AC High Voltage Air Break Disconnector Switch Routine Test Sumala sa IEC 62271-102 Standard

High Voltage Air-Break Disconnectors and Earthing Switches: Function, Types, and Routine Testing

Pungsoy sa High Voltage Air-Break Disconnectors

Ang high voltage air-break disconnectors naglalarawan sa mahalagang papel sa mga high voltage power systems pinaagi sa paghatag og electrical ug visible isolation tali sa uban-uban nga bahin sa sistema. Kini nga isolation importante kaayo alang sa normal nga operasyon kada adlaw ug para sa maintenance o repair activities. Ang duha ka primary nga mga form sa isolation mao ang:

• Isolation for Normal Operation:Sa normal nga operasyon, ang pipila ka komponente sa power system sama sa shunt reactors, mahimong lang gikinahanglanon sa panahon sa light load. Kini nga mga komponente mahimo mopili gamit ang circuit breakers ug pagkatapos isulod gamit ang disconnectors kon dili sila gikinahanglan (e.g., sa panahon sa peak load periods). Kini nagsugyot sa efficient management sa resources sa power system.

• Isolation for Maintenance and Repair:Kon ang transmission lines, transformers, circuit breakers, o uban pang station equipment nanginahanglan og maintenance o repair, importante kaayo ang pag-isolate niining mga komponente gikan sa uban-uban nga bahin sa sistema aron masiguro ang safety. Ang air-break disconnectors naghatag og visible break sa circuit, nagsugyot sa workers nga makumpirma nga ang seksyon sa sistema nga giwork-an nia wala na energized ug safe mopasabot.

Mga Tipo sa High Voltage Air-Break Disconnectors ug Earthing Switches

Ang high voltage air-break disconnectors ug earthing switches mayda sa pipila ka tipo ug mounting arrangements. Ang apat ka labing commonly used nga tipo mao ang:

• Vertical Break Type:Sa kini nga tipo, ang moving contact mobiya vertical aron mopasabot o mogawas sa disconnector. Kini nga disenyo angkop sa aplikasyon diin limitado ang espasyo, tungod kay kini nagkinahanglan og less horizontal clearance.

• Centre Side Break Type:Ang moving contact sa kini nga tipo mobreak sa center sa disconnector, ang contacts sa duha nga bahin nag-stationary. Kini nga disenyo naghatag og clear visual indication sa open position ug labing kasagaran gigamit sa switchgear applications.

• Double Side Break Type:Kini nga tipo mayda og moving contacts nga mobreak sa duha nga bahin sa disconnector. Kini naghatag og mas robust nga isolation ug labing kasagaran gigamit sa high-voltage substations diin critical ang reliable isolation.

• Pantograph Type:Ang pantograph type gigamit og scissor-like mechanism aron mobiya ang contacts apart. Kini nga disenyo labing useful sa high-voltage applications diin large distances sa pagitan sa contacts ang gikinahanglan aron masiguro ang proper isolation.

Routine Testing of High Voltage Disconnectors and Earthing Switches

Ang routine testing gibuhat aron masiguro nga ang high voltage disconnectors ug earthing switches naghuman sa required standards ug specifications. Kini nga mga tests designed aron molihok og any faults sa materials o construction ngadto sa wala maputli ang properties o reliability sa equipment. Sumala sa IEC 62271-1 ug IEC 62271-102 standards, ang sumusunod nga routine testing items ang labing kasagaran gibuhat:

Dielectric Test on the Main Circuit:A dry, short-duration power-frequency test sa frequency sa 50 o 60 Hz gitapok sa main circuit. Ang test voltage specific sa relevant IEC standards ug dapat i-adjust basehan sa altitude factor.

Ang purpose sa kini nga test mao ang pag-verify sa insulation strength sa disconnector ug sigurado nga kini makapakigsunod sa rated voltage wala mag-breakdown. Ang test voltage values provided sa standard tables, ug ang altitude factor kinahanglan mosiguro aron masiguro ang reduced dielectric strength sa air sa mas taas nga altitude.

• Mechanical Operation Test:Kini nga test sigurado nga ang disconnector makapag-operate correctly sa normal operating conditions. Kini nag-check sa smoothness sa opening ug closing mechanisms, same sa alignment sa contacts. Ang test usab nag-verify nga ang disconnector makapakigsunod sa specified number sa operations wala mag-failure.

• Temperature Rise Test:Kini nga test measures ang temperature rise sa disconnector sa rated current conditions. Ang goal mao ang pag-siguro nga ang temperature rise dili mogawas sa permissible limits, kini mahimong mogawas sa overheating ug potential damage sa equipment.

• Short-Circuit Withstand Test:Kini nga test evaluates ang disconnector's ability sa pagkigsunod sa thermal ug electrodynamic effects sa short-circuit fault. Bisag ang disconnectors wala designed sa pag-interrupt sa short-circuits, kini kinahanglan makapakigsunod ug safely isolate ang faulted section sa sistema.

