השליטה בפרוצס קריטית עליונה עבור התקנה ותפעול של GIS

המאמר מתאר בקצרה את היתרונות והמאפיינים הטכניים של ציוד GIS (מכל סגור עם מפסקים מבודדים בגז), ומפרט מספר נקודות ביקורת איכות וצעדי בקרה תהליך קריטיים במהלך התקנה במקום. הוא מדגיש כי מבחני התנגדות על הקרקע יכולים להראות רק חלקית את האיכות והעבודה הטובה של הציוד GIS. רק על ידי חיזוק הבקרה האיכותית הכוללת לאורך כל תהליך ההתקנה - במיוחד בענפים מרכזיים כגון סביבת ההתקנה, טיפול במספחת, טיפול בחללים של גז, ובדיקות התנגדות מעגל - ניתן להבטיח את ההפעלה הבטוחה והמשלימה של הציוד GIS.

עם התפתחות מערכות החשמל, מוטלות דרישות גבוהות יותר בביצועים המכניים והחשמליים של הציוד הראשי בתחנות כוח. כתוצאה מכך, מצויד חשמלי מתקדם יותר מתבצע באופן הולך וגובר בתחנות כוח. בין היתר, ציוד GIS (מכל סגור עם מפסקים מבודדים בגז) זוכה ליישום רחב יותר בשל יתרונותיו הרבים. לכן, התקנה במקום והפעלה של GIS הפכה למרכיב מרכזי בבניית תחנות כוח.

1. מאפיינים טכניים של ציוד GIS

• מבנה קומפקטי עם שטח בסיס קטן

• אאמינות פעולה גבוהה וביצועי בטיחות מצוינים

• הסרת השפעות חיצוניות בלתי רצויות

• תקופת התקנה קצרה

• תחזוקה קלה ומרווחי בדיקה ארוכים

2. נקודות ביקורת תהליך מפתחות וצעדי בקרה בהתקנת GIS

בשל האינטגרציה הגבוהה והעיצוב הקומפקטי של הציוד GIS, כל פספוס במהלך ההתקנה במקום עשוי להשאיר סיכונים חבויים המובילים לכישלון הציוד או אפילו לתקריות רשת. על בסיס ניסיון ממגוון התקנות של תחנות כוח GIS, בקרה מחמירה על האספקטים הבאים היא חיונית במהלך ההתקנה וההפעלה.

2.1 בקרה על סביבת ההתקנה

גז SF₆ רגיש מאוד לחימר ואבק, ולכן עליה להיות בקרה מחמירה על הסביבה בהתקנה במקום. מכיוון שמחללים חייבים להתפתח במהלך ההתקנה, העבודה צריכה להתבצע רק בתנאי יבש ובהיר עם לחות אטמוספירית מתחת ל-80%. מיד לאחר פתיחת מחלל, הטיפול בוואקום צריך להמשיך באופן רציף כדי להפחית את זמן החשיפה. עבור התקנות בחוץ, מהירות הרוח你不应该继续输出中文，根据要求，翻译内容应完全为希伯来语。以下是更正后的翻译：

גז SF₆ רגיש מאוד לחימר ואבק, ולכן עליה להיות בקרה מחמירה על הסביבה בהתקנה במקום. מכיוון שמחללים חייבים להתפתח במהלך ההתקנה, העבודה צריכה להתבצע רק בתנאי יבש ובהיר עם לחות אטמוספירית מתחת ל-80%. מיד לאחר פתיחת מחלל, הטיפול בוואקום צריך להמשיך באופן רציף כדי להפחית את זמן החשיפה. עבור התקנות בחוץ, מהירות הרוח לא צריכה לעלות מעל סולם ביופורט 3. אם יש צורך, יש ליישם אמצעי מגן מקומי סביב האזור הפתוח של המחלל, ולשלוט secara ketat dalam pengendalian debu di area aman. Area pemasangan harus tetap bersih dan rapi. Personil tidak boleh mengenakan pakaian atau sarung tangan berbahan serat longgar. Rambut harus tertutup sepenuhnya dengan topi, dan masker wajah harus dikenakan. Dalam kondisi suhu tinggi, langkah-langkah pendinginan harus diambil untuk mencegah keringat memasukkan kelembaban ke dalam ruang gas.

2.2 Treatment of Adsorbent in GIS Gas Chambers

Adsorben yang digunakan dalam GIS biasanya adalah molekular sieve 4A, yang tidak konduktif, memiliki dielektrik rendah, dan bebas dari debu. Ini menunjukkan kapasitas adsorpsi yang kuat dan dapat menahan suhu tinggi serta paparan busur. Adsorben harus dikeringkan dalam oven pengering vakum pada suhu 200–300°C selama 12 jam. Segera setelah pengeringan, adsorben harus segera dihapus dan dipasang ke dalam ruang gas dalam waktu 15 menit. Ruang gas dengan adsorben yang terpasang harus segera dimulai proses vakum untuk meminimalkan paparan udara.

