Ĉi tiu artikolo mallonge prezentas la avantaĝojn kaj teknikajn karakterizaĵojn de GIS (gaz-insulita komutilo) aparatoj, kaj detale elstarigas kelkajn gravajn punktojn de kvalitata kontrolado kaj procezaj kontrolaj mezuroj dum enloka montado. Ĝi akcentas, ke enloka tenprovo povas nur partoplikti la tutan kvaliton kaj montadan artefaron de GIS aparatoj. Nur per fortigo de kompleta kvalitata kontrolo tra la tuta montada procezo — precipe en klavaj areoj kiel montada medio, traktado de adsorbanto, traktado de gazĉambroj, kaj cirkvitrezistanca testado — povas esti certigita la sekura kaj glata enmeto de GIS aparatoj.
Kun la evoluo de elektraj sistemoj, pli altaj postuloj estas metitaj al la mekanikaj kaj elektraj specifajoj de primaraj substaĉiaj aparatoj. Pro tio, pli avancitaj elektraj aparatoj estas pli ofte aplikataj en substaĉioj. Inter ili, Gaz-Insulita Metala Fermkomutilo (GIS) ricevas pli vastan aplikon pro siaj multaj avantaĝoj. Konsekvence, la enloka montado kaj enmeto de GIS iĝis centra aspekto de substaĉia konstruado.
1. Teknikaj Karakterizaĵoj de GIS Aparatoj
Kompakta strukturo kun malgranda fundamenta surfaco
Alta operacia fidindeco kaj ekscela sekureca efektiveco
Eliminas malbonajn eksterajn influojn
Malplia montada periodo
Facila servo kaj longaj intervaloj inter inspektado
2. Klavaj Punktoj de Procesa Kontrolo kaj Kontrolaj Mezuroj en GIS Montado
Pro la alta integriĝo kaj kompakta dizajno de GIS aparatoj, iu oksido dum enloka montado povas lasi kaŝitajn riskojn, kiuj povas konduki al aparataroĉo aŭ eĉ retoĉo. Bazante sur spertoj el pluraj GIS substaĉiaj montadoj, strikta kontrolado de la jenaj klavaj aspektoj estas esenca dum montado kaj enmeto.
2.1 Kontrolo de Montada Medio
SF₆ gaso estas tre sensibla al humido kaj impurajoj, do la enloka montada medio devas esti strikte kontrolata. Ĉar gazĉambroj devas esti malfermitaj dum montado, laboro devas okazi nur en seka, klara vetero kun ambaŭa humideco sub 80%. Kiam ĉambro estas malfermita, vakuuma pritrakto devas daŭrigi kontinuon por minimumigi eksponadtempo. Por eksteraj montadoj, ventrapido ne devas superi Beaufort-skalan 3. Se necese, lokaj blindigaĵaj mezuroj devas esti realigitaj ĉirkaŭ la malfermata ĉambrarea, kaj polvogenerado en la sekura zono devas esti strikte kontrolata. La montada areo devas resti pura kaj ordona.
Personaro ne devas porti vestaĵojn aŭ gantojn el loka fibro. Hairoj devas esti plene kaŝitaj per ĉapo, kaj maskoj devas esti portitaj. En alta temperaturo, refreŝigaj mezuroj devas esti prenitaj por eviti sudoradon, kiu povas enkonduki humidon en la ĉambron.
2.2 Traktado de Adsorbanto en GIS Gazĉambroj
La adsorbanto uzata en GIS estas tipike 4A molekula sito, kiu estas nekondukema, havas malaltan dielektran konstanton, kaj estas sen polvo. Ĝi montras fortan adsorban kapablon kaj povas resisti alta temperaturo kaj arkodirektitan eksponadon. La adsorbanto devas esti sika en vakuuma sikilforno je 200–300°C dum 12 horoj. Tuj post sikigo, ĝi devas esti forigita kaj instalita en la ĉambron ene de 15 minutoj. La ĉambro kun instalita adsorbanto devas komenci vakuuman pritrakton prompte por minimumigi eksponadon al aero.
Antaŭ montado, la adsorbanto devas esti pezurita kaj registrata por referenco dum venonta servo. Se la pezo pligrandigas pli ol 25% dum inspektado, ĝi indikas signifan humidan absorbon kaj postulas regeneradon. Adsorbanto de arkofinigaj ĉambroj ne povas esti regenerata.
