Pagsusuri ng Karaniwan sa Switch na Taga-hiwalay ng Mataas na Voltaheng Alternating Current Batay sa Pamantayan ng IEC 62271-102

Mataas na Voltaje na Air-Break Disconnectors at Earthing Switches: Pamamahala, Uri, at Pagsusulit sa Karaniwan

Pamamahala ng Mataas na Voltaje na Air-Break Disconnectors

Ang mga mataas na voltaje na air-break disconnectors ay may mahalagang papel sa mga sistema ng mataas na voltaje sa pamamagitan ng pagbibigay ng electrical at visible isolation sa pagitan ng iba't ibang bahagi ng sistema. Ang isolation na ito ay mahalaga para sa normal na araw-araw na operasyon at para sa pagmamanage at pagsasaayos. Ang dalawang pangunahing anyo ng isolation ay:

• Isolation para sa Normal na Operasyon:Sa normal na operasyon, ang ilang bahagi ng sistema ng kuryente, tulad ng shunt reactors, maaaring kailangan lamang sa panahon ng light load. Ang mga bahaging ito ay maaaring iswitch out gamit ang circuit breakers at pagkatapos ay i-isolate gamit ang disconnectors kapag hindi sila kailangan (halimbawa, sa panahon ng peak load periods). Ito ay nagbibigay ng mabuting pagmamanage ng resources ng sistema ng kuryente.

• Isolation para sa Maintenance at Pag-aayos:Kapag ang transmission lines, transformers, circuit breakers, o ibang equipment ng istasyon ay nangangailangan ng maintenance o pagsasaayos, mahalaga na i-isolate ang mga bahaging ito mula sa iba pang bahagi ng sistema upang matiyak ang kaligtasan. Ang mga air-break disconnectors ay nagbibigay ng visible break sa circuit, na nagbibigay-daan sa mga manggagawa na tiyakin na ang seksyon ng sistema na kanilang pinagtatrabahuhan ay walang kuryente at ligtas na ma-access.

Uri ng Mataas na Voltaje na Air-Break Disconnectors at Earthing Switches

Ang mga mataas na voltaje na air-break disconnectors at earthing switches ay may iba't ibang uri at paraan ng pag-mount. Ang apat na pinaka-karaniwang ginagamit na uri ay:

• Vertical Break Type:Sa uri na ito, ang moving contact ay gumagalaw pataas o pababa upang buksan o sarado ang disconnector. Ang disenyo na ito ay angkop para sa mga aplikasyon kung saan limitado ang espasyo, dahil ito ay nangangailangan ng mas kaunting horizontal clearance.

• Centre Side Break Type:Ang moving contact sa uri na ito ay nabubuksan sa gitna ng disconnector, habang ang contacts sa bawat banda ay nananatiling tahimik. Ang disenyo na ito ay nagbibigay ng malinaw na visual indication ng open position at karaniwang ginagamit sa switchgear applications.

• Double Side Break Type:Ang uri na ito ay may moving contacts na nabubuksan sa parehong banda ng disconnector. Ito ay nagbibigay ng mas matibay na isolation at karaniwang ginagamit sa high-voltage substations kung saan mahalaga ang reliable isolation.

• Pantograph Type:Ang pantograph type ay gumagamit ng scissor-like mechanism upang galawin ang contacts. Ang disenyo na ito ay partikular na kapaki-pakinabang para sa high-voltage applications kung saan kinakailangan ng malaking distansya sa pagitan ng contacts upang matiyak ang wastong isolation.

Karaniwang Pagsusulit ng Mataas na Voltaje na Disconnectors at Earthing Switches

Ang karaniwang pagsusulit ay isinasagawa upang matiyak na ang mga mataas na voltaje na disconnectors at earthing switches ay sumasang-ayon sa kinakailangang pamantayan at specifications. Ang mga pagsusulit na ito ay disenyo upang ipakita ang anumang mga tukso sa materials o construction nang hindi nasasadya ang properties o reliability ng equipment. Ayon sa IEC 62271-1 at IEC 62271-102 standards, ang mga sumusunod na karaniwang pagsusulit items ay karaniwang isinasagawa:

Dielectric Test sa Main Circuit:Ang dry, short-duration power-frequency test na may frequency ng 50 o 60 Hz ay inilapat sa main circuit. Ang test voltage ay nasa mga relevant na IEC standards at dapat i-adjust batay sa altitude factor.