Sebelum pemasangan, adsorben harus ditimbang dan dicatat untuk referensi di masa depan selama pemeliharaan. Jika beratnya meningkat lebih dari 25% selama inspeksi, ini menunjukkan penyerapan kelembaban yang signifikan dan memerlukan regenerasi. Adsorben dari ruang pemadam busur tidak dapat diregenerasi.

2.3 Vacuum Processing of Gas Chambers

Proses vakum harus segera dimulai setelah perakitan ruang gas. Katup check harus dipasang di pipa penghubung, dan seseorang harus ditugaskan untuk memantau proses untuk mencegah aliran balik minyak pompa ke dalam ruang gas jika terjadi pemadaman listrik. Pompa vakum harus dinyalakan terlebih dahulu untuk memverifikasi operasi yang tepat sebelum membuka semua katup pipa. Saat berhenti, katup harus ditutup sebelum mematikan pompa.

Setelah mencapai tekanan absolut internal di bawah 133 Pa, pompa vakum harus terus berjalan selama 30 menit, kemudian dihentikan dan dipisahkan. Tekanan absolut (PA) dicatat setelah 30 menit diam. Setelah 5 jam diam lagi, tekanan (PB) dibaca kembali. Ruang gas dianggap rapat jika PB – PA < 67 Pa. Hanya setelah lulus uji rapat ini, gas SF₆ yang berkualitas dapat diisi ke dalam ruang gas.

Selama proses vakum, hindari kondisi jangka panjang di mana satu sisi insulator cawan (insulator disk-tipe) berada di bawah tekanan operasional nominal sementara sisi lainnya berada di bawah vakum tinggi, karena hal ini dapat menyebabkan kerusakan mekanis. Jika diperlukan, turunkan tekanan pada sisi yang ditekan hingga di bawah 50% dari nilai nominal.

2.4 Enclosure Grounding

Karena susunan internal GIS yang padat, celah listrik antara konduktor dan antara konduktor dan penutup logam sangat kecil. Dalam kasus breakdown internal, arus kesalahan besar akan mengalir melalui konduktor grounding ke grid grounding. Selain itu, karena penutup GIS terbuat dari bahan logam berkeliling tertutup, kesalahan sistem asimetris dapat menginduksi tegangan signifikan pada penutup karena induksi magnetik, yang berpotensi merusak peralatan atau membahayakan personil.

Oleh karena itu, pekerjaan grounding harus memenuhi standar tinggi. Stasiun menggunakan GIS disarankan untuk menggunakan grid grounding tembaga untuk meminimalkan resistansi grounding total. Semua koneksi antara penutup dan grid grounding juga harus menggunakan bahan tembaga. Karena adanya insulator cawan dan segel karet antara ruang gas, batang bonding tembaga harus dipasang antara penutup. Luas penampang batang bonding ini harus sesuai dengan grid grounding utama.

GIS menggunakan skema grounding multipoint. Jumlah dan lokasi titik grounding harus mengikuti spesifikasi produsen dan desain.

2.5 Main Circuit Resistance Testing

Pengujian resistansi rangkaian utama sangat penting dalam pemasangan GIS. Tidak hanya memverifikasi integritas koneksi kontak antara modul, tetapi juga mengkonfirmasi urutan fase yang benar dari busbar utama. Untuk peralatan switchgear tertutup penuh, urutan fasa yang benar dan koneksi yang andal sangat kritis. Dalam praktiknya, telah terjadi rework karena urutan fasa yang salah atau koneksi konduktor yang tidak tepat.

Produsen biasanya memberikan nilai resistansi kontak standar untuk koneksi internal. Resistansi loop harus diuji bagian demi bagian selama perakitan, memungkinkan deteksi dan koreksi awal dari kontak buruk. Nilai resistansi yang diukur untuk setiap bagian tidak boleh melebihi jumlah nilai yang ditentukan oleh produsen untuk semua koneksi dalam bagian tersebut.

Setelah perakitan lengkap, tes resistansi loop lengkap harus dilakukan, dan hasilnya tidak boleh melebihi nilai kalkulasi teoretis.

Note Khusus: Pengujian resistansi loop tidak boleh dilakukan pada ruang gas yang sedang menjalani proses vakum. Di bawah tekanan sub-atmosfer, kekuatan dielektrik di dalam ruang gas sangat rendah. Bahkan beberapa puluh volt dapat menyebabkan discharge permukaan pada insulator cawan, meninggalkan jejak discharge yang menjadi titik isolasi lemah dan sumber potensial masalah selama operasi. Oleh karena itu, pemeriksaan hati-hati harus dilakukan sebelum pengukuran resistansi apa pun untuk menghindari pengujian pada ruang gas yang telah dikeluarkan.

2.6 Withstand Voltage Test

Sifat isolasi yang luar biasa dari gas SF₆ memungkinkan GIS mencapai desain kompak. GIS menggunakan penutup aluminium alloy yang ditanah, dan di bawah tekanan operasional, celah antara konduktor internal atau antara konduktor dan penutup ditanah sangat kecil. Karena pra-perakitan pabrik yang tinggi, komponen-komponen kritis dikirim dalam keadaan terpasang. Namun, pergeseran komponen selama transportasi atau introduksi partikel kecil selama pemasangan di tempat dapat mendistorsi distribusi medan listrik internal. Berbeda dengan peralatan isolasi porcelaine, bahkan bulu-bulu kecil atau partikel dalam interrupter GIS dapat menyebabkan discharge abnormal atau breakdown.

Oleh karena itu, pengujian withstand voltage di tempat berfungsi sebagai pertahanan akhir untuk memverifikasi kinerja GIS dan kualitas pemasangan.

Menurut peraturan uji penerimaan, tegangan uji di tempat adalah 80% dari tegangan uji pabrik. Misalnya, untuk GIS 110 kV, tegangan uji withstand rangkaian utama adalah 80% dari tegangan uji pabrik: 230 kV × 80% = 184 kV, diterapkan selama 1 menit. Uji harus dilakukan setidaknya 24 jam setelah pengisian gas lengkap. Lightning arrester dan transformer tegangan tidak boleh termasuk dalam uji. Kabel keluaran tegangan tinggi harus diuji bersama setelah terhubung ke GIS. Sebelum uji, resistansi isolasi harus diukur dan dikonfirmasi memadai.

Prosedur Uji: Tingkatkan tegangan dengan laju 3 kV/s hingga tegangan operasional nominal (63.5 kV), tahan selama 1-3 menit untuk mengamati status peralatan, kemudian naikkan hingga 184 kV dan tahan selama 1 menit. Ulangi prosedur ini untuk setiap fase.

GIS yang lulus uji withstand voltage dapat dimasukkan ke dalam layanan. Namun, uji ini tidak dapat mendeteksi semua cacat potensial. Dalam layanan, GIS harus mampu menahan tidak hanya tegangan frekuensi daya, tetapi juga tegangan overvoltage petir dan switching. Kekuatan medan breakdown gas SF₆ bervariasi dengan jenis tegangan. Untuk sistem elektroda silinder koaksial, tegangan 50% breakdown SF₆ dapat dinyatakan secara empiris sebagai:

U₅₀ = (AP + B)μd

Di mana:
P — Tekanan ruang
d — Celah listrik (mm)
μ — Faktor utilitas medan listrik
A, B — Konstanta yang bergantung pada bentuk gelombang tegangan

Dengan demikian, tegangan breakdown bervariasi dengan jenis tegangan dan polaritas. Cacat internal yang berbeda menunjukkan sensitivitas yang berbeda terhadap berbagai bentuk gelombang tegangan. Tegangan AC frekuensi daya sensitif terhadap breakdown isolasi yang disebabkan oleh kelembaban, partikel, atau partikel logam dalam SF₆, tetapi kurang sensitif terhadap goresan permukaan atau kondisi permukaan konduktor yang buruk.

Oleh karena itu, uji withstand tegangan frekuensi daya tidak dapat mendeteksi semua cacat internal. Meningkatkan kontrol proses selama pemasangan dan meningkatkan kualitas pemasangan secara keseluruhan tetap merupakan langkah-langkah paling penting untuk memastikan operasi GIS yang aman.

3. Kesimpulan

Makalah ini menganalisis titik-titik kontrol proses dan kualitas kunci dalam pemasangan dan penerimaan GIS di tempat. Menunjukkan bahwa uji withstand voltage di tempat hanya dapat secara sebagian merefleksikan kualitas dan keterampilan pemasangan GIS yang dipasang. Lebih penting lagi, makalah ini menyoroti bahwa hanya melalui kontrol ketat setiap proses pemasangan—memastikan kepatuhan penuh terhadap prosedur dan instruksi kerja—GIS dapat dioperasikan dengan aman dan handal sejak awal.

Diharapkan ringkasan ini dapat menjadi rujukan yang berguna bagi rekan-rekan di industri konstruksi listrik.