Metodi tal-prova għal GIS Gas-Insulated Switchgear ġdida ta’ 35 kV

Il-GIS (Gas-Insulated Switchgear) joffri avantaggi kif l-iż-żiemel tal-struttura, l-operazzjoni fleksibbli, l-interlocking fideli, l-ħajja tal-aħdut lunga, l-operazzjoni b'sensa ta' manutenzjoni, u s-silġ żgħir. Jgħaddi ukoll ħafna avantaggi mhux mogħtiġa fil-prestazzjoni tal-isulazzjoni, l-ambjent amikku, u t-tisbil tas-silġ, u qiegħed jiżommu applikat aktar fl-imprezi industrjali u miniera, l-aeroporti, it-tramuntana, is-silġ, stazzjonijiet tal-ħalq tal-ġwieħ, u f-ħolqot oħra.

L-impresa tiegħu 35 kV substation tal-inside kienu orinġinalment armati bi switchgear tal-isulazzjoni tal-ħalq kompost minn 10 bays. Din l-aġġornament jagħmlu 4 bays ġodda. Imma l-area originarija tal-post ma tiġix taffassal il-ħtieġijiet tal-bay imorragħ. F'dal-konsegwenza, waqt li nkunu qed nikkonsidraw is-sena tal-maħlut tal-makjinerija u l-prestazzjoni tal-aħdut, l-35 kV substation qed jiġi refit bit-tas-silġ gas-insulated metal-enclosed switchgear. L-area esistenti tal-switchgear room tista taffassal il-ħtieġijiet tal-morragħ, u l-prestazzjoni tal-aħdut tal-apparat elettriku ser tkun mmorragħa b'mod sostanzjali.

Dan l-artiklu jagħmel studju, skont il-komponenti prinċipali tal-switchgear, fuq il-provi segwenti rispettivament: provi tal-isulazzjoni tal-każ u tal-busbar, provi tal-vacuum circuit breaker, provi tal-voltage transformer, provi tal-current transformer, provi tal-metal oxide surge arrester, u provi tal-power cable.

1. Klassifikazzjoni u Seqwel tal-Provi
Il-Bus Section III tal-35 kV substation hija magħmula mill-sistema tal-double bus formata mill-14 ZX2-type SF₆ gas-insulated switchgear units. Kull parti tal-ħalq primarja fit-tabbet huma installati fi każi tal-gas miftuħa, li jaqbelu diffikli test preventivi diretti. Il-test għandhom ikunu mgħammal bil-formazzjoni ta' circuits tal-test bl-użu ta' switchgear units ġost. Ħafna parti konduttivi, bħal voltage transformers u busbars, jagħmlu użu ta' konnezzjonijiet plug-in. Biex jingħata l-assigurazzjoni tal-kontatt solidu f'kull joint tal-plug, din id-dc contact resistance measurements għandha tkun mgħammala fuq kull joint. Waqt it-test, plugs temporanji għall-test għandhom jiġu installati f'socket tal-cables biex iservu bħal access points għall-test, li jiżżidu l-gravità u l-ħafna ta' xogħol. Għalhekk, il-sekwenz tal-test għandha tkun organizzata b'mod ragjonevoli biex tingħatax il-ħafna ta' xogħol. Waqt li nkunu qed nikkonsidraw is-sena ta' fatturi, it-test tal-apparat elettriku għal Bus Section III tal-35 kV hu implementat permezz ta' żewġ metodi: tests interni tal-każ u tests esterni tal-każ.

2. Provi Karatteristiċi tal-Aparat Interni tal-Switchgear
It-tests interni tal-każ jiġu mgħammal fl-ħalqa tal-frott. Fl-ħalqa tal-frott, test plugs ta' current injection ta' low-voltage huma facili għal installazzjoni - bas inkisebhom direttament fis-sockets tal-installazzjoni tal-cable fit-tabbet. Fl-ħalqa tal-tieni, test plugs ta' high-voltage jiġu inksebhum fis-sockets tal-installazzjoni tal-cable fit-tabbet u mhuwa msieġeb bis-skrūt biex jiġi introdot il-test voltage fit-talba tal-test.

