AC високонапътен въздушен разключвател Рутинна проверка според стандарт IEC 62271-102

Поле: Бутон за включване/изключване на напрежението

China

Високонапрегови въздушни разключватели и заземващи ключове: Функция, видове и рутинни тестове

Функция на високонапреговите въздушни разключватели

Високонапреговите въздушни разключватели играят ключова роля в системите за високо напрежение, като осигуряват електрическа и визуална изолация между различните части на системата. Тази изолация е съществена както за нормалните дейности, така и за поддръжка или ремонт. Двете основни форми на изолация са:

Изолация при нормална работа: По време на нормалната работа определени компоненти на електроенергийната система, като шунтиращи реактори, може да са необходими само по време на леки натоварвания. Тези компоненти могат да бъдат изключени чрез автоматични разключватели и след това изолирани чрез разключватели, когато не са нужни (например, по време на пикови натоварвания). Това позволява ефективно управление на ресурсите на електроенергийната система.
Изолация за поддръжка и ремонт: Когато електропреносни линии, трансформатори, автоматични разключватели или друго оборудване в станцията изискват поддръжка или ремонт, е съществено да се изолират тези компоненти от останалата част на системата, за да се гарантира безопасността. Въздушните разключватели предоставят визуално прекъсване на веригата, позволявайки на работниците да потвърдят, че секцията, върху която работят, е без напрежение и сигурна за достъп.

Видове високонапрегови въздушни разключватели и заземващи ключове

Високонапреговите въздушни разключватели и заземващи ключове се произвеждат в различни типове и конфигурации за монтаж. Четирите най-често използвани типа са:

Вертикално прекъсване: В този тип движещият контакт се движи вертикално, за да отвори или затвори разключвателя. Този дизайн е подходящ за приложения, където пространството е ограничено, тъй като изисква по-малко хоризонтално разстояние.
Централно странично прекъсване: В този тип движещият контакт се прекъсва в центъра на разключвателя, с контакти от двете страни, които остават неподвижни. Този дизайн предоставя ясно визуално указание за отворената позиция и често се използва в приложения с комутационно оборудване.
Двойно странично прекъсване: Този тип има движещи контакти, които се прекъсват от двете страни на разключвателя. Предоставя по-здрава изолация и често се използва в високонапрегови подстанции, където надеждната изолация е критична.
Тип "Пантограф": Типът "Пантограф" използва механизм, подобен на ножици, за да раздвижи контактите. Този дизайн е особено полезен за приложения с високо напрежение, където са необходими големи разстояния между контактите, за да се гарантира правилна изолация.

Рутинни тестове на високонапреговите разключватели и заземващи ключове

Рутинните тестове се извършват, за да се гарантира, че високонапреговите разключватели и заземващи ключове отговарят на необходимите стандарти и спецификации. Тези тестове са проектирани, за да разкрият всякакви дефекти в материалите или конструкцията, без да нарушават свойствата или надеждността на оборудването. Според стандартите IEC 62271-1 и IEC 62271-102, обикновено се провеждат следните рутинни тестове:

Диелектричен тест на главната верига: Прилага се сух, краткосрочен тест с променливо напрежение с честота 50 или 60 Hz към главната верига. Нивото на тестовото напрежение е определено в съответните стандарти IEC и трябва да бъде коригирано в зависимост от фактора на височина.

Целта на този тест е да се провери диелектричната устойчивост на разключвателя и да се гарантира, че той може да издържа номиналното напрежение без пробив. Стойностите на тестовото напрежение са предоставени в стандартните таблици, и факторът на височина трябва да бъде взет предвид, за да се отчете намалената диелектрична устойчивост на въздуха на по-висока височина.