• Earthing Switch Operation Test:Para sa earthing switches, separate nga test gibuhat aron masiguro nga ang switch makapakigsunod sa pag-connect sa sistema sa ground. Kini nga test nag-check sa reliability sa earthing function, kini critical sa safety sa panahon sa maintenance ug repair operations.

• Insulation Resistance Test:Kini nga test measures ang insulation resistance tali sa live parts ug earth aron masiguro nga wala leakage current. Ang high insulation resistance indicates nga ang disconnector's insulation wala maayo.

• Visual Inspection:A thorough visual inspection gibuhat aron masiguro nga wala physical damage, corrosion, o wear sa disconnector ug iyang components. Kini nga inspection helps identify any issues nga mahimong makaapekto sa performance o safety sa equipment.

Importance of Routine Testing

Ang routine testing essential aron masiguro nga ang high voltage disconnectors ug earthing switches functioning correctly ug makapakigsunod sa ilang isolation duties. Kini nga mga tests labing kasagaran gibuhat sa manufacturer's facility, pero by agreement, mahimo usab mopili sa-site. Ang tests help identify any defects o weaknesses sa equipment bago i-install o put into service, ensuring nga ang power system operates reliably ug safely.

Sumala sa IEC 62271-1 ug IEC 62271-102 standards, ang manufacturers ug operators makapreserba sa integrity ug performance sa high voltage disconnectors ug earthing switches, thereby enhancing ang overall safety ug efficiency sa power system.

Kon ang insulation sa disconnector ug earth switch provided lamang sa solid-core insulators ug air sa ambient pressure, ang power-frequency voltage withstand test mahimo mopasabot kon ang dimensions tali sa conductive parts – between phases, across open switching devices ug tali sa conductive parts ug frame – checked sa dimensional measurements.

Dielectric Testing of Earthing Switches and Auxiliary/Control Circuits in High Voltage Disconnectors

1. Dielectric Test on Earthing Switches

Kon nagbuhat og dielectric test sa earthing switches, ang test voltage gitapok sa earthing switch sa open position. Ang test gibuhat sa duha ka specific conditions aron masiguro ang proper insulation tali sa uban-uban nga bahin sa switch:

Between Adjacent Insulated Terminals (with Bases Earthed):Ang test voltage gitapok tali sa adjacent insulated terminals samtang ang bases sa switch earthed. Kini ensures nga sufficient insulation tali sa terminals aron prevent any accidental short circuits o electrical breakdown.

Between All Insulated Terminals Connected Together (with Bases Earthed):Sa kini nga condition, tanang insulated terminals connected together, ug ang test voltage gitapok tali sa grupo sa terminals ug ang earthed bases. Kini nga test checks ang overall insulation integrity sa switch, ensuring nga wala leakage current tali sa terminals ug ground.

2. Dielectric Test on Auxiliary and Control Circuits in Operating Mechanism

Inspection and Verification of Conformity

• Material and Assembly Quality:Ang nature sa materials gisulti sa auxiliary ug control circuits, ang quality sa assembly, ang finish, ug any protective coatings against corrosion inspected. Kini ensures nga ang components suitable sa ilang intended use ug wala degrade over time.

• Thermal Insulation:A visual inspection gibuhat aron verify ang satisfactory installation sa thermal insulation. Proper thermal insulation crucial aron prevent overheating ug ensure ang longevity sa equipment.

• Conductor and Cable Routing:Ang routing sa conductors, cables, ug heaters checked aron masiguro nga properly installed ug wala pose any risk sa damage o interference. Resistance checks usab gibuhat sa heaters aron masiguro nga functioning correctly.

Functional Tests

• Low-Voltage Circuit Functionality:A functional test sa tanang low-voltage circuits, including relays, contactors, ug interlocking magnets, gibuhat aron verify nga ang auxiliary ug control circuits operating correctly sa conjunction sa uban-uban nga bahin sa disconnector switch. Ang interlocking mechanism kinahanglan checked aron masiguro nga functioning as intended.

• Protection Against Electrical Shock:Visual inspections gibuhat aron verify nga sufficient protection against direct contact sa main circuit ug ang auxiliary ug control equipment parts, kini mahimo mopasabot sa normal operation, safely accessible. Kini ensures nga operators protected from electrical shock.

Dielectric Tests on Auxiliary and Control Circuits

Power Frequency Tests:Only power frequency tests gibuhat sa auxiliary ug control circuits. Ang test voltage either 1 kV o 2 kV sa duration sa 1 second sa frequency sa 50 o 60 Hz. Kini nga test ensures nga ang insulation sa low-voltage circuits makapakigsunod sa rated voltage wala mag-breakdown.

3. Measurement of the Resistance of the Main Circuit

Sa routine test, ang DC voltage drop o resistance sa tanang pole sa main circuit measured under conditions as similar as possible sa ginamit sa type test. Specifically:Ang ambient air temperature ug points of measurement should be as close as possible sa ginamit sa type test.
Ang measured resistance dili mogawas sa 1.2 × Ru, kung diin Ru ang resistance measured before sa temperature-rise test. Kini ensures nga ang resistance sa main circuit remains within acceptable limits, indicating nga ang contacts wala maayo ug ang circuit makapakigsunod sa rated current wala excessive heating.

4. Design and Visual Checks

Ang disconnector ug earthing switches kinahanglan undergo thorough design ug visual inspections aron masiguro nga complying sa purchase specification. Kini includes:

• Verification of Compliance: Ensuring nga tanang components, materials, ug construction meeting sa specified requirements sa outlined sa purchase order o contract.

• Inspection of Components: Checking sa any visible defects, sama sa cracks, corrosion, o improper assembly, kini mahimong makaapekto sa performance o safety sa equipment.

• Labeling and Markings: Verifying nga all necessary labels, markings, ug identification tags present ug legible, including voltage ratings, operating instructions, ug safety warnings.

5. Mechanical Operating Tests

Ang mechanical operating tests gibuhat aron masiguro nga ang disconnectors o earthing switches functioning correctly sa specified voltage ug supply pressure limits sa ilang operating mechanisms. Kini nga mga tests performed wala voltage on o current flowing through sa main circuit. Ang sumusunod nga aspects verified:

Operating Mechanism Performance

• Angle of Operating Mechanism Output Shaft:Ang angle sa rotation sa operating mechanism's output shaft measured aron masiguro nga align sa designed specifications. Kini ensures nga ang contacts move sa correct positions sa panahon sa opening ug closing operations.

• Measuring Torque of Operating Mechanism Output:Ang torque required sa pag-operate sa mechanism measured aron masiguro nga falls within sa specified limits. Excessive torque can indicate mechanical issues, samtang insufficient torque mahimong lead sa incomplete operation.

• Operating Mechanism Motor Current:Ang current drawn sa motor sa panahon sa operation recorded aron verify nga remains within sa acceptable range. Abnormal current levels can indicate problems sa motor o sa electrical supply.

• Operating Times:Ang time taken sa disconnector o earthing switch sa complete sa full cycle (close-open) measured. Kini ensures nga ang device operating within sa required time limits, kini critical sa system coordination ug protection.

Operating Cycles

Ang sumusunod nga operating cycles gibuhat aron test ang reliability ug endurance sa disconnector o earthing switch:

• 10 Close-Open Cycles at Minimum Supply Voltage (85%):Ang disconnector o earthing switch operated 10 times sa 85% sa nominal supply voltage aron masiguro nga functioning correctly sa low-voltage conditions.

• 10 Close-Open Cycles at Maximum Supply Voltage (110%):Ang disconnector o earthing switch operated 10 times sa 110% sa nominal supply voltage aron verify sa performance sa high-voltage conditions.

• 50 Close-Open Cycles at Nominal Supply Voltage (100%):Ang disconnector o earthing switch operated 50 times sa nominal supply voltage aron test sa long-term reliability ug endurance sa normal operating conditions.

Sa panahon sa kini nga operating cycles, ang sumusunod nga characteristics recorded o evaluated:

• Operating Time: Ang time taken sa each close-open cycle measured aron masiguro nga consistency.

• Maximum Energy Consumption: Ang energy consumed sa operating mechanism sa each cycle recorded aron verify nga remains within sa specified limits.

• Manual Operation (if applicable): Para sa disconnectors sa manual mechanisms, ang maximum force required sa pag-operate sa device recorded. Kini ensures nga ang manual operation within safe ug ergonomic limits.

Auxiliary Contacts and Position Indicating Devices

Ang satisfactory operation sa auxiliary contacts ug position indicating devices (if any) verified. Kini nga components provide critical feedback sa control systems ug must function reliably aron masiguro ang proper system operation.

Post-Test Inspection

Pagkahuman sa mechanical operating tests, wala part sa disconnector o earthing switch damaged. Ang device should remain sa good working condition, wala signs sa wear, deformation, o malfunction.

Main Circuit Resistance Measurement

Ang resistance sa main circuit measured both before ug after sa mechanical endurance test. Ang resistance dili mogawas sa 20% sa value measured before sa test. Kini ensures nga ang contacts wala deteriorated o become misaligned sa panahon sa testing process, kini mahimong makaapekto sa electrical performance sa device.

Special Considerations for High-Voltage Equipment

Para sa disconnectors ug earthing switches sa rated voltage sa 52 kV ug above, ang mechanical operating routine tests mahimo mopili sa sub-assemblies. Kini allows sa more manageable testing procedures samtang still ensuring nga ang overall performance sa device meets sa required standards.

Conclusion

Sumala sa comprehensive design ug visual checks, samtang mechanical operating tests, ang manufacturers ug operators makapreserba sa high-voltage disconnectors ug earthing switches reliable, safe, ug capable sa performing sa ilang intended functions sa various operating conditions. Kini nga mga tests help identify any potential issues early sa process, ensuring nga ang equipment ready sa installation ug service sa high-voltage power systems.