2.1 Tests tal-Ħalqa tal-Frott
2.1.1 Provi tal-Vacuum Circuit Breaker
Fl-ħalqa tal-frott, jiġu mgħammal l-ewwel it-tests tal-karattristika mekanika u tal-mekanizmu tal-operazzjoni, kollox bl-użu ta' circuit breaker dynamic characteristic tester. Unitajiet tal-switchgear ġost huma gruppati fl-ħalqa tal-frott. Test leads tal-trippa huma mkonektati mill-blokk tal-frott, u l-blokk tal-tieni hu mmurris. Il-karattristika mekanika u l-voltages tal-coil tal-dua circuit breakers serijs huma misurat separatament - bħalissa, meta ninsabu l-karattristika mekanika ta' wieħed circuit breaker, l-ieħor circuit breaker hu mmurris biex iservi bħal path tal-test. Il-mod ta'test hu identiku mal-proceduri standard. Għal bay tal-bus-tie breaker 9AH, li hu bridging il-main u auxiliary buses tal-system tal-double bus, huwa jista jkun mmurris serijs mal-left-side breaker 10AH u r-right-side breaker 8AH (tliet breakers totali) biex iservu bħal paths tal-test ta' 10AH u 8AH.

2.1.2 DC Contact Resistance Test tal-Circuits Konduttivi u Bus Plug Joints
Biex jinsabu l-resistance tal-kontatt ta' kull vacuum circuit breakers, main/auxiliary bus disconnect switches, u main/auxiliary bus plug joints, unitajiet tal-switchgear ġost huma mbagħad gruppati fl-ħalqa tal-frott, imma jiġu mgħammal fl-ordni - bħalissa, 1AH–2AH, 2AH–3AH, ..., 13AH–14AH. Għal kull paġna, meta l-main ( jew auxiliary) bus disconnect switches tal-dua unitajiet tal-switchgear ġost huma mmurris, l-DC contact resistance trippa tal-corresponding main ( jew auxiliary) bus path hu misurata. Loop resistance tester hu użu bl-użu ta' test current ta' approssimativament 100 A. Bhalissa, għal bus-tie breaker 9AH, huwa jista jkun mmurris serijs mal-left-side 10AH u r-right-side 8AH biex ifformaw żewġ paths tal-test: 10AH–main bus–9AH–auxiliary bus–8AH u 10AH–auxiliary bus–9AH–main bus–8AH. Il-mod ta'test hu identiku mal-oħra unitajiet tal-switchgear, mid-daqs 200 sa 300 μΩ.

2.1.3 Provi tal-Current Transformer
Il-parti primarji konduttivi tal-gas-insulated dedicated current transformers installati fit-tabbet huma miftuħa ftal-każ; għalhekk, il-loro tests għandhom ikunu mgħammal fl-istess mod bħal it-tests interni tal-każ. Fl-ħalqa tal-frott, jiġu mgħammal l-ewwel it-tests tal-ratio, checks tal-polarity, u excitation characteristic curve tests. Dawn it-tests jiġu mgħammal bl-użu ta' multifunctional fully automatic comprehensive transformer tester.

Għal it-tests tal-ratio u checks tal-polarity: il-configurazzjoni tal-circuit tal-test hi konsistenti mal-circuit breaker mechanical characteristic tests - bħalissa, dua unitajiet tal-switchgear ġost huma gruppati, bl-ħalqa tal-frott tal-circuit breakers u l-bus disconnect switches tal-stess lato mmurris. High current jiġi injettat phase by phase, u secondary induced currents jiġu tirrit mill-secondary current terminals relatati biex jinsabu l-ratio u polarity ta' kull current transformers serijs fit-loop. Il-mod ta'test hu identiku mal-proceduri standard.

Għal it-test tal-excitation characteristic curve: dan it-test jirequire biss l-circuit primarji open u jista jkun mgħammal fl-ħin ieħor. Waqt li nikkunsidraw li hu jgħamal bl-użu ta' l-istess apparatu tal-test u jgħadu l-istess secondary current terminals kif it-test tal-ratio - bħalissa, test current jiġi injettat permezz tal-secondary current terminals relatati - jista jkun mgħammal fl-istess mod bit-test tal-ratio biex jintwassa l-effiċjenza tal-xogħol.

2.2 Provi ta' Test tal-Insolazzjoni tal-Equpament fit-Tas-silġ
Fid-darba t-tieni tat-test, jiġu miftuħa test tal-insolazzjoni tas-silġ u tal-busbars skont is-silġ, inkluż: test tal-insolazzjoni tal-parti viva tal-kutturjar għal l-ard u bejn il-kuntatti, test tal-insolazzjoni tal-parti viva tal-maġġor/assistent bus disconnect switch għal l-ard u bejn il-kuntatti, test tal-insolazzjoni tal-primary mal-secondary u għal l-ard tal-current transformer, u test tal-insolazzjoni tal-kulli busbars prinċipali/assistenti u parti konduttivi għal l-ard u bejn if-fażi.

