GIS電圧変換器を選定および設置する際の注意点は何ですか

電力システムにおいてGIS（ガス絶縁開閉装置）内の電圧変換器は電圧測定とリレー保護に重要な役割を果たします。適切なモデルを選択し、正しく設置することは設備の安定稼働にとって不可欠です。選択と設置に関して以下の点に注意が必要です。

I. 選択上のポイント
(1) 定格パラメータの一致

• 電圧レベル：これはGISシステムの電圧レベルと一致する必要があります。例えば、110kVおよび220kVのGISシステムでは、対応するレベルの電圧変換器を使用することで正確な電圧測定と長期的な安定稼働が保証されます。

• 定格容量：二次回路に接続されるデバイス（計測機器や保護デバイスなど）の電力要件に基づいて選択します。多くのデバイスが接続され、高電力である場合、より大きな容量の変換器を選ぶことで測定精度への影響や容量不足による設備損傷を防ぐことができます。

• 精度クラス：用途に応じて決定します。計測用であれば通常0.2または0.5のような高い精度クラスが必要であり、リレー保護用であれば3Pまたは6Pで十分です。

(2) 絶縁性能への注意

• 絶縁タイプ：GIS内の電圧変換器では一般的にSF₆ガス絶縁またはエポキシ樹脂キャスト絶縁が使用されます。SF₆ガス絶縁は良好な絶縁性と消弧効果があり、エポキシ樹脂キャスト絶縁は構造がコンパクトで信頼性が高いです。実際の運用環境とニーズに応じて選択できます。

• 絶縁レベル：最大動作電圧、落雷過電圧、動作過電圧を耐えられる必要があります。電圧レベルが高くなるほど、絶縁レベルに対する要求も厳しくなり、これは設備の安全な運転に直接関連しています。

(3) 共鳴防止能力の強調

システム運転中に鉄磁共鳴が発生する可能性があり、これは電圧変換器を損傷させる可能性があります。そのため、高調波除去装置を備えたような良好な共鳴防止性能を持つものを選択することで、共鳴の発生とその危険性を減らすことが望ましいです。

(4) 機械的強度の確保

輸送、設置、運転時に設備は振動、衝撃、または短絡時の電力にさらされる可能性があります。電圧変換器の構造設計は合理化され、これらの外部力を耐えられる十分な機械的強度を持ち、変形や損傷を避ける必要があります。

II. 設置上のポイント
(1) 設置環境の確認

• 清潔さ：GIS内部は塵、金属片、その他の不純物がない清潔な状態でなければなりません。これらは電圧変換器の絶縁性能に影響を与え、放電障害を引き起こす可能性があります。設置前にGISの空気室は徹底的に清掃し、検査を行うべきです。

• 密封性：GISの空気室の密封性は重要で、SF₆ガスの漏洩を防ぎます。SF₆はGIS設備における絶縁と消弧のための主要な媒体であり、漏洩すると絶縁性能が低下し、電圧変換器の運転に影響を与えます。

• 温度と湿度：設置環境の温度と湿度は製品の要件を満たす必要があります。通常、乾燥して適度な温度の場所が望ましいです。湿度过多は絶縁を濡らし、設備の性能に影響を与える可能性があります。

(2) 設置プロセスの標準化

• 吊り上げと取り扱い：電圧変換器の取り扱いや吊り上げ時には適切な吊り具を使用し、製品の指定された吊り上げ点に従って操作することで、衝突、傾き、または過度の振動による内部構造の損傷を防ぎます。

• 電気接続：二次回路の配線は正確かつ堅固でなければならないとともに、接続線は十分な断面積と絶縁性能を持つことにより接触不良やショートサーキットを防ぎます。一次側の接続については、接続がしっかりとしており導電性が良く、通電要件を満たすようにします。

• 接地要件：電圧変換器の二次巻線と外殻は確実に接地され、設備と人員の安全を確保します。接地抵抗は関連する基準を満たすべきで、通常4オームを超えてはなりません。

(3) 設置後の調整

• 絶縁試験：設置後、電圧変換器の絶縁抵抗試験と耐電圧試験を行い、その絶縁性能が要件を満たしているか確認します。

• 変比と極性チェック：変比が設計値に合致しているかテストし、測定精度を確保します。また、極性が正しいか確認することで、計測機器の誤表示や保護デバイスの誤動作を防ぎます。

• ガス検出（SF₆絶縁型の場合）：SF₆絶縁を使用する場合には、空気室のガス圧力と微量水分量を検出して正常範囲内にあることを確認します。

以上のように、選択時にはパラメータの一致と信頼性のある性能を考慮し、設置時には環境、プロセス、調整に注意することで、GIS電圧変換器の安全かつ安定した運転が可能になり、電力システムの信頼性ある供給が保証されます。