Ang layunin ng test na ito ay upang i-verify ang insulation strength ng disconnector at matiyak na ito ay makakatagal ng rated voltage nang walang breakdown. Ang mga test voltage values ay ibinibigay sa standard tables, at ang altitude factor ay dapat i-consider upang i-account ang reduced dielectric strength ng hangin sa mas mataas na altitude.

• Mechanical Operation Test:Ang test na ito ay matitiyak na ang disconnector ay maaaring mag-operate nang tama sa normal operating conditions. Ito ay nagche-check ng smoothness ng opening at closing mechanisms, pati na rin ang alignment ng contacts. Ang test din ay naverify na ang disconnector ay maaaring hanapin ang specified number of operations nang walang failure.

• Temperature Rise Test:Ang test na ito ay nagsusukat ng temperature rise ng disconnector sa ilalim ng rated current conditions. Ang layunin ay upang matiyak na ang temperature rise ay hindi lumampas sa permissible limits, na maaaring magresulta sa overheating at potential damage sa equipment.

• Short-Circuit Withstand Test:Ang test na ito ay nag-evaluate ng kakayahan ng disconnector na matagalan ang thermal at electrodynamic effects ng short-circuit fault. Bagama't hindi ang disconnectors ang disenyo upang i-interrupt ang short-circuits, kailangan nilang maging intact at safely isolate ang faulted section ng sistema.

• Earthing Switch Operation Test:Para sa earthing switches, isinasagawa ang hiwalay na test upang matiyak na ang switch ay maaaring tama ang koneksyon ng sistema sa ground. Ang test na ito ay nagche-check ng reliabilidad ng earthing function, na critical para sa kaligtasan sa panahon ng maintenance at repair operations.

• Insulation Resistance Test:Ang test na ito ay nagsusukat ng insulation resistance sa pagitan ng live parts at earth upang matiyak na walang leakage current. Ang mataas na insulation resistance ay nagpapahiwatig na ang insulation ng disconnector ay nasa mabuting kondisyon.

• Visual Inspection:Isinasagawa ang thorough visual inspection upang i-check ang anumang physical damage, corrosion, o wear sa disconnector at sa kanyang mga component. Ang inspection na ito ay tumutulong sa pag-identify ng anumang issues na maaaring makaapekto sa performance o kaligtasan ng equipment.

Importansya ng Karaniwang Pagsusulit

Ang karaniwang pagsusulit ay mahalaga upang matiyak na ang mga mataas na voltaje na disconnectors at earthing switches ay gumagana nang tama at maaaring safely perform ang kanilang isolation duties. Ang mga pagsusulit na ito ay karaniwang isinasagawa sa facility ng manufacturer, ngunit sa kasunduan, maaari rin silang isagawa on-site. Ang mga pagsusulit ay tumutulong sa pag-identify ng anumang defects o weaknesses sa equipment bago ito i-install o ilagay sa serbisyo, na nagbibigay-daan upang ang sistema ng kuryente ay gumana nang maasahan at ligtas.

Sa pamamagitan ng pagsunod sa IEC 62271-1 at IEC 62271-102 standards, maaaring panatilihin ng mga manufacturer at operators ang integrity at performance ng mataas na voltaje na disconnectors at earthing switches, na nagpapahusay ng kabuuang kaligtasan at epektividad ng sistema ng kuryente.

Kapag ang insulation ng disconnector at earth switch ay ibinigay lamang ng solid-core insulators at hangin sa ambient pressure, maaaring iwasto ang power-frequency voltage withstand test kung ang dimensions sa pagitan ng conductive parts – sa pagitan ng phases, across open switching devices at sa pagitan ng conductive parts at frame – ay sinuri sa pamamagitan ng dimensional measurements.

Dielectric Testing ng Earthing Switches at Auxiliary/Control Circuits sa Mataas na Voltaje na Disconnectors

1. Dielectric Test sa Earthing Switches

Kapag isinasagawa ang dielectric test sa earthing switches, inilalapat ang test voltage sa earthing switch sa open position. Ang test ay isinasagawa sa dalawang specific conditions upang matiyak ang wastong insulation sa pagitan ng iba't ibang bahagi ng switch:

Sa Pagitan ng Adjacent Insulated Terminals (with Bases Earthed):Inilalapat ang test voltage sa pagitan ng adjacent insulated terminals habang ang bases ng switch ay earthed. Ito ay matitiyak na sapat ang insulation sa pagitan ng terminals upang maiwasan ang anumang accidental short circuits o electrical breakdown.