Kull unità tas-silġ tiġi sottoposta għall-applikażjoni tal-volttagġ żewġ darbiet. L-ewwel, il-busbars prinċipali u l-assistenti fit-kaxxa jiġu ġġrounda tramit unità tas-silġ selezzjonata—tliet, il-kutturjar u l-maġġor ( jew l-assistent) bus disconnect switch tal-unità tas-silġ selezzjonata jiġu magħluqin. Phekk, il-bus-tie kutturjar u l-maġġor/assistenti bus disconnect switches jiġu magħluqin, u tilaqgħa ċavetta tan-negozju temporanja fil-socket tal-kablu tal-unità tas-silġ, b'dan jiġi ġġroundat il-sistema kollha tal-busbars prinċipali u l-assistenti fit-kaxxa.

L-unità tas-silġ li qed titgħallim test tagħha tuża plug tal-test ta' volttagġ għoli, li jiġi rafforzat ftit fil-socket tal-kablu biex jinfuża l-volttagġ tal-test.

Waqt l-applikażjoni tal-volttagġ l-ewwel għall-unità tas-silġ, il-kutturjar huwa mitfut, u l-switch tri-possizzjonijiet tal-busbar prinċipali huwa settjat fuq posizzjoni ta' ġġrounding ( jew settjat fuq posizzjoni ta' servizz fl- każ li l-busbar huwa ġġroundat fejn hiex), bl-aħwa jippermetti test ta' resistenza tal-volttagġ bejn il-primary u l-secondary tal-current transformer, bejn il-primary u l-ard, u bejn il-kuntatti tal-kutturjar.

Waqt l-applikażjoni tal-volttagġ it-tieni, il-kutturjar huwa magħluq, u l-switches tri-possizzjonijiet tal-busbar prinċipali u l-assistenti huma f'pozizzjoni mitfuta, bl-aħwa jippermetti test ta' resistenza tal-volttagġ tal-komponiment kollu tal-kutturjar għal l-ard u bejn il-kuntatti tal-bus disconnect switch prinċipali/assistenti.

Għal l-bay speċjali tal-bus-tie kutturjar 9AH, il-tests jistgħu jiġu pianifikati skont il-tests ta' resistenza tal-volttagġ tal-busbars prinċipali u l-assistenti, li jireqgħu applikażjoni tal-volttagġ tal-tliet. Waqt l-applikażjoni tal-volttagġ l-ewwel, il-bus-tie kutturjar u l-bus disconnect switch prinċipali jiġu magħluqin, waqt li l-bus disconnect switch l-assistenti huwa mitfut. Il-busbar l-assistenti jiġi ġġroundat tramit unità oħra tas-silġ, u l-volttagġ tal-test jiġi infuż fit-busbar prinċipali permezz ta' certa unità tas-silġ. B'dan, jiġu miftuħa test ta' resistenza tal-volttagġ is-sistema kollha tal-busbar prinċipali, l-bus-tie kutturjar kollu għal l-ard, u l-gap tal-kuntatti tal-bus disconnect switch l-assistenti, kif tara fil-Figura 1.

Waqt l-applikażjoni tal-volttagġ it-tieni, il-bus-tie kutturjar u l-bus disconnect switch l-assistenti jiġu magħluqin, waqt li l-bus disconnect switch prinċipali huwa mitfut. Il-busbar prinċipali jiġi ġġroundat tramit unità oħra tas-silġ, u l-volttagġ tal-test jiġi infuż fit-busbar l-assistenti permezz ta' certa unità tas-silġ. B'dan, jiġu miftuħa test ta' resistenza tal-volttagġ is-sistema kollha tal-busbar l-assistenti, l-bus-tie kutturjar kollu għal l-ard, u l-gap tal-kuntatti tal-bus disconnect switch prinċipali.

Waqt l-applikażjoni tal-volttagġ it-tlet, jiġu miftuħa test tal-gap tal-kuntatti tal-bus-tie kutturjar permezz tal-busbar l-assistenti. Speċifikament, il-bus-tie l-assistenti bus disconnect switch jiġi magħluq, il-bus-tie kutturjar jiġi mitfut, u l-bus-tie prinċipali bus disconnect switch jiġi settjat fuq posizzjoni ta' "ground". L-volttagġ tal-test jiġi infuż fit-busbar l-assistenti permezz ta' certa unità tas-silġ biex jiġu miftuħa test ta' resistenza tal-volttagġ tal-gap tal-kuntatti tal-bus-tie kutturjar.

