati armarioli commutatorii applicatur voltura bis. Primum, bus principalis et auxiliaris intra armarium per unitatem armarioli commutatorii selectam terrentur—id est, interruptor circuitus et vel disjunctor bus principalis (vel auxiliaris) unitatis armarioli commutatorii selectae clauduntur. Deinde, disjunctor bus-tie et eius disjunctores bus principalis/auxiliaris clauduntur, et filum terrenum temporarium in foramine cabli illius unitatis armarioli commutatorii installatur, ita totum systema bus principalis et auxiliaris intra armarium terrendum.
Unitas armarioli commutatorii sub teste utitur plug testi alto voltu, qui stricte in foramen cabli infigitur ad introducendum voltum testi.
Durante prima applicatione voltus ad unitatem armarioli commutatorii, interruptor eius circuitus patet, et disjunctor bus principalis tricipitis in positionem terrenam ponitur (vel in positionem servitii cum bus alibi terrendo), permitens testes sustinendi voltus inter primariam et secundariam transformatonis currentis et inter primariam et terram, sicut et inter contactus interruptoris circuitus.
Durante secunda applicatione voltus, interruptor circuitus clauditur, et ambo disjunctores bus principalis et auxiliaris tricipites in positione aperta sunt, permittentes testes sustinendi voltus totius assembly interruptoris circuitus ad terram et inter contactus disjunctorum bus principalis/auxiliaris.
Pro bay speciali disjunctoris bus-tie 9AH, testes possunt simul cum testibus sustinendi voltus bus principalis et auxiliaris agi, requiruntur applicationes voltus tres in toto. Durante prima applicatione voltus, disjunctor bus-tie et disjunctor bus principalis clauduntur, dum disjunctor bus auxiliaris patet. Bus auxiliaris per aliam unitatem armarioli commutatorii terretur, et voltus testi in bus principalem per certam unitatem armarioli commutatorii introducitur. Tunc testes sustinendi voltus aguntur in systemate bus principalis, toto disjunctore bus-tie ad terram, et inter contactus disjunctoris bus auxiliaris, ut in Figura 1 ostenditur.
Durante secunda applicatione voltus, disjunctor bus-tie et disjunctor bus auxiliaris clauduntur, dum disjunctor bus principalis aperitur. Bus principalis per aliam unitatem armarioli commutatorii terretur, et voltus testi in bus auxiliarem per certam unitatem armarioli commutatorii introducitur. Tunc testis sustinendi voltus agitur in systemate bus auxiliari, toto disjunctore bus-tie ad terram, et inter contactus disjunctoris bus principalis.
Durante tertia applicatione voltus, inter contactus disjunctoris bus-tie per bus auxiliarem testantur. Specificiter, disjunctor bus-tie bus auxiliaris clauditur, disjunctor bus-tie aperitur, et disjunctor bus-tie bus principalis in positionem "terram" ponitur. Voltus testi per certam unitatem armarioli commutatorii in bus auxiliarem introducitur ad testandum inter contactus disjunctoris bus-tie.
3.Testes Extra Armariolum Commutatorium Conducti
Pro apparatibus sicut parrafulminibus, transformonibus voltus, et cablis, omnes testes ante installationem completi sunt.
3.1 Testes Parrafulminorum Oxido-Metallicorum
Omnes bays interruptorum circuitus in sectione III bus 35 kV (praeter bay bus-tie) praeditae sunt parrafulminis oxido-metallicis, sine interspatio, obductis, insertilibus. Testes ante installationem parrafulminorum aguntur. Resistentia insulationis metiturur tam ante quam post testum. Generator DC alto voltu utitur, et testes secundum specifica fabricantis aguntur:
Voltus DC referentia ad 1 mA ≥ 73 kV
Currentus defluxus ad 75% U₁ₘₐ ≤ 50 μA
Durante testibus, manica insulans dedicata in terminum alto voltu parrafulminis instalari debet; alias, in aere ambienti, propter altum voltum et parvum interspatium, occurret defluxus superficiei, laedens insulationem superficiei parrafulminis—faciens testum impossibile et periculum laesionis apparatorum.
3.2 Testes Transformonis Voltus (VT)
Totaliter quattuordecim VT uniphasicos, insertilibus, specificos armariolis gas-insulatis in sectione III bus 35 kV installati sunt. VT bus differunt a VT lineis eo quod windingum residuum additum habent pro mensura voltus zero-sequenti.
Testes Ratio et Polaris: Tester multifunctionalis CT/VT ad mensurandum ratio voltus inter windingum primum et singulos windings secundos (incl. windingum residuum) et verificandum relationes polaritatis utitur.
Curva Characteristica Excitationis: Eodem tester, voltus excitationis ad windingum secundum applicatur, et curva excitationis recordatur ad 20%, 50%, 80%, 100%, et 120% voltus nominati secundi (id est, 20 V, 50 V, 80 V, 100 V, et 120 V).
Durante testibus, caput insulans temporarium (insulator conicus internum) in terminum primum alto voltu instalari debet; alias, defluxus superficiei occurrit, laedens insulationem et impedens voltum testi attingendum.
Resistentia DC Windings: Resistentia DC ambobus windingis primo et secundo cuiusque VT metiturur.
Test Voltus Alternans: Cum haec VT specialiter pro apparatu commutationis isolato gas insulantur, externa insulatio non potest magnas tensiones testi resistere extra armariolum. Proinde, nullus test voltus alternantis in primario implicu itur. In eius loco, test inducendi adhibetur. Hic test inducendi cum testi characteristicae excitationis combinari potest—tensionem 120 V per 1 minutum in secundario applicando.
Applica 3 kV AC (frequensia potestatis) per 1 minutum inter terminalem N primarii et cunctos alios implicus/terram.
Applica 2 kV AC (frequensia potestatis) per 1 minutum inter singulos secundarios (vel residuos) et cunctos alios implicus/terram.
Testes in Componentibus Auxiliaribus: Mensus est resistentiam DC fusibilis latioris VT et inspexi resistentiam insulationis protectoris scintillae puncti neutralis.
4.Praecautiones Durante Testibus
4.1 Conditiones Basicas Ante Testus
Manometrum pressionis gas SF₆ indicare debet in normali limite viridi.
Armariolum apparati commutationis fideliter terram tangere debet, cum resistentia terrae requisitis satisfaciat.
Verifica ut positiones reales et indicatores status disjunctorum trilocalium et interruptorum circuiti recte sint.
Omnes foramina non usitata in apparatu testando tappis insulatoriis obturari debent.
Durante testibus voltus alternantis, foramina terminorum cablem, foramina montandi fulminatori, et foramina montandi VT in bays recipientes voltum tappis insulatoriis propriis obturari debent; spatia non electrizata obturatione non indigent.
Confirma ut extremitates busbar obturatae sint tappis insulatoriis et ut ambo armariola lateralia perfecte clausa sint.
4.2 Characteristicae Specialis Testuum Altae Tensionis
Propter insufficientem fortitudinem externae insulationis VT extra armariolum, test inducendi in primario cum testi excitationis ad tensione minore debet combinari, quod non plene conditiones standard sustinendi replicat. Praeterea, mensurae resistentiae contactus DC reflectunt resistentiam totius viae seriei—cum interruptoribus circuiti, disjunctoribus, juncturis bus plug, et CT primariis—quod difficile facit discernere quod speciale componentum limites permisso superat si valor totalis extra specificationem est.
4.3 Naturam Specialis Methodorum Testuum Altae Tensionis
Quia directus test apparatorum inclusorum intra enclosure gas plena impossibilis est, circuiti testandi ex unitatibus adjacentibus apparatorum commutationis et busbar formari debent. Ergo, test comprehensivus totius sectionis Bus 35 kV III solummodo quando systema bus sine energia est fieri potest. Tamen, certi testes in bayis individualibus sine energia fieri possunt:
Omnes testes CT (praeter testes rationis)
Testes sustinendi in hiatus contactuum interruptorum circuiti et sectionibus lineae
Testes characteristicarum mechanicarum interruptorum circuiti (praeter interruptorem bus-tie)
Omnes testes in componentibus removendis sicut cables, fulminatores, et VTs
4.4 Considerationes Specialis pro Standardibus Testuum
Durante testibus internis AC, cum interruptores circuiti, disjunctori, CTs, et busbars simul testantur, tensio testi debet limitari ad minimum eorum sustinendi—76 kV (standard CT)—resultans in stress minor quam optimus aliis componentibus. Post removal secundarii implicus pro testibus, fili originaliter restituendi sunt ut contactus malus vel circuitus aperti vitentur.
5.Conclusio
Testus altae tensionis apparatorum commutationis compactis gas insulantium involvunt unica difficultates et operationes complexissimas. Ergo, intellectus profundus characteristicae apparatorum essentialis est. Selectio equipmenti testi et methodologiarum ad has characteristicae adaptatarum, et summarium procedure testi effectivae et standardes, praebet referentiam et basis technica valentem ad similes solutiones ingeniariorum.
