Mfumo wa Kutafuta kwa Vifaa vya GIS ya Kuzuia Nishati kwenye IEE-Business Mpya zilizosainishwa 35 kV

GIS (Gas-Insulated Switchgear) ina manufaa kama vile muundo wa ndani, utendaji wa rahisi, uunganisho wa imara, uzima wa muda mrefu, utendaji bila uongezi, na eneo kidogo. Pia ina faida nyingi ambazo hazipaswi badilishwa katika utendakazi wa ubalozi, maridhawa ya mazingira, na uokoa wa nishati, na inatumika zaidi katika mashirika ya viwandani na minangini, maabara, barabara za reli, treni za chini, istishari za nguvu za upepo, na sehemu nyingine.

Substation ya ndani ya shirika fulani ya 35 kV ilikuwa imepatiwa switchgear iliyozaa kwenye hewa ikiwemo vyumba 10. Sasisho hili linaweka vyumba vipya 4. Hata hivyo, eneo la awali halikubalii mahitaji ya kuongezeka. Zaidi ya hayo, kuzingatia miaka ya matumizi ya vifaa na utendaji wake wa usalama, substation ya 35 kV inabadilishwa kwa kutumia SF₆ gas-insulated metal-enclosed switchgear. Eneo la chumba cha switchgear kilichopo kinaweza kukidhi mahitaji ya kuongezeka, na utendaji wa jumla wa usalama wa vifaa vya umeme utapungua kwa kiasi kikubwa.

Makala haya yanastahili, kulingana na vipengele muhimu vya switchgear, majaribio yafuatayo kila moja: majaribio ya ubalozi ya mfuko na busbar, majaribio ya kivinjari cha vacuum, majaribio ya transforma ya voltage, majaribio ya transforma ya sasa, majaribio ya kivinjari cha surges cha oksidi ya metallic, na majaribio ya kablai ya nguvu.

1. Utambulisho wa Vipengele vya Jaribio na Mpangilio wa Mfuatano
Sehemu ya Bus III ya substation ya 35 kV inajumuisha mfumo wa double-bus ulioundwa na vituo 14 vya switchgear ya ZX2 ya SF₆ iliyozaa kwa gesi. Sehemu zote kuu zenye umeme ndani ya vituo zimefanikiwa kwenye visingilio vilivyofungwa vilivyomjaa gesi, ambayo husababisha kuwa vigumu kufanya jaribio rasmi moja kwa moja. Kwa hiyo, jaribio lazima lifanyike kwa kuunda mzunguko wa jaribio kwa kutumia vituo vya switchgear vinavyojiri. Sehemu nyingi za kuchukua umeme, kama vile transforma za voltage na busbar, hutumia uunganisho wa aina ya plug-in. Ili kuhakikisha kuwa kuna mawasiliano mema kwenye panga zote za busbar, lazima yafanyike vipimo vya upinzani wa mawasiliano ya DC kwenye panga zote. Wakati wa kujaribu, lazima vipande vya jaribio vya wakati vifanyike kwenye sockets za kablai ili vifanye kama pointi za ufikiaji wa jaribio, ambayo husababisha kuwa jaribio limekuwa vigumu zaidi na kushughulikia kazi zaidi. Kwa sababu hiyo, mpangilio wa jaribio unapaswa kupangwa kwa uangalifu ili kupunguza mzigo wa kazi. Kuzingatia mambo haya, majaribio ya vifaa vya umeme kwa ajili ya Sehemu ya Bus III ya 35 kV yatatimizwa kwa njia mbili: majaribio ya ndani ya vituo na majaribio ya nje ya vituo.

2. Majaribio ya Tabia ya Vifaa vya Ndani ya Switchgear
Majaribio ya ndani ya vituo yafanyika mara mbili. Katika mgao wa kwanza, vitambaa vya jaribio vya sasa cha chini vinafaa kutumika; vitambaa hivi vina rahisi kufanyika—vinawekwa moja kwa moja kwenye sockets za instalisho za kablai ndani ya switchgear. Katika mgao wa pili, vitambaa vya voltijemu ya juu vinawekwa kwenye sockets za instalisho za kablai ndani ya switchgear na kuzimwa kwa schau si kuleta voltiji la jaribio kwenye kifaa kinachopigwa.