Механичен операционен тест: Този тест гарантира, че разключвателят може да функционира правилно при нормални условия на работа. Проверява се гладкостта на механизми за отваряне и затваряне, както и съвпадението на контактите. Тестът също проверява, че разключвателят може да справи с определен брой операции без отказ.
Тест за повишаване на температурата: Този тест измерва повишаването на температурата на разключвателя при номинален ток. Целта е да се гарантира, че повишаването на температурата не надхвърля допустимите граници, което може да доведе до прекомерно загряване и потенциално повреди на оборудването.
Тест за устойчивост при краткосрочно замыкание: Този тест оценява способността на разключвателя да издържа термалните и електродинамичните ефекти на краткосрочно замыкание. Въпреки че разключвателите не са предназначени да прекъсват краткосрочни замыкания, те трябва да могат да останат цели и да изолират безопасно повредената част от системата.
Тест за операция на заземващите ключове: За заземващите ключове се провежда отделен тест, за да се гарантира, че ключът може правилно да свърже системата със земята. Този тест проверява надеждността на функцията за заземяване, която е критична за безопасността по време на поддръжка и ремонт.
Тест за диелектрично съпротивление: Този тест измерва диелектричното съпротивление между живи части и земя, за да се гарантира, че няма утечка на ток. Високо диелектрично съпротивление указва, че изолацията на разключвателя е в добър състояние.
Визуална инспекция: Извършва се тщателна визуална инспекция, за да се провери за всякакви физически повреди, корозия или износ на разключвателя и неговите компоненти. Тази инспекция помага да се идентифицират всякакви проблеми, които могат да повлияят на производителността или безопасността на оборудването.

Значимостта на рутинните тестове

Рутинните тестове са съществени, за да се гарантира, че високонапреговите разключватели и заземващи ключове функционират правилно и могат безопасно да извършват своите задачи по изолация. Тези тестове обикновено се провеждат в производственото предприятие, но по споразумение, те могат да бъдат извършени и на място. Тестовете помагат да се идентифицират всякакви дефекти или слабости в оборудването, преди то да бъде инсталирано или включено в експлоатация, гарантирайки, че електроенергийната система работи надеждно и безопасно.

Съобразявайки се със стандартите IEC 62271-1 и IEC 62271-102, производители и оператори могат да поддържат целостта и производителността на високонапреговите разключватели и заземващи ключове, като това подобрява общата безопасност и ефективност на електроенергийната система.

Когато изолацията на разключвателя и заземващия ключ е осигурена само от твърди изолатори и въздух при атмосферно налягане, тестът за устойчивост на променливо напрежение може да бъде пропуснат, ако размерите между проводещите части – между фазите, през отворени комутационни устройства и между проводещите части и рамката – са проверени чрез мерни операции.

Диелектрични тестове на заземващи ключове и вспомогателни/управляващи вериги в високонапреговите разключватели

Диелектричен тест на заземващи ключове

При извършване на диелектричен тест на заземващи ключове, тестовото напрежение се прилага, когато заземващият ключ е в отворено положение. Тестът се извършва при две конкретни условия, за да се гарантира правилната изолация между различните части на ключа:

Между съседни изолирани терминали (с бази, заземени): Тестовото напрежение се прилага между съседни изолирани терминали, докато базите на ключа са заземени. Това гарантира, че има достатъчна изолация между терминалите, за да се предотврати всякакъв случайен краткосрочен замык или електрически пробив.

Между всички изолирани терминали, свързани заедно (с бази, заземени): В това условие всички изолирани терминали са свързани заедно, и тестовото напрежение се прилага между тази група терминали и заземените бази. Този тест проверява общата изолационна целост на ключа, гарантирайки, че няма утечка на ток между терминалите и земята.

2. Диелектричен тест на вспомогателни и управляващи вериги в операционния механизъм

Инспекция и проверка на съответствието

Материал и качество на сборката: Проверява се природата на материали, използвани в вспомогателните и управляващите вериги, качеството на сборката, завършването и всяка защитна покривка срещу корозия. Това гарантира, че компонентите са подходящи за техните предназначения и няма да се износят с времето.
Термална изолация: Извършва се визуална инспекция, за да се провери задоволителната инсталация на термална изолация. Правилната термална изолация е съществена, за да се предотврати прекомерно загряване и да се гарантира продължителността на съхранението на оборудването.
Маршрутиране на проводници и кабели: Проверява се маршрутирането на проводници, кабели и нагреватели, за да се гарантира, че те са правилно инсталирани и не представляват риск от повреда или въздействие. Освен това се извършват проверки на съпротивлението на нагреватели, за да се гарантира, че те функционират правилно.

Функционални тестове

Функционалност на нисконапреговите вериги: Извършва се функционален тест на всички нисконапрегови вериги, включително реле, контактори и блокиращи магнити, за да се провери, че вспомогателните и управляващите вериги функционират правилно в съчетание с други части на разключвателя. Механизъмът за блокиране също трябва да бъде проверен, за да се гарантира, че функционира както е предвидено.
Защита срещу електрически удар: Извършват се визуални инспекции, за да се провери, че има достатъчна защита срещу директен контакт с главната верига и че частите от вспомогателните и управляващите устройства, които могат да бъдат докоснати по време на нормална работа, са безопасно достъпни. Това гарантира, че операторите са защитени от електрически удар.