Sa Pagitan ng Lahat ng Insulated Terminals na Nakakonekta (with Bases Earthed):Sa kondisyong ito, lahat ng insulated terminals ay nakakonekta, at inilalapat ang test voltage sa pagitan ng grupo ng terminals at ang earthed bases. Ang test na ito ay nagsusuri ng overall insulation integrity ng switch, na matitiyak na walang leakage current sa pagitan ng terminals at ground.

2. Dielectric Test sa Auxiliary at Control Circuits sa Operating Mechanism

Inspeksyon at Verification ng Conformity

• Material at Assembly Quality:Ang nature ng mga materyales na ginagamit sa auxiliary at control circuits, ang quality ng assembly, ang finish, at anumang protective coatings against corrosion ay isinasuri. Ito ay matitiyak na ang mga component ay angkop para sa kanilang intended use at hindi magdegrade sa loob ng oras.

• Thermal Insulation:Isinasagawa ang visual inspection upang i-verify ang satisfactory installation ng thermal insulation. Mahalaga ang proper thermal insulation upang maiwasan ang overheating at matiyak ang tagal ng equipment.

• Conductor at Cable Routing:Sinusuri ang routing ng conductors, cables, at heaters upang matiyak na wasto ang kanilang pag-install at hindi nagbabanta ng anumang damage o interference. Ginagawa rin ang resistance checks sa heaters upang matiyak na tama ang kanilang paggana.

Functional Tests

• Low-Voltage Circuit Functionality:Isinasagawa ang functional test ng lahat ng low-voltage circuits, kasama ang relays, contactors, at interlocking magnets, upang i-verify na ang auxiliary at control circuits ay gumagana nang tama sa pakikipagtulungan sa iba pang bahagi ng disconnector switch. Dapat ring i-check ang interlocking mechanism upang matiyak na ito ay gumagana nang tama.

• Protection Against Electrical Shock:Isinasagawa ang visual inspections upang i-verify na sapat ang protection laban sa direct contact sa main circuit at ang auxiliary at control equipment parts, na maaaring ma-touch sa normal operation, ay ligtas na accessible. Ito ay matitiyak na ang mga operator ay protektado laban sa electrical shock.

Dielectric Tests sa Auxiliary at Control Circuits

Power Frequency Tests:Ang power frequency tests lamang ang isinasagawa sa auxiliary at control circuits. Ang test voltage ay 1 kV o 2 kV na may duration ng 1 segundo sa frequency ng 50 o 60 Hz. Ang test na ito ay matitiyak na ang insulation ng low-voltage circuits ay makakatagal ng rated voltage nang walang breakdown.

3. Pagsukat ng Resistance ng Main Circuit

Para sa routine test, ang DC voltage drop o resistance ng bawat pole ng main circuit ay sinusukat sa kondisyon na kasing katulad ng ginagamit sa type test. Partikularmente:Ang ambient air temperature at points of measurement ay dapat kasing katulad ng ginagamit sa type test.
Ang sukat na resistance ay hindi dapat lumampas sa 1.2 × Ru, kung saan ang Ru ay ang resistance na sukat bago ang temperature-rise test. Ito ay matitiyak na ang resistance ng main circuit ay nasa acceptable limits, na nagpapahiwatig na ang contacts ay nasa mabuting kondisyon at ang circuit ay maaaring carry ang rated current nang walang excessive heating.

4. Design at Visual Checks

Ang disconnector at earthing switches ay dapat dumaan sa thorough design at visual inspections upang matiyak na sila ay sumusunod sa purchase specification. Ito ay kasama ang:

• Verification of Compliance: Matitiyak na ang lahat ng components, materials, at construction ay sumusunod sa specified requirements na nasa purchase order o contract.

• Inspection of Components: Sinusuri ang anumang visible defects, tulad ng cracks, corrosion, o improper assembly, na maaaring makaapekto sa performance o kaligtasan ng equipment.

• Labeling at Markings: Matitiyak na ang lahat ng necessary labels, markings, at identification tags ay naroon at legible, kasama ang voltage ratings, operating instructions, at safety warnings.

5. Mechanical Operating Tests

Isinasagawa ang mechanical operating tests upang matiyak na ang disconnectors o earthing switches ay gumagana nang tama sa ilalim ng specified voltage at supply pressure limits ng kanilang operating mechanisms. Ang mga pagsusulit na ito ay isinasagawa nang walang voltage o current na nag-flow sa main circuit. Ang mga sumusunod na aspeto ay verified:

Operating Mechanism Performance

• Angle of Operating Mechanism Output Shaft:Inilalaman ang angle of rotation ng output shaft ng operating mechanism upang matiyak na ito ay sumasang-ayon sa designed specifications. Ito ay matitiyak na ang contacts ay gumagalaw sa tama na posisyon sa panahon ng opening at closing operations.

