An 5 Rialtais Próiseas Criticiúla do Sheoladh & Comhoibriú GIS

Tá an páipéar seo ag cur síos go gairid ar na buntáistí agus na carachtaraithe teicniúla talmhaideach de chuid uathaischóimre (GIS) agus ag léiriú i gcruinn roinnt príomhphointí rialú cothromais agus beartai rialú próise le linn an stádáil ar an láthair. Tá sé á shruthú nach féidir leis na tríail fósadh voltaga ar an láthair a léiriú go hiomlán an cáilíocht agus an gnách-stádáil GIS. Is amhlaidh go ginearálta is féidir an cothromas agus an stádáil sábháilte GIS a chinntiú trí rialú cothromais comhchoiteann a ngníomhú ar fud an phróisis stádála iomlán - go háirithe i réimsí chúlacha mar atá an timpeallacht stádála, oibriú adsorbaint, trácht ar gas-chamraí, agus triail rianta cloiche.

Mar gheall ar fhorbairt córais fuinnimh, tá saincheisteanna níos airde á dtabhairt ar an seansmaíocht agus ar an seansmaíocht meictrach de chuid an tionscal príomhstátála. Mar thoradh air sin, tá eochrálach níos casta á úsáid níos minic sa státáil. I measc na nduine, tá Gas-Insulated Metal-Enclosed Switchgear (GIS) ag fás níos éagsúla mar gheall ar a lucht buntáiste. Mar thoradh air sin, tá an stádáil agus an túsúchán GIS ar an láthair tar éis teacht chun cinn mar phríomhchuspóir státála.

1. Carachtaraithe Teicniúla Uathaischóimre GIS

• Struchtúr comhuaineach le spás lánaimseartha

• Seasamh oibre ard agus feidhmíocht slándála den scoth

• Díchumas ó tionchar cosúil thiar

• Tréimhse gearr stádála

• Maidin a chur chun cinn agus scagadh a dhéanamh ar mianad

2. Príomhphointí Rialú Próise agus Beartai Rialú in Stádáil GIS

Mar gheall ar an intigráil ard agus an dearadh comhuaineach GIS, d'fhéadfadh aon neamhshuime le linn an stádála ar an láthair fágáil a chur ar bhuaile faoi cheilt a dhéanfadh greim nó fiach faoi dheireadh ar an líonra. Bunaithe ar taithí le stádáil GIS go forleathan, is gá rialú cruinn a chur ar na cúinsí príomhchúlacha seo le linn an stádála agus an túsúcháin.

2.1 Rialú Timpeallachta Stádála

Tá SF₆ gas an-tolaí don uisce agus don impuir, mar sin is gá rialú cruinn a chur ar an timpeallacht stádála ar an láthair. Ón gur gá camraí gas a oscailt le linn an stádála, ba chóir oibriú a dhéanamh amháin i aimsir tioram agus soiléir le huchtúlacht tírdhreacha lasmuigh de 80%. Nuair a osclaítear camra, ba chóir an t-oibríocht vácuum a leanúint gan stad chun an tréimhse a laghdú. Do stádáil amuigh, ba chóir go mbeadh an luas anaeol níos lú ná Beaufort 3. Má tá sé riachtanach, is féidir bearta scáileála áitiúla a chur i bhfeidhm thart ar an áit oscailte, agus ní mór an scáileáil a chur chun cinn go cruinn sa zón sábháilte. Caithfidh an spás stádála a mhaoiniú agus a choimeád in ord.

Ní mór do dhaoine a bheith gan éadaí suíomh agus glúine. Ba chóir an gruaig a chur faoi chap agus máscáil a dhéanamh. I gcúinsí airgid, ba chóir bearta húrú a chur i bhfeidhm chun a chosc ar an uisce a théarnadh isteach sa chambra.

2.2 Oibriú Adsorbaint i Camraí Gas GIS

Is é an adsorbaint a úsáidtear i GIS go hiondúil 4A molecular sieve, atá gan déanamh, le consant dielectric íseal, agus gan dust. Tá sé ag taispeáint cumas adsórbtha láidir agus is féidir leis teasa ard agus arc exposure a choinneáil. Ba chóir an adsorbaint a thorráil i torráil vácuum a 200–300°C ar feadh 12 uair an chloig. Ina dhiaidh an torráil, ba chóir é a bhaint amach agus a stádáil sa chambra laistigh de 15 nóiméad. Ba chóir an t-oibríocht vácuum a thosaigh go héigeantach ar an chambra leis an adsorbaint stádáil chun an tréimhse a laghdú.

Roimh an stádáil, ba chóir an adsorbaint a mháigh agus a chur i scríbhinn le haghaidh úsáid san oiliúint. Má éiríonn an mháigh níos mó ná 25% le linn an tsástáil, is é seo a léiríonn go bhfuil an t-adsorbaint ag iarraidh an t-uisce agus is gá é a athghen. Ní féidir adsorbaint ó chambraí smachtáil arc a athghen.

2.3 Oibríocht Vácuum ar Camraí Gas

Ba chóir an t-oibríocht vácuum a thosaigh go éigeantach tar éis an chambra a chur le chéile. Is gá cluaisín check a stádáil i mbóthar ceangail, agus duine aonair a chur ar an post chun an t-oibríocht a monatóireacht chun a chosc ar an bpump oil a theacht ar ais isteach sa chambra i gcás an t-ionrach. Ba chóir an t-oibríocht pump a thosaigh chun a sheiceáil go bhfuil sé ag obair go maith roimh an mbóthar ceangail a oscailt. Nuair a stopann, ba chóir an mbóthar ceangail a dhúnadh roimh an t-oibríocht pump a stop.

Tar éis an t-iarmhaise inmheánach a éirí níos lú ná 133 Pa, ba chóir an t-oibríocht pump a leanúint ar feadh 30 nóiméad breise, ansin a stop agus a scuabadh. An t-iarmhaise (PA) a chur i scríbhinn tar éis 30 nóiméad standstill. Tar éis 5 uair an chloig breise standstill, léiríonn an t-iarmhaise (PB) arís. Is é an chambra sealda go maith má tá PB – PA < 67 Pa. Is féidir SF₆ gas a chur isteach sa chambra tar éis an t-sealtóireacht seo a pasáil.

Le linn an t-oibríocht vácuum, ní mór a chosc ar an staid a bhfuil aon taobh de disk-type insulator (disk-type insulator) faoi bhrú reatha agus an taobh eile faoi bhhrú vácuum ard, mar d'fhéadfadh sé seo a chur chun cinn damáiste meicniúil. Má tá sé riachtanach, is féidir an brú ar an taobh brúite a laghdú go dtí 50% den luach reatha.

2.4 Grounding Enclosure

Mar gheall ar an dearadh inmheánach GIS, is íseal an spás idir an conductors agus idir an conductors agus an metal enclosure. I gcás greim inmheánach, gabhfar fault currents mór trí grounding conductors isteach sa grid grounding. Chomh maith, mar gheall ar an GIS enclosure a dhéanamh de chuid material metal closed-loop, d'fhéadfadh asymmetric system faults a chur chun cinn voltages mór ar an enclosure mar gheall ar magnetic induction, a d'fhéadfadh a chur chun cinn damáiste ar an t-equipment nó a chur chun cinn pearsanta.

Mar thoradh air sin, caithfidh an oibriú grounding a bheith ag meastar go forleathan. Tá sé molta substations a úsáideann GIS a úsáid grids grounding cupair chun a laghdú ar an t-iompar grounding iomlán. Caithfidh gach ceangal idir an enclosure agus an grid grounding a dhéanamh freisin de chuid materials cupair. Mar gheall ar an bhfuil disk-type insulators agus rubber seals idir na camraí gas, ní mór bonding bars cupair a stádáil idir na enclosures. Is é an chros-aireachas de na bonding bars a bheidh comhthéacs leis an grid grounding príomha.

Úsáideann GIS a scéim grounding multi-point. Is gá go leanfaidh an líon agus an áit grounding points manufacturer agus design specifications.

2.5 Main Circuit Resistance Testing

Tá an triail resistance main circuit tábhachtach i stádáil GIS. Seo a léiríonn go cruinn an gnách-stádáil contact connections idir na modúil agus an t-seiceáil phase sequence of the main busbar. Dá chuid switchgear aonair, is tábhachtach go háirithe an t-seiceáil phase agus an gnách-stádáil. Sa chuid oibre, tá athoibríocht tar éis an t-seiceáil phase míchruinn nó an t-oibriú conductor míchruinn.

Soláthraíonn an t-acmhainn standard values contact resistance d'fhoinsí inmheánacha. Ba chóir an triail resistance a dhéanamh segment by segment le linn an stádála, a dhéanamh a fhéidear a aimsiú agus a chur chun cinn contacts míchruinn. Ní mór an t-riantais a mhaigh gach section a bheith níos lú ná an t-iompar an t-acmhainn a sholáthraíonn gach connections in that section.

Tar éis an stádála iomlán, ba chóir an triail resistance loop iomlán a dhéanamh, agus ní mór an torthaí a bheith níos lú ná an t-iompar theoretical calculated value.

Note Speisialta: Ní mór a chosc ar an triail resistance loop a dhéanamh ar na camraí a bhfuil an t-oibríocht vácuum. Le linn an t-oibríocht sub-atmospheric pressure, is íseal an t-iarmhaise inmheánach sa chambra. Fiú a lán volts d'fhéadfadh a chur chun cinn surface discharge ar disk-type insulators, a chur chun cinn traces a dhéanamh a bhfuil weak insulation points agus potential fault sources le linn an t-oibriú. Mar thoradh air sin, ní mór a dhéanamh checks cuidiúcháin roimh aon triail resistance chun a chosc ar an triail a dhéanamh ar na camraí a bhfuil an t-oibríocht vácuum.

2.6 Withstand Voltage Test

Tá an t-iarmhaise SF₆ gas a chur chun cinn an dearadh compact GIS. Úsáideann GIS enclosures aluminum alloy grounded, agus le linn an t-oibriú pressure, is íseal an spás idir an conductors inmheánach nó idir an conductors agus an enclosure grounded. Mar gheall ar an t-oibriú pre-assembly factory, tá na components príomha a chur le chéile agus a sheiceáil roimh an t-oibriú. Ach, is féidir displacement component le linn an t-oibriú transport nó an t-oibriú tiny impurities le linn an t-oibriú on-site installation a chur chun cinn distortion electric field distribution inmheánach. Cé nár porcelain-insulated equipment, d'fhéadfadh minor burrs nó particles in GIS interrupters a chur chun cinn abnormal discharge nó breakdown.

Mar thoradh air sin, is é an triail withstand voltage on-site an t-últach a chur chun cinn GIS performance agus an t-oibriú stádála.

De réir an t-airgead test regulations, is é an t-oibriú test voltage on-site 80% den t-oibriú test voltage factory. Mar shampla, do 110 kV GIS, is é an t-oibriú test voltage main circuit 80% den t-oibriú test voltage factory: 230 kV × 80% = 184 kV, a chur chun cinn ar feadh 1 nóiméad. Ba chóir an triail a dhéanamh tar éis 24 uair an chloig ón t-oibriú gas filling iomlán. Surge arresters agus voltage transformers ní mór a chosc ar an triail. High-voltage outgoing cables ní mór a dhéanamh le linn an t-oibriú GIS. Roimh an triail, ba chóir an t-oibriú insulation resistance a mhaigh agus a sheiceáil go bhfuil sé sásta.

Trial Procedure: Increase voltage at a rate of 3 kV/s to the rated operating voltage (63.5 kV), hold for 1–3 minutes to observe equipment status, then raise to 184 kV and maintain for 1 minute. Repeat this procedure for each phase.

GIS that passes the withstand voltage test may be put into service. However, this test cannot detect all potential defects. In service, GIS must withstand not only power-frequency voltage but also lightning and switching overvoltages. The breakdown field strength of SF₆ gas varies with voltage type. For coaxial cylindrical electrode systems, the 50% breakdown voltage of SF₆ can be empirically expressed as:

U₅₀ = (AP + B)μd

Where:
P — Chamber pressure
d — Electrical clearance (mm)
μ — Electric field utilization factor
A, B — Constants dependent on voltage waveform

Thus, breakdown voltage varies with voltage type and polarity. Different internal defects exhibit different sensitivities to various voltage waveforms. Power-frequency AC voltage is sensitive to insulation breakdown caused by moisture, impurities, or metal particles in SF₆, but less sensitive to surface scratches or poor conductor surface conditions.

Therefore, power-frequency withstand tests cannot detect all internal defects. Enhancing process controls during installation and improving overall installation quality remain the most important measures to ensure safe GIS operation.

3. Conclusion

This paper analyzes key process and quality control points in the on-site installation and commissioning of GIS equipment. It demonstrates that on-site withstand voltage testing can only partially reflect the overall quality and workmanship of installed GIS. More importantly, it highlights that only through strict control of every installation process—ensuring full compliance with procedures and work instructions—can GIS equipment be safely and reliably commissioned from the outset.

It is hoped that this summary may serve as a useful reference for colleagues in the power construction industry.