Диелектрични тестове на вспомогателни и управляващи вериги

Променливо напрежение тестове: Използва се само променливо напрежение тестове на вспомогателните и управляващите вериги. Тестовото напрежение е 1 kV или 2 kV с продължителност 1 секунда при честота 50 или 60 Hz. Този тест гарантира, че изолацията на нисконапреговите вериги може да издържа номиналното напрежение без пробив.

3. Измерване на съпротивлението на главната верига

За рутинния тест се измерва DC нападащо напрежение или съпротивлението на всеки полюс на главната верига при условия, колкото е възможно по-близки до тези, използвани при типовия тест. По-конкретно: Температурата на околната среда и точките на измерване трябва да са колкото е възможно по-близки до тези, използвани при типовия тест. Измереното съпротивление не трябва да надхвърля 1.2 × Ru, където Ru е съпротивлението, измерено преди теста за повишаване на температурата. Това гарантира, че съпротивлението на главната верига остава в допустими граници, което указва, че контактите са в добър състояние и веригата може да пренася номиналния ток без прекомерно загряване.

4. Проектиране и визуални проверки

Разключвателят и заземващите ключове трябва да преминат тщателни проекционни и визуални инспекции, за да се гарантира, че отговарят на спецификацията за закупуване. Това включва:

Проверка на съответствието: Гарантиране, че всички компоненти, материали и конструкция отговарят на посочените изисквания в поръчката за закупуване или договор.
Инспекция на компонентите: Проверка за всякакви видими дефекти, като пукнатини, корозия или неправилна сборка, които могат да повлияят на производителността или безопасността на оборудването.
Етикетиране и маркировки: Проверка, че всички необходими етикети, маркировки и идентификационни етикети са налични и четими, включително напрежението, инструкции за използване и предупредителни съобщения за безопасност.

5. Механични операционни тестове

Механичните операционни тестове се провеждат, за да се гарантира, че разключвателите или заземващите ключове функционират правилно в рамките на определените граници на напрежението и давлението на снабдяването на техните операционни механизми. Тези тестове се провеждат без напрежение или ток, протичащ през главната верига. Проверяват се следните аспекти:

Производителност на операционния механизъм

Ъгъл на изходния вал на операционния механизъм: Измерва се ъгълът на въртене на изходния вал на операционния механизъм, за да се гарантира, че отговаря на проектните спецификации. Това гарантира, че контактите се движат до правилните позиции по време на операциите за отваряне и затваряне.
Измерване на момента на изходния вал: Измерва се моментът, необходим за управление на механизма, за да се гарантира, че се намира в определените граници. Прекомерен момент може да указва механични проблеми, докато недостатъчен момент може да доведе до непълно управление.
Електрически ток на двигател на операционния механизъм: Записва се токът, използван от двигателя по време на управление, за да се провери, че остава в приемливия диапазон. Аномални нива на тока могат да указват проблеми с двигателя или електрическото снабдяване.
Време за управление: Измерва се времето, необходимо за разключвателя или заземващия ключ да завърши пълен цикъл (затвори-отвори). Това гарантира, че устройството функционира в рамките на необходимите времеви граници, което е критично за координацията и защитата на системата.

Операционни цикли

Следните операционни цикли се извършват, за да се тестира надеждността и издръжливостта на разключвателя или заземващия ключ:

10 цикла затвори-отвори при минимално снабдяване (85%): Разключвателят или заземващият ключ се управлява 10 пъти при 85% от номиналното снабдяване, за да се гарантира, че функционира правилно при ниско напрежение.
10 цикла затвори-отвори при максимално снабдяване (110%): Разключвателят или заземващият ключ се управлява 10 пъти при 110% от номиналното снабдяване, за да се провери производителността му при високо напрежение.
50 цикла затвори-отвори при номинално снабдяване (100%): Разключвателят или заземващият ключ се управлява 50 пъти при номиналното снабдяване, за да се тестира дългосрочната надеждност и издръжливост при нормални условия на работа.

По време на тези операционни цикли се записват или оценяват следните характеристики: