Методи за тестiranje на ново инсталираната 35 кВ GIS гас-изолирана комутациона опрема
GIS (газ-изолирана комутациона опрема) нуди предности како компактна структура, флексибилна операција, надежна интерлокирање, долг век на користење, поддршка без одржување и мала површина. Тоа исто така има многу незаменими предности во изолативните карактеристики, заштитата на околината и штеднувањето на енергија, и се све повеќе применува во индустријски и мински предузетвата, аеродроми, железници, метро, ветропаркови и други области.
Одредено предузетво со 35 кВ внатрешна трансформаторска станција беше првично опремена со ваздушно-изолирана комутационна опрема со 10 секции. Оваа надградба додава 4 нови секции. Меѓутоа, оригинален просторот не може да ги прифати потребите за проширани секции. Поминувајќи на годините на користење на опремата и безопасноста, 35 кВ трансформаторската станција се реновира со SF₆ газ-изолирана метална затворена комутационна опрема. Сегашната просторија за комутационна опрема може да задоволи потребите за проширување, а целокупната безопасност на електричната опрема ќе биде значително подобarena.
Оваа статија студира, според главните компоненти на комутационната опрема, следните тестови: тестови на изолација на обвивката и бусбарот, тестови на вакумски прекинувач, тестови на напонски трансформатор, тестови на стројни трансформатори, тестови на метал оксиден уштецки клапан и тестови на електрични кабли.
1. Класификација на тестовите и распоред на последователноста
Секцијата III на 35 кВ трансформаторската станција се состои од двојна бус система формирана од 14 ZX2 типови SF₆ газ-изолирана комутационна опрема. Сите основни живи делови во кабинетите се инсталирани во герметични газ-испуштени обвивки, што прави директното предупредување со тестови тешко. Затоа, тестовите мора да се изведат со формирање на тест патеки со соседни комутационни опреми. Многу проводни делови, како што се напонски трансформатори и бусбари, користат конектори за плугување. За да се осигура добар контакт на сите чевли на бусбарот, треба да се изведат меренја на DC контактот на сите чевли. Во време на тестовите, мора да се инсталираат временски тест плугови на чевли на кабели за да служат како точки за пристап до тестовите, што зголемува трудноста и работната ракова. Затоа, последователноста на тестовите треба да се разумно организира за намалување на работната ракова. Со оглед на горенаведените фактори, тестовите на електричната опрема за секцијата III на 35 кВ се изведуваат преку две методи: тестови во внатрешноста на кабинетите и тестови надвор од кабинетите.
2. Характеристични тестови на опремата во комутационната опрема
Тестовите во внатрешноста на кабинетите се изведуваат во две фази. Во првата фаза, се користат тест плугови за инжекција на нисковолтен струја; овие плугови се лесно инсталираат - просто се вметнуваат директно во чевли за инсталација на кабели во комутационната опрема. Во втората фаза, високоволтни тест плугови се вметнуваат во чевли за инсталација на кабели во комутационната опрема и се фиксираат со винтови за да се внесе тест напон во опремата која се тестира.
2.1 Први круг на тестови
2.1.1 Тестови на вакумски прекинувач
Во овој круг, прво се изведуваат тестови на механички карактеристики и механизми на функционирање, користејќи го тестерот за динамички карактеристики на прекинувачите. Две соседни комутационни опреми се групираат заедно. Трофазни тест линии се поврзуваат на еден кraj, а другиот кraj е земљиштен. Механичките карактеристики и напонот на колата на два серијно поврзани прекинувачи се мерат посебно - тоа е, кога се мери механичката карактеристика на еден прекинувач, другиот прекинувач е затворен за да служи како тест патека. Методот на тестирење е истиот како стандардните процедури. За прекинувачот за поврзување на бусот 9AH, кој поврзува главниот и помошниот бус на двојната бус система, може да се поврзе серијно со прекинувачот 10AH од левата страна и прекинувачот 8AH од десната страна (вкупно три прекинувачи) за да се користат тест патеките на 10AH и 8AH.