2.1 Majaribio ya Mgao wa Kwanza
2.1.1 Majaribio ya Kivinjari cha Vacuum
Katika mgao huu, jaribio la tabia ya kiashiria na jaribio la kitendakazi cha kitendakazi kinafanyika kwanza, wote wanatumia kifaa cha kupima tabia ya kidinamiki cha kivinjari. Vituo viwili vya switchgear vinavyojiri vinagawanywa kama kundi. Miundo ya jaribio ya phase tatu inaunganishwa kwenye upande mmoja, na upande mwingine unazimwa. Tabia za kiashiria na sasa la coil ya kitendakazi kwa kivinjari kichwani kimoja kinachopimwa kila moja—yaani, wakati wa kupima tabia za kiashiria za kivinjari kimoja, kivinjari kingine kinafungwa ili kifanye kama njia ya jaribio. Njia ya jaribio ni sawa na taratibu za kawaida. Kwa ajili ya kivinjari cha bus-tie cha bay 9AH, ambacho kinaunganisha bus kuu na bus msaidizi wa mfumo wa double-bus, kinaweza kuunganishwa kwa upande wa kushoto kivinjari 10AH na upande wa kulia kivinjari 8AH (kivinjari vitatu kwa jumla) ili kutumia njia za jaribio za 10AH na 8AH.

2.1.2 Jaribio la Upinzani wa Mawasiliano wa DC wa Mzunguko wa Uchunguzi na Panga za Bus Plug
Ili kupima upinzani wa mawasiliano wa kivinjari chochote cha vacuum, vigezo vya kuvunja vya bus kuu/msaidizi, na panga za bus kuu/msaidizi, vituo viwili vya switchgear vinavyojiri bado vinagawanywa kama vikundi, lakini vinajaribiwa kwa mpangilio—yaani, 1AH–2AH, 2AH–3AH, ..., 13AH–14AH. Kwa kila kundi, wakati vigezo vya kuvunja vya bus kuu (au msaidizi) vya vituo viwili vinavyojiri vimefungwa, upinzani wa mawasiliano wa DC wa phase tatu wa njia ya bus kuu (au msaidizi) unapimwa. Kitambulisho cha upinzani wa mzunguko hutumika kwa sasa ya jaribio ya takriban 100 A. Kwa mfano, kwa ajili ya kivinjari cha bus-tie 9AH, kinaweza kama vile kuunganishwa kwa upande wa kushoto 10AH na upande wa kulia 8AH ili kuunda njia mbili za jaribio: 10AH–bus kuu–9AH–bus msaidizi–8AH na 10AH–bus msaidizi–9AH–bus kuu–8AH. Njia ya jaribio ni sawa na ile ya vituo vingine vya switchgear, na thamani za upinzani ziko kati ya 200 hadi 300 μΩ.

2.1.3 Majaribio ya Transforma ya Sasa
Sehemu kuu za kuchukua umeme za transforma maalum za gesi za switchgear zilizowekwa ndani ya vituo zimefungwa ndani ya mfuko; kwa hiyo, majaribio yake yanapaswa kumalizika wakati mmoja wakati wa majaribio ya ndani ya vituo. Katika mgao huu, jaribio la wastani, ukaguzi wa polarity, na jaribio la curve ya tabia ya excitation linafanyika kwanza. Majaribio haya yafanyika kwa kutumia kifaa cha multifunctional fully automatic comprehensive transformer tester.

Kwa ajili ya jaribio la wastani na ukaguzi wa polarity: mpangilio wa mzunguko wa jaribio unaendelea kama ule wa jaribio la tabia ya kiashiria cha kivinjari—yaani, vituo viwili vya switchgear vinavyojiri vinagawanywa kama kundi, kivinjari chao na vigezo vya kuvunja vya bus kwa upande mmoja vimefungwa. Sasa kali husagwa kwa kila phase, na sasa ya sekondari inachukuliwa kutoka kwenye terminal maalum ya sasa ya sekondari ili kupima wastani na polarity ya transforma zote za sasa zilizounganishwa kwa mpangilio wa mfululizo kwenye mzunguko. Njia ya jaribio ni sawa na taratibu za kawaida.

Kwa ajili ya jaribio la curve ya tabia ya excitation: jaribio hili halihitaji ila mzunguko wa kwanza uwe wazi na linaweza kufanyika wakati wowote. Kuzingatia kwamba hutumia kifaa kimoja cha jaribio na kushiriki terminal moja ya sasa ya sekondari kama jaribio la wastani—yaani, sasa cha jaribio husagwa kupitia terminal maalum ya sasa ya sekondari—linaweza kufanyika kwa wakati mmoja na jaribio la wastani ili kuboresha ufanisi wa kazi.

2.2 Maelezo ya Kutest Ukimwi wa Vifaa ndani ya Switchgear
Kwenye maelezo ya pili, hutendeka kutest ukimwi wa switchgear na busbars pamoja, ambayo huambatana na: kutest ukimwi wa sehemu za umeme kwenye circuit breaker hadi ardhi na kati ya magereza, kutest ukimwi wa sehemu za umeme kwenye disconnector ya busbar kuu/kidogo hadi ardhi na kati ya magereza, kutest ukimwi wa current transformer kutoka kwa primary hadi secondary na hadi ardhi, na kutest ukimwi wa sote busbars na vifaa vya kuhamisha umeme kwenye ardhi na kati ya viungo.

Kila kitengo cha switchgear huchapishwa volts mara mbili. Kwanza, busbars kuu na kidogo ndani ya mfumo huwekwa kwenye ardhi kupitia kitengo fulani la switchgear—hii inamaanisha kwamba circuit breaker na disconnector ya busbar kuu (au kidogo) ya kitengo fulani la switchgear hufungwa. Kisha, bus-tie circuit breaker na disconnector zake za busbar kuu/kidogo zifuungwa, na simu ya kuweka kwenye ardhi inawekezwa kwenye socket ya kabali kwa kitengo hilo la switchgear, kwa hivyo kuhusu kazi ya busbar kuu na kidogo ndani ya mfumo.

Kitengo cha switchgear chenye kutest hutumia plug ya kutest volts-kuwa-kubwa, ambayo husikilizwa kwenye socket ya kabali ili kutengeneza volts ya kutest.

Wakati wa kutengeneza volts ya kwanza kwenye kitengo cha switchgear, circuit breaker chake huwa wazi, na disconnector ya busbar kuu ya tatu-nneko hutolewa kwenye nafasi ya kuweka kwenye ardhi (au kutolewa kwenye nafasi ya huduma na busbar kuu iwekwa kwenye ardhi mahali pengine), kwa hivyo kutengeneza volts ya kutest kati ya primary na secondary ya current transformer, na kutengeneza volts ya kutest kati ya magereza ya circuit breaker.

Wakati wa kutengeneza volts ya pili, circuit breaker chenye kutest hufulika, na disconnector zote za busbar kuu na kidogo za tatu-nneko zinafikiwa kwenye nafasi ya wazi, kwa hivyo kutengeneza volts ya kutest ya sote circuit breaker assembly hadi ardhi na kati ya magereza za disconnector za busbar kuu/kidogo.

Kwa bus-tie circuit breaker bay 9AH yenye maarufu, maelezo hayo yanaweza kutengenezwa pamoja na maelezo ya kutest busbar kuu na kidogo, yanahitaji kutengeneza volts mara tatu. Wakati wa kutengeneza volts ya kwanza, bus-tie circuit breaker na disconnector ya busbar kuu yafungwa, na disconnector ya busbar kidogo iwe wazi. Busbar kidogo huwekwa kwenye ardhi kupitia kitengo kingine cha switchgear, na volts ya kutest huwekezwa kwenye busbar kuu kupitia kitengo fulani la switchgear. Kisha, kutengeneza volts ya kutest kwenye mfumo wa busbar kuu, sote bus-tie circuit breaker hadi ardhi, na ufanisi wa magereza za disconnector ya busbar kidogo, kama inavyoelezwa kwenye Chakramu 1.

Wakati wa kutengeneza volts ya pili, bus-tie circuit breaker na disconnector ya busbar kidogo yafungwa, na disconnector ya busbar kuu iwe wazi. Busbar kuu huwekwa kwenye ardhi kupitia kitengo kingine cha switchgear, na volts ya kutest huwekezwa kwenye busbar kidogo kupitia kitengo fulani la switchgear. Kisha, kutengeneza volts ya kutest kwenye mfumo wa busbar kidogo, sote bus-tie circuit breaker hadi ardhi, na ufanisi wa magereza za disconnector ya busbar kuu.