2.3 Vakuuma Pritrakto de Gazĉambroj
Vakuuma pritrakto devas komenci tuj post ĉambra assemblo. Ŝlosilo-valvo devas esti instalita en la konektada tubo, kaj dediĉita persono devas monitori la procezon por eviti fluon de pompujo en la ĉambron en kazoj de energiinterrompo. La vakuuma pomo devas esti startita unue por kontroli ĝustan funkcion antaŭ ol malfermi ĉiujn tubovalvojn. Dum haltado, valvoj devas esti fermitaj antaŭ ol fermi la pomon.
Post atingi internan absolutan preson sub 133 Pa, la vakuuma pomo devas daŭrigi funkcii por plia 30 minutoj, poste halti kaj izoli. La absoluta preso (PA) estas registrita post 30-minuta stalo. Post plia 5-hora stalo, la preso (PB) estas denove legota. La ĉambro estas konsiderata bone sigelita se PB – PA < 67 Pa. Nur pasinte tiun sigeltaston, kvalifikita SF₆ gaso povas esti ŝarĝita en la ĉambron.
Dum vakuuma pritrakto, evitu longan kondiĉon kie unu flanko de diskoforma izolilo estas sub norma operaca preso dum la alia flanko estas sub alta vakuo, ĉar tio povas kaŭzi mekanikan damaĝon. Se necese, reduktu la preson de la premita flanko sub 50% de la norma valoro.
2.4 Koverto Terigado
Pro la densega interna aranĝo de GIS, la elektra distanco inter konduktoroj kaj inter konduktoroj kaj la metala koverto estas tre malgranda. En kazoj de interna kolapsado, grandaj erarkurentoj fluos tra terigaj konduktoroj en la terigaj retoj. Aldone, ĉar la GIS-koverto estas farita el fermitcikla metala materialo, asimetriaj sistemeĉoj povas indukti signifajn voltajn nivelojn sur la koverto pro magnetindukto, potencialigante aparataroĉon aŭ danĝeron al personaro.
Do, la terigaj artefaroj devas atendi altajn normojn. Substaĉioj uzi GIS estas rekomenditaj uzi kuprajn terigajn retojn por minimumigi la totalan terigan rezistanton. Ĉiuj konektoj inter la koverto kaj la teriga reto ankaŭ devas uzi kupran materialon. Pro la ekzisto de diskoformaj izoliloj kaj kauĉukaj sigeloj inter gazĉambroj, kunligaj kupraj strekoj devas esti instalitaj inter kovroj. La sekcio-grando de tiuj kunligaj strekoj devas kongrui tiun de la ĉefa teriga reto.
GIS uzas plurpunktan terigan skemon. La kvanto kaj loko de terigaj punktoj devas sekvi fabricantajn kaj dezignajn specifajojn.
2.5 Testado de Ĉefcirkvito Rezistado
Testado de ĉefcirkvito rezistado estas grava en GIS montado. Ĝi ne nur verifikas la integriton de kontaktaj konektoj inter moduloi, sed ankaŭ konfirmas la ĝustan fazan sinsekvon de la ĉefa busbaro. Por tute fermitaj komutiloj, ĝusta fazado kaj fidelecaj konektoj estas speciala gravega. En praktiko, reformado okazis pro malkorekta fazado aŭ malĝusta konduktor-konekto.
Fabricantoj kutime provizas standardajn kontaktrezistancajn valorojn por internaj konektoj. Cirkvito rezistado devas esti testata segmente dum assemblo, permesante fruan detekton kaj korektadon de malbonaj kontaktiĝoj. La mezurita rezistado por ĉiu sekcio ne devas superi la sumon de la fabricantaj specifaj valoroj por ĉiuj konektoj en tiu sekcio.
Post plena assemblo, kompleta cirkvito rezistado testado devas esti farita, kaj la rezulto ne devas superi la teorie kalkulitan valoron.
Speciala Notado: Cirkvito rezistado testado ne devas esti farita sur ĉambroj subvakuumproceso. Sub subatmosfera preso, la dielektra forto en la ĉambro estas ekstreme malalta. Eĉ kelkaj dekaj voltaj povas kaŭzi surfacan disdon sur diskoformaj izoliloj, lasante disdonspurojn, kiuj iĝas malfortaj izolaj punktoj kaj potencialaj ero-sorgoj dum operacio. Do, atentaj kontroladoj devas esti faritaj antaŭ ĉiu rezistancmezo por eviti testado sur evakuigitaj ĉambroj.
2.6 Tenprovado
La ekscelaj izolaj ecoj de SF₆ gaso permesas al GIS atingi kompaktnan dizajnon. GIS uzas terigitajn alumini-aliumetallajn kovrojn, kaj sub operaca preso, la interspaco inter internaj konduktoroj aŭ inter konduktoroj kaj la terigita koverto estas tre malgranda. Pro alta fabrika pre-montado, klavaj komponentoj estas senditaj pre-montitaj. Tamen, komponentdislokado dum transporto aŭ enkonduko de malgrandaj impurajoj dum enloka montado povas distordi internan elektran kampon. Kontraŭe al porcelana izolitaj aparatoj, eĉ malgrandaj burroj aŭ partikloj en GIS-interruptiloj povas kaŭzi abnorman disdon aŭ kolapsado.
Do, enloka tenprovado servas kiel la lasta defendo por verifikasi GIS-prestacion kaj montadan kvaliton.
Laconforme al akcepttestreguloj, la enloka testa volto estas 80% de la fabrika testa volto. Ekzemple, por 110 kV GIS, la ĉefcirkvito tenprovvolto estas 80% de la fabrika testa volto: 230 kV × 80% = 184 kV, aplikita por 1 minuto. La testo devas esti farita almenaŭ 24 horoj post plena gazŝarĝado. Impulsarrestiloj kaj tensio-transformiloj ne devas esti inkluditaj en la testo. Alta-voltaj eligkabeloj devas esti testitaj kune post esti konektitaj al la GIS. Antaŭ la testo, la izolresistado devas esti mezurita kaj konfirmita taŭga.
Testproceduro: Pligrandigu la volton je rapido de 3 kV/s al la norma operaca volto (63.5 kV), daŭrigu por 1–3 minutoj por observi la aparatan staton, poste altegu al 184 kV kaj daŭrigu por 1 minuto. Repetu tiun proceduron por ĉiu fazo.
GIS, kiu pasas la tenprovon, povas esti enmetita en servon. Tamen, tiu testo ne povas detekti ĉiujn potencialajn defektojn. En servado, GIS devas rezisti ne nur netempa volto, sed ankaŭ fulmo kaj komutokompleksaj supervoltaj. La kolapsada kampeforto de SF₆ gaso varias kun volttipo. Por koaksia cilindra elektrosistema, la 50%-a kolapsvolto de SF₆ povas empirie esprimiĝi kiel:
U₅₀ = (AP + B)μd
Kie:
P — Ĉambra preso
d — Elektra interspaco (mm)
μ — Elektra kampeutila faktoro
A, B — Konstantoj dependaj de voltwaveformo
Do, kolapsvolto varias kun volttipo kaj polaro. Diferentaj internaj defektoj montras malsaman sensitivon al diversaj voltwaveformoj. Netempa AC volto estas sensibla al izolkolapsado kaŭzita de humido, impurajoj, aŭ metalpartikloj en SF₆, sed malpli sensibla al surfacaj strioj aŭ malbona konduktor-surfaĵa stato.
Do, netempa tenprovado ne povas detekti ĉiujn internajn defektojn. Fortigo de procezaj kontroladoj dum montado kaj plibonigo de la tuta montada kvalito restas la plej gravaj mezuroj por sekura GIS-operacio.
3. Finaĵo
Ĉi tiu artikolo analizas klavajn procezajn kaj kvalitajn kontrolpunktojn en la enloka montado kaj enmeto de GIS aparatoj. Ĝi demonstrijas, ke enloka tenprovado povas nur partoplikti la tutan kvaliton kaj artefaron de montitaj GIS. Pli grave, ĝi akcentas, ke nur per strikta kontrolado de ĉiu montada procezo — certigante plenan konformon kun proceduroj kaj laborinstrukcioj — GIS aparatoj povas esti sekure kaj fidinde enmetitaj de la komenco.
Oni esperas, ke ĉi tiu resumo povos servi kiel utila referenco por kolegoj en la elektra konstrua industrio.