2.1.2 Тест на DC контактот на проводните патеки и чевли на бусбарот
За да се измери контактот на сите вакумски прекинувачи, главни/помошни бус префрлачи и главни/помошни бус чевли, соседни комутационни опреми се групираат во парови, но се тестираат последователно - тоа е, 1AH–2AH, 2AH–3AH, ..., 13AH–14AH. За секој пар, кога главните (или помошни) бус префрлачи на две соседни комутационни опреми се затворени, се мери трофазниот DC контакт на соодветната главна (или помошна) бус патека. Користи се тестер за резистивност на лупа со тест струја од околу 100 А. На пример, за прекинувачот за поврзување на бусот 9AH, може да се поврзе серијно со левиот 10AH и десниот 8AH за да се формираат две тест патеки: 10AH–главен бус–9AH–помошен бус–8AH и 10AH–помошен бус–9AH–главен бус–8AH. Методот на тестирење е истиот како за другите комутационни опреми, со вредности на резистивност од 200 до 300 μΩ.
2.1.3 Тестови на стројни трансформатори
Основните проводни делови на газ-изолираните специјализирани стројни трансформатори инсталирани во кабинетот се запечатени во обвивката; затоа, нивните тестови мора да се завршат истовремено со тестовите во внатрешноста на кабинетот. Во овој круг, прво се изведуваат тестови на одношение, проверка на поларитет и тестови на карактеристична крива на возбудување. Овие тестови се изведуваат користејќи го мултифункционалниот автоматски комплексен тестер за трансформатори.
За тестови на одношение и проверка на поларитет: конфигурацијата на тест патеката е истиот како за тестовите на механички карактеристики на прекинувачите - тоа е, две соседни комутационни опреми се групираат, со нивните прекинувачи и истостраните бус префрлачи затворени. Висока струја се инжектира фаза по фаза, и вторични индуцирани струи се повлечени од соодветните вторични струјни терминали за да се измерат одношението и поларитетот на сите стројни трансформатори поврзани серијно во лупата. Методот на тестирење е истиот како стандардните процедури.
За тест на карактеристична крива на возбудување: овој тест само бара отворена основна патека и може да се изведе на било кој момент. Со оглед дека користи истата тест опрема и споделува исти вторични струјни терминали како тестот на одношение - тоа е, тест струја се инжектира низ соодветните вторични струјни терминали - може да се изведе истовремено со тестот на одношение за подобрување на ефективноста на работата.
2.2 Изолативни тестови на опремата во јамка
Во вториот круг на тестови, истовремено се извршуваат изолативни тестови на јамката и бусбара, вклучувајќи: изолативни тестови на живите делови на прекинувачот до земја и помеѓу контактите, изолативни тестови на главните/помошните бус дисконектори до земја и помеѓу контактите, изолативни тестови на первичната до вторичната страна на трансформаторот за стројна и до земја, како и изолативни тестови на сите главни/помошни бусбари и проводливи делови до земја и помеѓу фазите.
Секоја единица јамка е подложена на двапати применување на напон. Прво, главните и помошните бусбари во кабинетот се земјанат со избор на одредена единица јамка—т.е., прекинувачот и или главниот (или помошниот) бус дисконектор на избраната единица јамка се затвораат. Потоа, прекинувачот за поврзување на бусбарите и нивните главни/помошни бус дисконектори се затвораат, а временски земјачки жиц е инсталиран на кабелскиот сокет на таа единица јамка, што го земјанира целата систем на главни и помошни бусбари во кабинетот.
Единицата јамка која се тестира користи испитно плаг за висок напон, кој е завртен на кабелскиот сокет за внесување на испитниот напон.
Токму во првото применување на напон на единицата јамка, прекинувачот е отворен, а трипозициониот главен бус дисконектор е поставен на позиција за земјање (или поставен на оперативна позиција со бусбарите земјанирани на друго место), што овозможува испитни тестови на стројната страна до вторичната страна и до земја, како и помеѓу контактите на прекинувачот.
Токму во второто применување на напон, прекинувачот е затворен, а и главниот и помошниот бус трипозициони дисконектори се во отворена позиција, што овозможува испитни тестови на целата собирачка единица прекинувач до земја и помеѓу контактите на главниот/помошниот бус дисконектор.
За специјалната единица јамка за поврзување на бусбарите 9AH, тестовите можат да се планираат заедно со испитните тестови на главните и помошните бусбари, потребни се уште три применувања на напон. Во првото применување на напон, прекинувачот за поврзување на бусбарите и главниот бус дисконектор се затвораат, додека помошниот бус дисконектор е отворен. Помошниот бус се земјанира преку друга единица јамка, а испитниот напон се внесува во главниот бус преку одредена единица јамка. Тогаш се извршуваат испитни тестови на системот на главниот бус, целата единица јамка за поврзување на бусбарите до земја и размакот помеѓу контактите на помошниот бус дисконектор, како што е прикажано на Слика 1.
Во второто применување на напон, прекинувачот за поврзување на бусбарите и помошниот бус дисконектор се затвораат, додека главниот бус дисконектор е отворен. Главниот бус се земјанира преку друга единица јамка, а испитниот напон се внесува во помошниот бус преку одредена единица јамка. Тогаш се извршува испитен тест на системот на помошниот бус, целата единица јамка за поврзување на бусбарите до земја и размакот помеѓу контактите на главниот бус дисконектор.
Во третото применување на напон, размакот помеѓу контактите на прекинувачот за поврзување на бусбарите се тестира преку помошниот бус. Конкретно, помошниот бус дисконектор за поврзување на бусбарите е затворен, прекинувачот за поврзување на бусбарите е отворен, а главниот бус дисконектор за поврзување на бусбарите е поставен на позиција „земја“. Испитниот напон се внесува во помошниот бус преку одредена единица јамка за да се изврши испитен тест на размакот помеѓу контактите на прекинувачот за поврзување на бусбарите.
3.Тести кои се извршуваат надвор од јамката
За опрема како заштитници од пернување, трансформатори за напон и кабели, сите тестови се завршуваат пред инсталацијата.
3.1 Тести на металоксидни заштитници од пернување
Сите јамки прекинувачи на 35 кV Бус секција III (освен јамката за поврзување на бусбарите) се опремени со металоксидни, безразмакни, заштитници од пернување со заштитен влез. Тестовите се извршуваат пред инсталацијата на заштитникот. Мере се изолационата резистентност пре и по тестот. Користи се DC генератор за висок напон, и тестовите се извршуваат според производствените спецификации:
DC референтен напон на 1 мА ≥ 73 кV
Струја на протечка на 75% од U₁ₘₐ ≤ 50 μA
Токму во време на тестовите, на високонапонскиот терминал на заштитникот мора да се инсталира посветен изолационски рукав; во спротивно, во околинската воздух, поради висок напон и мал расстојание, ќе се случи површинско пернување, што ќе повреди површинската изолација на заштитникот—што ќе го направи неможлив тестот и ќе ризикува повреда на опремата.
3.2 Тести на трансформатори за напон (VT)
Укупно 14 еднофазни, за влегување, гас-изолирани кабинетни трансформатори за напон се инсталирани на 35 кV Бус секција III. Бус VT-овите се разликуваат од линиски VT-ови во тоа што имаат дополнителна резидуална намотка за мерење на нулта последователноста на напонот.
Тести на одношение и поларитет: Користи се многуфункционален CT/VT тестер за мерење на одношението на напонот помеѓу первичната намотка и секоја вторична намотка (вклучувајќи резидуалната намотка) и проверка на поларитетните односи.
Крива на екситација: Со истата апаратура, напонот на екситација се применува на вторичната намотка, а кривата на екситација се записува на 20%, 50%, 80%, 100% и 120% од вторичниот номинален напон (т.е. 20 V, 50 V, 80 V, 100 V и 120 V).
Во време на тестовите, на високонапонскиот терминал мора да се инсталира временски изолационски кап (внатрешен конусен изолатор); во спротивно, ќе се случи површинско пернување, што ќе повреди изолацијата и ќе го предотврати достигнувањето на испитниот напон.
DC отпор на намотките: Мере се DC отпорите на и првичните и вторичните намотки на секој VT.
Испокон напоно од наизменична ток: Бидејќи овие VT се дизајнирани специјално за гас-изолирано превклучувачко опрема, нивната екстерна изолација не може да издради високи тест напони кога се тестираат надвор од кабинетот. Затоа, не се изведува тест со наизменична ток на основната обмотка. Вместо тоа, се користи тест со индуциран напон. Овој индуциран тест може да се комбинира со тест на карактеристики на магнетизација - приложување на напон од 120 V во вторичната страна за 1 минута.
Приложете 3 kV наизменичен напон (наизменичен) за 1 минута помеѓу терминалот N на основната обмотка и сите други обмотки/земја.
Приложете 2 kV наизменичен напон (наизменичен) за 1 минута помеѓу секоја вторична (или резидуална) обмотка и сите други обмотки/земја.
Тести на помошни компоненти: Измерете DC отпорот на предохранителот на основната страна на секој VT и проверете изолациониот отпор на заштитникот против искра на нултата точка.
4.Преварки при тестирањето
4.1 Основни услови пред тестирањето
Казалецот на притисокот на SF₆ гасот мора да покажува во нормален зелен опсег.
Кабинетот на превклучувачката опрема мора да биде надежно земјан, со отпор на земја што задоволува барањата.
Потврдете дека реалните позиции и индикаторите на состојба на трипозиционите преклопувачи и преклопувачите се точни.
Сите непокористени сокови на тестираната опрема мора да бидат затворени со изолациони плагови.
Во време на тести со наизменичен напон, отворите за кабели, отворите за монтаžа на гасови и отворите за монтаžа на VT во јачини кои примаат напон мора да бидат затворени со посветени изолациони плагови; области без напон не треба да се затворат.
Потврдете дека крајните точки на јачината се затворени со изолациони плагови и дека сите кабинети на крајните точки се целосно затворени.
4.2 Специфични карактеристики на тести со висок напон
Због недостаточната јачина на екстерната изолација на VT надвор од кабинетот, тестот со индуциран напон на основната обмотка мора да се комбинира со тест на магнетизација со намален напон, што не го реплицира целосно стандардниот услов на издржливост. Помину, мерките на DC контактниот отпор одразуваат тоталниот отпор на целосната сериесна патека - вклучувајќи преклопувачи, преклопувачи, спојници на јачината и CT основни - што прави тешко да се локализира кој конкретен компонент надминува дозволените границе ако тоталната вредност е надвор од спецификацијата.
4.3 Специфична природа на методите за тести со висок напон
Због немогушен директен тест на опремата запечатана внатрешно во гас-наполнети кабинети, тест циркуви мора да се формираат користејќи соседни единици на превклучувачката опрема и јачини. Затоа, целосниот тест на целата 35 kV Bus Section III може да се изведе само кога системот на јачината е деенергиран. Меѓутоа, одредени тестови можат да се изведат на индивидуални деенергиране јачини:
Сите CT тестови (освен тестови на количник)
Тести на издржливост на размакот на контакти на преклопувачите и линиски делови
Механички карактеристики на преклопувачите (освен преклопувачот за поврзување на јачината)
Сите тестови на уклонливи компоненти како што се кабели, гасови и VT
4.4 Специфични преварки за стандарди на тестови
Во време на интерни тести со наизменичен напон, бидејќи преклопувачите, преклопувачите, CT и јачините се тестираат истовремено, тест напонот мора да биде ограничен до најниската издржливост меѓу нив - 76 kV (CT стандард) - што резултира со пониски степени на стрес за другите компоненти. По уклањање на вторичните обмотки за тестирање, оригинален провод мора да се врати натаму незадолжително за да се избегне лош контакт или отворена цеп.
5.Заклучок
Тестирањето со висок напон на компактна гас-изолирана превклучувачка опрема вклучува уникални предизвици и многу комплексни оперативни барања. Затоа, целосно разбирање на карактеристиките на опремата е суштинско. Избор на одговарајќи тест опрема и методологии прилагодени на овие карактеристики, и сумирање на ефективни процедури и стандарди за тестирање, пружа ценна референца и техничка основа за решавање на слични инженерски предизвици.
