Yüksek Gerilimli Havadan Kesme Anahtarı Rutin Testi IEC 62271-102 Standardına Göre
Yüksek Gerilimli Hava Kesicileri ve Topraklama Anahtarları: Fonksiyon, Türler ve Rutin Testler
Yüksek Gerilimli Hava Kesicilerinin Fonksiyonu
Yüksek gerilimli hava kesicileri, sistemdeki farklı bölümler arasında elektriksel ve görsel izolasyon sağlayarak yüksek gerilimli güç sistemlerinde kritik bir rol oynar. Bu izolasyon hem günlük normal işlemler hem de bakım veya onarım faaliyetleri için zorunludur. İki temel izolasyon türü şunlardır:
Normal İşlem için İzolasyon:Normal işlem sırasında, paralel reaktörler gibi güç sisteminin bazı bileşenleri, düşük yük dönemlerinde sadece gereklidir. Bu bileşenler devre kesiciler kullanılarak devre dışı bırakılabilir ve ihtiyaç duyulmadıklarında (örneğin, zirve yük dönemlerinde) kesiciler kullanılarak izole edilebilir. Bu, güç sisteminin kaynaklarının etkin yönetimi sağlar.
Bakım ve Onarım için İzolasyon:İletim hatları, dönüştürücüler, devre kesiciler veya diğer istasyon ekipmanları bakım veya onarım gerektirdiğinde, çalışanların güvenliği sağlamak için bu bileşenlerin sistemin geri kalanından izole edilmesi önemlidir. Hava kesicileri, çalışanların üzerinde çalıştıkları sistemin bölümünin enerjisiz olduğunu ve güvenli erişime uygun olduğunu doğrulamalarına olanak tanıyan devrede görsel bir kesme sağlar.
Yüksek Gerilimli Hava Kesicileri ve Topraklama Anahtarlarının Türleri
Yüksek gerilimli hava kesicileri ve topraklama anahtarları çeşitli türlerde ve montaj düzenlerinde mevcuttur. En yaygın kullanılan dört tür şunlardır:
Dikey Kesme Tipi:Bu tipde, hareketli kontakt dikey olarak hareket ederek kesiciyi açar veya kapatır. Bu tasarım, az yatay alan gerektirdiği için sınırlı alana sahip uygulamalar için uygundur.
Merkezi Yan Kesme Tipi:Bu tipte, hareketli kontakt kesicinin merkezinde kırılır ve her iki tarafındaki kontaklar sabit kalır. Bu tasarım, açık pozisyonu net bir şekilde gösterir ve genellikle anahtarlama uygulamalarında kullanılır.
Çift Yan Kesme Tipi:Bu tip, kesicinin her iki tarafında da hareketli kontaklarla kırılır. Daha sağlam bir izolasyon sağlar ve güvenilir izolasyonun kritik olduğu yüksek gerilimli alt istasyonlarda yaygın olarak kullanılır.
Pantograf Tipi:Pantograf tipi, makas benzeri bir mekanizma kullanarak kontakları birbirinden uzaklaştırır. Bu tasarım, büyük kontak mesafeleri gerektiren yüksek gerilimli uygulamalarda özellikle yararlıdır ve uygun izolasyonu sağlamak için kullanılır.
Yüksek Gerilimli Kesicilerin ve Topraklama Anahtarlarının Rutin Testleri
Rutin testler, yüksek gerilimli kesicilerin ve topraklama anahtarlarının gerekli standartları ve özelliklerini karşılamasını sağlamak için yapılır. Bu testler, malzeme veya yapım hatalarını ortaya çıkarmayı amaçlar, ancak ekipmanın özelliklerini veya güvenilirliğini bozmaz. IEC 62271-1 ve IEC 62271-102 standartlarına göre, aşağıdaki rutin test öğeleri genellikle gerçekleştirilir:
Ana Devrede Dielektrik Testi:Ana devreye 50 veya 60 Hz frekanslı, kısa süreli kurutma güç frekans testi uygulanır. Test gerilimi ilgili IEC standartlarında belirtilmiştir ve yükseklik faktörüne göre ayarlanmalıdır.