Wakati wa kutengeneza volts ya tatu, ufanisi wa magereza za bus-tie circuit breaker hutengenezwa kupitia busbar kidogo. Kwa undani, disconnector ya busbar kidogo ya bus-tie yafungwa, bus-tie circuit breaker huwa wazi, na disconnector ya busbar kuu ya bus-tie hutolewa kwenye nafasi ya "ardhi". Volts ya kutest huwekezwa kwenye busbar kidogo kupitia kitengo fulani la switchgear ili kutengeneza volts ya kutest kwenye ufanisi wa magereza za bus-tie circuit breaker.

3.Maelezo Yaliyofanyika Nje ya Switchgear
Kwa vifaa kama vile surge arresters, voltage transformers, na cables, maelezo yote yamekwisha kwa mapema kabla ya uwekezaji.

3.1 Maelezo ya Surge Arrester ya Metal-Oxide
Vyaka vyote vya circuit breaker kwenye 35 kV Bus Section III (isipokuwa bus-tie bay) vilikuwa na surge arresters zenye metal-oxide, gapless, shielded, na plug-in. Maelezo yamefanyika kabla ya uwekezaji wa surge arresters. Resistance ya ukimwi imehusishwa kabla na baada ya maelezo. Generator wa volts-kuwa-kubwa DC uliyotumiwa, na maelezo yamefanyika kulingana na maelekezo ya muuzaji:

• Volts-kuwa-kubwa DC reference kwenye 1 mA ≥ 73 kV

• Current ya leakage kwenye 75% ya U₁ₘₐ ≤ 50 μA

Wakati wa maelezo, kofia ya ukimwi inayotumiwa tu inapaswa kuwekwa kwenye terminali ya volts-kuwa-kubwa ya surge arrester; hasa, katika hewa, flashover ya surface itatokea kwa sababu ya volts-kuwa-kubwa na umbali mdogo, ikisababisha damage ya surface insulation ya surge arrester—kukufanya maelezo siwezekanishi na kukusanya hatari ya kuharibu vifaa.

3.2 Maelezo ya Voltage Transformer (VT)
Jumla ya 14 VT za single-phase, plug-in, na gas-insulated cabinet-specific zimeuwekwa kwenye 35 kV Bus Section III. VT za bus ni tofauti na VT za line kwa sababu za kuwa na winding ya residual zaidi kwa matumizi ya kutathmini zero-sequence voltage.

• Maelezo ya Ratio na Polarity: Tester multifunctional CT/VT uliyotumiwa kutathmini ratio ya volts kati ya primary winding na kila secondary winding (ikiwa ni pamoja na winding ya residual) na kutathmini relationships ya polarity.

• Excitation Characteristic Curve: Kutumia tester huo mmoja, volts-kuwa-kubwa ya excitation yakwekwa kwenye secondary winding, na curve ya excitation ikirekodi kwenye 20%, 50%, 80%, 100%, na 120% ya rated volts-kuwa-kubwa ya secondary (ikiwa ni pamoja na 20 V, 50 V, 80 V, 100 V, na 120 V).

Wakati wa maelezo, cap ya ukimwi ya moja kwa wakati (inner cone insulator) inapaswa kuwekwa kwenye terminali ya volts-kuwa-kubwa ya primary; hasa, flashover ya surface itatokea, ikisababisha damage ya insulation na kukutoa fursa ya kutengeneza volts-kuwa-kubwa ya kutest.

• Resistance DC ya Windings: Resistance DC ya primary na secondary windings kila moja kwa moja ya VT imehusishwa.

• Mikosa ya Umeme wa Kifupi: Tangu vifo vilivyotengenezwa kuspecifya kwa ajili ya mikakati ya umeme iliyokolekwa na hasira, ufanisi wao wa nje hawezi kupata mizizi ya umeme magumu wakati wanapimwi nje ya sanduku. Kwa hivyo, hakuna mikosa ya umeme wa kifupi inayofanyika kwenye mzunguko mkuu. Badala yake, hutumia mikosa ya umeme uliofunuliwa. Mikosa haya yanaweza kuunganishwa na majaribio ya sifa za kutegemea—kutumia umeme kwa dakika moja kwenye 120 V upande wa pili.

  • Tumia 3 kV AC (muda wa nguvu) kwa dakika moja kati ya kitambulisho N cha mzunguko mkuu na mzunguko mwingine yoyote/ardhi.