• Measuring Torque of Operating Mechanism Output:Inilalaman ang torque na kailangan upang gawin ang mechanism upang matiyak na ito ay nasa specified limits. Excessive torque ay maaaring ipakita ang mechanical issues, samantalang insufficient torque ay maaaring magresulta sa incomplete operation.

• Operating Mechanism Motor Current:Inirecord ang current na inilalapat ng motor sa panahon ng operation upang matiyak na ito ay nasa acceptable range. Abnormal current levels ay maaaring ipakita ang problems sa motor o sa electrical supply.

• Operating Times:Inilalaman ang oras na kinakailangan para sa disconnector o earthing switch upang matapos ang full cycle (close-open). Ito ay matitiyak na ang device ay gumagana sa required time limits, na critical para sa system coordination at protection.

Operating Cycles

Ang mga sumusunod na operating cycles ay isinasagawa upang suriin ang reliabilidad at endurance ng disconnector o earthing switch:

• 10 Close-Open Cycles sa Minimum Supply Voltage (85%):Ang disconnector o earthing switch ay ino-operate 10 beses sa 85% ng nominal supply voltage upang matiyak na ito ay gumagana nang tama sa low-voltage conditions.

• 10 Close-Open Cycles sa Maximum Supply Voltage (110%):Ang disconnector o earthing switch ay ino-operate 10 beses sa 110% ng nominal supply voltage upang matiyak ang kanyang performance sa high-voltage conditions.

• 50 Close-Open Cycles sa Nominal Supply Voltage (100%):Ang disconnector o earthing switch ay ino-operate 50 beses sa nominal supply voltage upang suriin ang kanyang long-term reliability at endurance sa normal operating conditions.

Sa panahon ng mga operating cycles, ang mga sumusunod na characteristics ay inirecord o evaluated:

• Operating Time: Inilalaman ang oras na kinakailangan para sa bawat close-open cycle upang matiyak ang consistency.

• Maximum Energy Consumption: Inirecord ang energy na inilapat ng operating mechanism sa bawat cycle upang matiyak na ito ay nasa specified limits.

• Manual Operation (if applicable): Para sa disconnectors na may manual mechanisms, inirecord ang maximum force na kailangan upang gawin ang device. Ito ay matitiyak na ang manual operation ay nasa safe at ergonomic limits.

Auxiliary Contacts at Position Indicating Devices

Matitiyak ang satisfactory operation ng auxiliary contacts at position indicating devices (if any). Ang mga component na ito ay nagbibigay ng critical feedback sa control systems at kailangan gumana nang maasahan upang matiyak ang proper system operation.

Post-Test Inspection

Pagkatapos ng mechanical operating tests, walang bahagi ng disconnector o earthing switch ang dapat masira. Ang device ay dapat manatili sa mabuting working condition, na walang sings ng wear, deformation, o malfunction.

Main Circuit Resistance Measurement

Ang resistance ng main circuit ay sinusukat bago at pagkatapos ng mechanical endurance test. Ang resistance ay hindi dapat magbago ng higit sa 20% mula sa value na sukat bago ang test. Ito ay matitiyak na ang contacts ay hindi nagdeteriorate o naging misaligned sa panahon ng testing process, na maaaring makaapekto sa electrical performance ng device.

Special Considerations para sa High-Voltage Equipment

Para sa disconnectors at earthing switches na may rated voltage ng 52 kV at above, ang mechanical operating routine tests ay maaaring isagawa sa sub-assemblies. Ito ay nagbibigay-daan para sa mas manageable testing procedures habang patuloy na matitiyak na ang overall performance ng device ay sumusunod sa required standards.

Conclusion

Sa pamamagitan ng pag-conduct ng comprehensive design at visual checks, at mechanical operating tests, maaaring matiyak ng mga manufacturer at operators na ang mga mataas na voltaje na disconnectors at earthing switches ay maasahan, ligtas, at capable na gumana nang tama sa iba't ibang operating conditions. Ang mga pagsusulit na ito ay tumutulong sa pag-identify ng anumang potential issues sa maagang bahagi ng proseso, na nagbibigay-daan upang ang equipment ay handa para sa installation at service sa high-voltage power systems.