Bu testin amacı, kesicinin izolasyon gücünü doğrulamak ve belirlenen gerilim altında arızadan korunmasını sağlamaktır. Test gerilimi değerleri standart tablolarda verilmiştir ve yükseklik faktörü, daha yüksek rakımlarda havanın dielektrik gücünün azalmasına karşılık hesaba katılmak üzere düşünülmelidir.
Mekanik İşlem Testi:Bu test, kesicinin normal çalışma koşullarında doğru bir şekilde çalışıp çalışamayacağını garanti eder. Açma ve kapatma mekanizmalarının pürüzlülüğünü ve kontakların hizalamasını kontrol eder. Ayrıca, kesicinin belirtilen sayıda işlemi başarısız olmaksızın gerçekleştirebileceğini doğrular.
Sıcaklık Yükselişi Testi:Bu test, kesicinin belirlenen akım koşullarında sıcaklık yükseltisini ölçer. Amaç, sıcaklık yükseltisinin izin verilen sınırları aşmamasını sağlamak, böylece ekipmanın aşırı ısınmasına ve potansiyel hasarına engel olmaktır.
Kısa Devre Dayanıklılık Testi:Bu test, kesicinin kısa devre arızasının termal ve elektrodinamik etkilerine dayanabilme yeteneğini değerlendirir. Kesiciler kısa devreleri kesmek için tasarlanmamış olsa da, arızalı sistemin bölümünü bütünlüğüyle ve güvenli bir şekilde izole edebilmelidir.
Topraklama Anahtarı İşlem Testi:Topraklama anahtarları için, anahtarın sistemle toprağı doğru bir şekilde bağlayabilme yeteneğini garanti etmek için ayrı bir test yapılır. Bu test, bakım ve onarım işlemlerinde güvenlik açısından kritik olan topraklama fonksiyonunun güvenilirliğini kontrol eder.
Dielektrik Direnç Testi:Bu test, canlı parçalar ve toprak arasındaki dielektrik direnci ölçer ve sızıntı akımı olmadığını garanti eder. Yüksek bir dielektrik direnç, kesicinin izolasyonunun iyi durumda olduğunu gösterir.
Görsel İnceleme:Ayrıntılı bir görsel inceleme, kesicinin ve bileşenlerinin fiziksel hasar, paslanma veya aşınma olup olmadığını kontrol etmek için yapılır. Bu inceleme, ekipmanın performansını veya güvenliğini etkileyebilecek herhangi bir sorunu belirlemeye yardımcı olur.
Rutin Testlerin Önemi
Yüksek gerilimli ayırıcılar ve topraklama anahtarlari için rutin testler, bu ekipmanların doğru bir şekilde çalışıp güvenli bir biçimde izolasyon görevlerini yerine getirebileceklerini sağlamak için önemlidir. Bu testler genellikle üreticinin tesisinde yapılır, ancak anlaşmaya bağlı olarak, sahada da gerçekleştirilebilir. Testler, ekipmanın kurulmadan veya hizmete alınmadan önce herhangi bir kusuru veya zayıflığı belirlemeye yardımcı olur, böylece güç sistemi güvenilir ve güvenli bir şekilde çalışır.
IEC 62271-1 ve IEC 62271-102 standartlarına uygun olarak, üreticiler ve operatörler yüksek gerilimli ayırıcılar ve topraklama anahtarlari bütünlüğünü ve performansını koruyabilir, bu sayede güç sisteminin genel güvenliği ve verimliliği artırılır.
Ayırıcı ve topraklama anahtarının yalıtımı sadece katı çekirdekli yalıtıcılar ve ortam basıncındaki havadan sağlanıyorsa, iletken parçalar arası - fazlar arasında, açık anahtar cihazları arasında ve iletken parçalar ile çerçevesi arasında - boyut ölçümleri kontrol edildiği takdirde güç frekanslı voltaj dayanıklılık testi atlanabilir.
Yüksek Gerilimli Ayırıcılar ve Yardımcı/Kontrol Devrelerinde Topraklama Anahtarlari için Dielektrik Testleri
Topraklama Anahtarlari Üzerinde Dielektrik Test
Topraklama anahtarlari üzerinde dielektrik test yaparken, test gerilimi topraklama anahtarı açık konumdayken uygulanır. Test, anahtarın farklı parçaları arasındaki uygun yalıtımın sağlanması için iki spesifik koşul altında gerçekleştirilir:
Komşu Yalıtılmış Uçlar Arasında (Tabanlar Toprağa Bağlı Olarak):Test gerilimi, anahtarın tabanları toprağa bağlanmışken komşu yalıtılmış uçlar arasında uygulanır. Bu, ucular arasında herhangi bir kazara kısa devre veya elektriksel çökme önlenmesi için yeterli bir yalıtım olduğundan emin olmak için yapılır.
Tüm Yalıtılmış Uçlar Birlikte Bağlandığında (Tabanlar Toprağa Bağlı Olarak):Bu durumda, tüm yalıtılmış uçlar birleştirilir ve test gerilimi bu uç grupları ile toprağa bağlanmış tabanlar arasında uygulanır. Bu test, anahtardaki genel yalıtım bütünlüğünü kontrol eder ve uçlar ile toprak arasında herhangi bir sızıntı akımının olmadığını sağlar.
2. İşletme Mekanizmasındaki Yardımcı ve Kontrol Devrelerinde Dielektrik Test
Kalite Kontrolü ve Uygunluk Doğrulaması
Malzeme ve Montaj Kalitesi:Yardımcı ve kontrol devrelerinde kullanılan malzemelerin doğası, montaj kalitesi, bitiş ve koroziyona karşı herhangi bir koruyucu kaplama incelenir. Bu, bileşenlerin kullanılmak üzere uygun olduğunu ve zaman içinde bozulmayacağından emin olmak için yapılır.
Termal Yalıtım:Termal yalıtımın memnuniyet verici bir şekilde kurulu olduğunu doğrulamak için görsel bir inceleme yapılır. Düzgün termal yalıtım, aşırı ısınmayı önlemekte ve ekipmanın ömrünü uzatmakta kritik öneme sahiptir.
İletken ve Kablo Rotaları:İletkenler, kablolar ve ısıtıcıların rotası, düzgün bir şekilde kurulup, herhangi bir zarar veya interferans riski oluşturmadığı kontrol edilir. Isıtıcıların direnç kontrolleri de yapılarak doğru bir şekilde çalışıp çalışmadıkları kontrol edilir.
Fonksiyonel Testler
Düşük Gerilimli Devre Fonksiyonallığı:Tüm düşük gerilimli devreler, röleler, kontaktörler ve kilitleme manyetikler dahil, yardımcı ve kontrol devrelerinin diğer ayırıcı anahtarı parçalarıyla birlikte doğru bir şekilde çalışıp çalışmadığını doğrulamak için fonksiyonel bir test yapılır. Kilitleme mekanizması da, amacına uygun bir şekilde çalışıp çalışmadığı kontrol edilmelidir.
Elektrik Şoku Koruması:Görsel incelemeler, ana devreyle doğrudan temasın önlenmesi ve normal işlem sırasında dokunulabilecek olan yardımcı ve kontrol ekipman parçalarının güvenli bir şekilde erişilebilir olması için yapılır. Bu, operatörlerin elektrik şoklarından korunmasını sağlar.
Yardımcı ve Kontrol Devrelerinde Dielektrik Testleri
Güç Frekanslı Testler:Yardımcı ve kontrol devrelerinde sadece güç frekanslı testler yapılır. Test gerilimi 1 kV veya 2 kV'dir ve 50 veya 60 Hz frekansında 1 saniye sürer. Bu test, düşük gerilimli devrelerin yalıtımının nominal gerilimde çökmeden dayanabildiğini garanti eder.
3. Ana Devrenin Direnç Ölçümü
Rutin test için, ana devrenin her polenin DC gerilim düşümü veya direnci, tip testi sırasında kullanılanlara mümkün olduğunca benzer koşullar altında ölçülür. Özellikle:Çevresel hava sıcaklığı ve ölçüm noktaları, tip testi sırasındaki değerlere mümkün olduğunca yakın olmalıdır.
Ölçülen direnç, sıcaklık artışı testinden önce ölçülen Ru direncinin 1.2 x'si aşmamalıdır. Bu, ana devrenin direncinin kabul edilebilir sınırlar içinde kaldığını, temasların iyi durumda olduğunu ve devrenin aşırı ısınmadan dolayı nominal akımı taşıyabileceğini gösterir.
4. Tasarım ve Görsel Kontroller
Ayırıcı ve topraklama anahtarlarının, satın alma şartnamesine uygunluğunu sağlamak için kapsamlı tasarım ve görsel incelemeler geçirmesi gerekir. Bu şunları içerir:
Uyumluluğun Doğrulanması: Satın alma siparişi veya sözleşmede belirtilen şekilde, tüm bileşenlerin, malzemelerin ve yapının belirtilen gereklilikleri karşılaması.
Bileşenlerin İncelemesi: Ekipmanın performansını veya güvenliğini etkileyebilecek çatlaklar, paslanma veya yanlış montaj gibi herhangi bir görünür kusuru kontrol etmek.
Etiketleme ve İşaretlemeler: Gereken tüm etiketlerin, işaretlemelerin ve tanımlama etiketlerinin varlığını ve okunabilirliğini doğrulamak, bu da gerilim sınıflandırmalarını, işletme talimatlarını ve güvenlik uyarılarını içerir.
5. Mekanik İşletme Testleri
Mekanik işletme testleri, ayırıcıların veya topraklama anahtarlarının işletme mekanizmalarının belirtilen gerilim ve besleme basınç sınırları içinde doğru çalışıp çalışmadığını sağlamak için yapılır. Bu testler, ana devrede voltaj veya akım geçmeden gerçekleştirilir. Aşağıdaki yönler doğrulanır:
İşletme Mekanizmasının Performansı
İşletme Mekanizması Çıkış Shaftsının Açısı: İşletme mekanizmasının çıkış shaftsının dönme açısının ölçülmesi, tasarlanmış özelliklere uygunluğunu sağlamak için yapılır. Bu, kontakların açma ve kapatma işlemlerinde doğru pozisyonlara geldiğini sağlar.
İşletme Mekanizması Çıkış Torpinin Ölçümü: Mekanizmayı çalıştırmak için gereken tork ölçülerek belirtilen sınırlar içinde kalması sağlanır. Aşırı tork, mekanik sorunları gösterirken, yetersiz tork tam işlemeyi önleyebilir.
İşletme Mekanizması Motor Akımı: İşletme sırasında motor tarafından çekilen akım kaydedilerek kabul edilebilir aralıkta kalması kontrol edilir. Anormal akım seviyeleri, motorda veya elektrik beslemesinde sorunları gösterebilir.
İşletme Süreleri: Ayırıcı veya topraklama anahtarı tarafından tam bir döngüyü (kapalı-açık) tamamlaması için geçen süre ölçülür. Bu, cihazın sistemin koordinasyonu ve koruması açısından kritik olan gerekli zaman sınırları içinde çalıştığından emin olmak için yapılır.
İşletme Döngüleri
Aşağıdaki işletme döngüleri, ayırıcının veya topraklama anahtarının güvenilirliğini ve dayanıklılığını test etmek için gerçekleştirilir:
Minimum Besleme Geriliminde (85%) 10 Kapalı-Açık Döngüsü: Ayırıcı veya topraklama anahtarı, nominal besleme geriliminin %85'inde 10 kez işletilerek düşük gerilim koşullarında doğru çalışıp çalışmadığı kontrol edilir.
Maksimum Besleme Geriliminde (110%) 10 Kapalı-Açık Döngüsü: Ayırıcı veya topraklama anahtarı, nominal besleme geriliminin %110'unda 10 kez işletilerek yüksek gerilim koşullarındaki performansı doğrulanır.
Nominal Besleme Geriliminde (100%) 50 Kapalı-Açık Döngüsü: Ayırıcı veya topraklama anahtarı, nominal besleme geriliminde 50 kez işletilerek normal işletme koşullarındaki uzun vadede güvenilirliği ve dayanıklılığı test edilir.
Bu işletme döngülerinde, aşağıdaki özellikleri kaydedilir veya değerlendirilir:
İşletme Süresi: Her kapalı-açık döngüsü için geçen süre ölçülerek tutarlılığı kontrol edilir.
Maksimum Enerji Tüketimi: Her döngüde işletme mekanizması tarafından tüketilen enerji kaydedilerek belirtilen sınırlar içinde kaldığı doğrulanır.
Elle İşletme (uygulansa): Elle işletme mekanizması olan ayırıcılar için, cihazı işletmek için gereken maksimum kuvvet kaydedilir. Bu, elle işlemin güvenli ve ergonomik sınırlar içinde olduğundan emin olmak için yapılır.
Yardımcı Kontaklar ve Pozisyon Gösterici Cihazlar
Yardımcı kontakların ve pozisyon gösterici cihazların (varsa) memnuniyet verici işlemesi doğrulanır. Bu bileşenler, kontrol sistemlerine kritik geri bildirim sağlar ve sistemin düzgün çalışması için güvenilir olarak işlev görmelidir.
Test Sonrası İnceleme
Mekanik işletme testlerini tamamladıktan sonra, ayırıcı veya topraklama anahtarı'nın hiçbir parçası hasar görmemelidir. Cihaz iyi çalışma durumunda olmalı, aşınma, deformasyon veya bozukluk belirtileri olmamalıdır.
Ana Devre Direnç Ölçümü
Ana devrenin direnci, mekanik dayanıklılık testinden önce ve sonra ölçülür. Direnç, testten önce ölçülen değerden %20'den fazla değişmemelidir. Bu, test süreci boyunca kontakların erimeye uğramadığını veya hizasını kaybetmediğini, bu da cihazın elektriksel performansını etkileyebileceğini sağlar.
Yüksek Gerilimli Ekipmanlar İçin Özel Dikkat Edilecek Hususlar
52 kV ve üzerindeki nominal gerilime sahip ayırıcılar ve topraklama anahtarları için, mekanik işletme rutin testleri alt birimler üzerinde gerçekleştirilebilir. Bu, daha yönetilebilir test prosedürlerine izin verirken, cihazın genel performansının gerekli standartları karşıladığını sağlamayı sağlar.
Sonuç
Bu kapsamlı tasarım ve görsel kontrollerin yanı sıra mekanik operasyon testlerinin gerçekleştirilmesi, üreticilerin ve operatörlerin yüksek gerilimli ayırıcıların ve yerleştirmeyi sağlayan anahtarların çeşitli işletme koşullarında güvenilir, güvenli ve amaçlandığı gibi işlevini yerine getirebileceğini garanti eder. Bu testler, sürecin erken aşamalarında olası her türlü sorunu belirlemeye yardımcı olur ve ekipmanların yüksek gerilimli güç sistemlerinde kurulum ve hizmete hazır olduğunu sağlar.