  • Tumia 2 kV AC (muda wa nguvu) kwa dakika moja kati ya mzunguko wa pili (au zaidi) na mzunguko mwingine yoyote/ardhi.

• Mikosa kwenye Viwango vya Msingi: Mmezani ukubwa wa mzunguko wa DC wa fujo la mzunguko mkuu kwa kila VT na angalia ufanisi wa utetezi wa fujo la mpaka wa neutral-point.

4.Matunzo Wakati wa Mikosa

4.1 Mazingira Msingi Kabla ya Mikosa

• Mfumo wa mizizi wa SF₆ lazima awe unaelezea kwenye mstari wa kijani sahihi.

• Sanduku la mikakati lazima liwe lisilipanuliwa kwa uhuru, na upana wa kupanuliwa ana hitaji.

• Thibitisha kwamba maeneo ya kweli na maelekezo ya hatua tatu za disconnectors na circuit breakers ni sahihi.

• Maelezo yote hayaja tumika katika mifano ya mikakati yanayopimwa lazima yaliweka kwa fujo la insulating plugs.

• Wakati wa mikosa ya umeme wa kifupi, vitunguu vya mwisho vya cables, viungo vya arresters, na viungo vya VT katika bays zinazopata umeme lazima viwekwe kwa fujo la insulating plugs; maeneo yanayohitaji umeme hazina hitaji la kukufanya.

• Thibitisha kwamba mafanikio ya busbar yaliweka kwa fujo la insulating plugs na sanduku la mwisho lipo liko limetengenezwa kwa kutosha.

4.2 Sifa Maalum za Mikosa ya Umeme Magumu
Kwa sababu ya ukubwa wa ufanisi wa nje wa VTs nje ya sanduku kunapotumika, mikosa ya umeme uliofunuliwa kwenye mzunguko mkuu linapaswa kuunganishwa na majaribio ya kutegemea kwa umeme uliochanganuliwa, ambayo haiwezi kufanya kwa kutosha kwa masharti ya kawaida ya mikosa. Pia, matukio ya resistance ya DC yanarejelea ukubwa wa njia nzima ya series—ikiwa ni pamoja na circuit breakers, disconnectors, bus plug joints, na CT primaries—hii kunajenga vigumu kujua ni chanzo gani kinachozingatia gharama ikiwa thamani kamili imezama.

4.3 Tabia Maalum za Ujuzi wa Mikosa ya Umeme Magumu
Kwa sababu ya kutumia mikakati yanayokolekwa na hasira, mikosa yanapaswa kujengwa kwa kutumia mikakati mitandani na busbars. Kwa hivyo, mikosa fulani ya bus system zinaweza kufanyika tu wakati bus system imelalamika. Hata hivyo, mikosa fulani yanaweza kufanyika kwenye mikakati mingine:

• Mikosa yote ya CT (isipokuwa mikosa ya uwiano)

• Mikosa ya umeme wa kifupi kwenye gaps za circuit breaker na sections za line-side

• Mikosa ya tabia ya mekaniki ya circuit breakers (isipokuwa circuit breaker wa bus-tie)

• Mikosa yote ya viwango vya kurudisha kama vile cables, surge arresters, na VTs

4.4 Matumizi Maalum ya Viwango vya Mikosa
Wakati wa mikosa ya umeme wa ndani, tangu circuit breakers, disconnectors, CTs, na busbars yanapimwa pamoja, umeme wa mikosa lazima uwe chini ya gharama ya chini kabisa kati yao—76 kV (standard ya CT)—hii kuchanganya stress levels ya viwango vingine. Baada ya kutoa mzunguko wa pili kwa mikosa, mtaani asili lazima urejeshe kwa haraka ili kutekeleza matumizi mbaya au circuits open.

5.Kulunga
Mikosa ya umeme magumu ya mikakati madogo yanayokolekwa na hasira yanahitaji changamoto na tabia za kazi magumu. Kwa hivyo, ufafanuli wa sifa za vifaa ni muhimu. Kutagua vyombo vya mikosa na mbinu vinavyofaa kwa sifa hizo, na kurekebisha mipango sahihi na viwango vya mikosa, hutoa chanzo muhimu na msingi wa teknolojia kwa kutatua changamoto za ujenzi sawa.