3.Tests Miftuħa Barra mill-Silġ
Għal equpament kif surġenti, transformers tal-volttagġ, u kawwi, kollox it-tests jiġu miftuħa qabel l-installazzjoni.

3.1 Tests tal-Metal-Oxide Surge Arrester
Kull bay tal-kutturjar fuq il-Bus Section III ta' 35 kV (illies il-bay tal-bus-tie) huwa imqassam ma' metal-oxide, gapless, shielded, plug-in surge arresters. It-tests jiġu miftuħa qabel l-installazzjoni tal-arresters. T-tas-silġ tal-resistenza tal-insolazzjoni jiġi misjur qabel u wara l-test. Jiġi użu generator ta' volttagġ għoli DC, u l-tests jiġu miftuħa skont is-speċifikazzjonijiet tal-manifattur:

• DC reference voltage at 1 mA ≥ 73 kV

• Leakage current at 75% of U₁ₘₐ ≤ 50 μA

Waqt it-test, għandu jiġi installat sleeve ta' insolazzjoni dedikat fuq it-terminal għoli tal-arrester; l-ebda, fi l-ambjent atmosferiku, se jiġi kawtal flashover għal volttagġ għoli u spazju żgħir, li jagħmel dani għal l-insolazzjoni tas-silġ tal-arrester—li jiffaċċilixa l-test u jiskarta riskju ta' dani tal-equpament.

3.2 Tests tal-Transformer tal-Volttagġ (VT)
Totalment 14 VT singol-fażi, plug-in, specifiċi għal kabinet insulated bil-gass huwa installat fuq il-Bus Section III ta' 35 kV. Il-bus VT huma differenti mill-line VT billi inklużu winding residwal addizzjonali għal misurazzjoni ta' volttagġ zero-sekwenzja.

• Ratio and Polarity Tests: Jiġi użu tester multifunzjonali CT/VT biex jiġi misjur ir-rapport tal-volttagġ bejn il-winding primarji u kulli winding sekondarju (inkludot il-winding residwal) u verifika relazzjonijiet tal-polari.

• Excitation Characteristic Curve: Bi użu tal-istess tester, jiġi applicat volttagġ ta' excitation lil winding sekondarju, u jiġi reġistrat il-kurva tal-excitation għal 20%, 50%, 80%, 100%, u 120% tal-volttagġ nominali sekondarju (ivvjaġġar, 20 V, 50 V, 80 V, 100 V, u 120 V).

Waqt it-test, għandu jiġi installat cap insulator temporanju (inner cone insulator) fuq it-terminal għoli primarju; l-ebda, jiġi kawtal flashover, li jagħmel dani għal l-insolazzjoni u jimpedisxi l-volttagġ tal-test minn ikun raggiunt.

• DC Resistance of Windings: Jiġi misjur ir-resistenza DC ta' kwalunkwe winding primarju u sekondarju ta' kull VT.

• Prova tal-Provvista ta' Tensioni Alternati: Minħabba li dawn il-VT huma disegnati apposta għal switchgear mistennija b’gass, l-insulazzjoni estern tagħhom ma tistax taqsam provvisti tal-tensioni waħda l-aħra meta jiġu verifikati barra mill-kabinet. Għalhekk, ma jħallakx provvista tal-tensioni alternati bi-frekwenza tal-enerġija fuq il-għilien primar. L-alternattiva huwa użu tal-prova tal-tensioni indotta. Din il-prova indotta tista' tiġi miktja mal-prova tal-karatteristiċi tal-motivazzjoni—applikazzjoni tal-tensioni għal minuti wieħed fuq is-silġ tad-darba ta' 120V.

• Applika 3 kV AC (frekwenza tal-enerġija) għal minuti wieħed bejn il-terminal N tal-għilien primar u kull għiliena/ground oħra.

• Applika 2 kV AC (frekwenza tal-enerġija) għal minuti wieħed bejn kull għilien sekondar ( jew resdual) u kull għiliena/ground oħra.

• Verifiki fuq il-Komponenti Auxiljarji: Immisja r-resistanza DC tas-silġ tal-fjuż tal-parti primar ta' kull VT u ikkonferma l-insulazzjoni tal-protettur tal-gap tal-spark tal-punt neutru.

4.Precauzzjonijiet waqt it-Test

4.1 Kondizzjonijiet Bażiqa qabel it-Test

• Il-gaug ta' pressjoni tal-gass SF₆ għandu jindika fil-limiti normali tal-ħal tal-verd.

• Il-kabinet tal-switchgear għandu jiġi terrat b'mod affidabbli, bl-resistanza tal-terra li tissodisfa s-silġ.

• Ikkonferma li l-pożizzjonijiet reali u d-indikaturi tal-status tal-disconnetturi tal-triposizjoni u tal-circuit breakers huma korretti.

• Kull sokket mhux magħmul fl-equipment li qed jiġi verifikat għandu jiġi ħassan bi-plugs tal-insulazzjoni.

• Waqt il-provi tal-provvista tal-tensioni, il-buttali tal-terminali tal-kablu, il-buttali tal-installazzjoni tal-arrester, u l-buttali tal-installazzjoni tal-VT f'dak il-baj tal-voltiġġi għandhom jiġu ħassan bi-plugs tal-insulazzjoni spesifik; il-zones mhux energizzati ma bażtix xi ħassan.

• Ikkonferma li l-termini tal-busbar huma ħassana b'plugs tal-insulazzjoni u l-kabinet tat-tnejn huma ġoħor b'totalità.

4.2 Karatteristiċi Speċjali tal-Provi tal-Tensioni Waħda l-Aħra
Minħabba l-insufiċjenza tal-forza tal-insulazzjoni esterna tal-VT barra mill-kabinet, il-prova tal-tensioni indutta fuq il-għilien primar għandha tkun miktja mal-prova tal-motivazzjoni b'tensioni infeżla, li ma tirriflettx il-kundizzjonijiet standard tal-provvista. B'żid, ir-ridott tal-resistanza tal-kontatt DC jirrifletti l-resistanza totali tal-permess serjal—includenti l-circuit breakers, id-disconnetturi, il-kummenti tal-bus plug, u l-primerarji tal-CT—li jiffaċilita diffikultà f'identifikazzjoni ta' liema komponent speċifiċ huwa fit-talb tax-xejn jekk il-valur totali huwa barra mid-determinati.

4.3 Karatteristiċi Speċjali tal-Metodi tal-Provi tal-Tensioni Waħda l-Aħra
Minħabba li l-verifikazzjoni diretta tal-equipment imħassan fi ħlas tal-gass hija impossiibli, il-kursi tal-prova għandhom jiġu formati permezz ta' switchgear units u busbars ħdied. Għalhekk, il-verifikazzjoni komprensiva tal-blokk tal-35 kV Bus Section III tista' tikseb tiktbilhom biss meta l-sistema tal-bus hija mhux energizzata. Hafna, dawn il-provi tista' jiġu esegwiti fuq bajejiet mhux energizzati:

• Kull test tal-CT (illies illa l-test tal-rapport)

• Provi tal-provvista fuq il-gap tal-kontatt tal-circuit breaker u s-silġ tal-linja

• Tests karatteristici mekanika tal-circuit breakers (illies illa l-bus-tie breaker)

• Kull test fuq komponenti removibili kif il-kabli, l-arrestors tal-surġ, u l-VT

4.4 Konsiderazzjonijiet Speċjali għas-Standardi tal-Test
Waqt il-provi tal-provvista tal-tensioni interna, skonti li l-circuit breakers, id-disconnetturi, l-CTs, u l-busbars jiġu verifikati samment, il-tensioni tal-prova għandha tkun limitata għal l-inferjuri tal-provvista bejnihom—76 kV (l-standard tal-CT)—bil-resultati tal-stress infeżla għal l-oħrajn. Wara l-eliminazzjoni tal-għilien sekondari għal il-prova, il-kablat orignali għandhom jiġu restitwiti svelti biex jivitan l-kontatt żgħar jew l-kurrirent aperti.

5.Konklussjoni
Il-verifikazzjoni tal-tensioni waħda l-aħra tal-switchgear mistennija b’gass kompatt involvi sfidi uniki u requisiti operativi ta' kumplikazzjoni elevata. Għalhekk, tiftiħ tal-karatteristiċi tal-equipment huwa essenzjali. Is-scelta ta' l-equipament u metodi tal-prova adekwati taħdem wara dawn il-karatteristiċi, u s-sommazzjoni ta' proceduri u standardi ta' prova effikienti, jfornixxu referenza u base teknika valurizzati għal soluzzjoni ta' sfidi ingegneristika simili.