AC Високовольтний повітряний вимикач з розривом Routine Test за стандартом IEC 62271-102

Високовольтні повітряні вимикачі та заземлювачі: функції, типи та планове тестування

Функція високовольтних повітряних вимикачів

Високовольтні повітряні вимикачі грають ключову роль у високовольтних електроенергетичних системах, забезпечуючи електричну та візуальну ізоляцію між різними частинами системи. Ця ізоляція є необхідною як для звичайної щоденної роботи, так і для виконання ремонтних або обслуговувальних робіт. Основні форми ізоляції:

• Ізоляція для звичайної роботи:Під час звичайної роботи деякі компоненти електроенергетичної системи, такі як паралельні реактори, можуть бути необхідні лише під час періодів низької навантаженості. Ці компоненти можна відключити за допомогою вимикачів, а потім ізоловати за допомогою вимикачів, коли вони не потрібні (наприклад, під час пікових навантажень). Це дозволяє ефективно керувати ресурсами електроенергетичної системи.

• Ізоляція для обслуговування та ремонту:Коли лінії передач, трансформатори, вимикачі або інші станційне обладнання потребують обслуговування або ремонту, важливо ізоловати ці компоненти від решти системи, щоб забезпечити безпеку. Повітряні вимикачі надають відкритий розрив в контурі, дозволяючи робітникам перевірити, що частина системи, на якій вони працюють, зненаражена і безпечна для доступу.

Типи високовольтних повітряних вимикачів та заземлювачів

Високовольтні повітряні вимикачі та заземлювачі мають різні типи та способи монтажу. Чотири найпоширеніших типи:

• Вертикальний тип:У цьому типі рухомий контакт переміщується вертикально, щоб відкрити або закрити вимикач. Цей дизайн підходить для застосувань, де простір обмежений, оскільки він потребує менше горизонтального проходу.

• Центральний боковий тип:Рухомий контакт у цьому типі розривається посередині вимикача, при цьому контакти з обох боків залишаються нерухомими. Цей дизайн надає чіткий візуальний індикатор відкритого положення і часто використовується в застосуваннях комутаційного обладнання.

• Двосторонній тип:Цей тип має рухомі контакти, які розриваються з обох боків вимикача. Він забезпечує більш надійну ізоляцію і часто використовується на високовольтних підстанціях, де надійна ізоляція є критично важливою.

• Тип пантограф:Тип пантограф використовує механізм, подібний до ножиць, для віддалення контактів. Цей дизайн особливо корисний для високовольтних застосувань, де потрібні великі відстані між контактами, щоб забезпечити правильну ізоляцію.

Планове тестування високовольтних вимикачів та заземлювачів

Планове тестування проводиться для того, щоб забезпечити, що високовольтні вимикачі та заземлювачі відповідають необхідним стандартам та специфікаціям. Ці тести призначені для виявлення будь-яких дефектів матеріалів або конструкції без порушення властивостей або надійності обладнання. Згідно зі стандартами IEC 62271-1 та IEC 62271-102, зазвичай проводяться наступні пункти планового тестування:

Діелектричний тест головного контуру:Сухий, короткотривалий тест на частоті мережевого струму 50 або 60 Гц застосовується до головного контуру. Тестова напруга вказана в відповідних стандартах IEC і повинна бути скорегована з урахуванням фактору висоти.

Мета цього тесту полягає в перевірці ступеня ізоляції вимикача і забезпеченні його здатності витримувати номінальну напругу без пробою. Значення тестової напруги вказані в стандартних таблицях, і фактор висоти повинен враховуватися для обліку зменшення діелектричної стійкості повітря на високих висотах.

• Механічний тест операцій:Цей тест забезпечує, що вимикач може правильно працювати у нормальних умовах. Він перевіряє гладкість механізмів відкривання та закривання, а також вирівнювання контактів. Тест також перевіряє, чи вимикач може обробляти вказану кількість операцій без відмов.

• Тест температурного підвищення:Цей тест вимірює температурне підвищення вимикача при номінальному струмі. Мета полягає в тому, щоб забезпечити, що температурне підвищення не перевищує допустимі межі, що могло б призвести до перегріву та потенційного пошкодження обладнання.

• Тест витримання короткого замикання:Цей тест оцінює здатність вимикача витримувати теплові та електродинамічні ефекти короткого замикання. Хоча вимикачі не призначені для переривання коротких замикань, вони повинні бути здатні залишатися цілими та безпечними, щоб ізоловати пошкоджений розділ системи.

• Тест операцій заземлювача:Для заземлювачів проводиться окремий тест, щоб забезпечити, що він може правильно з'єднати систему з землею. Цей тест перевіряє надійність функції заземлення, яка є критично важливою для безпеки під час обслуговування та ремонтних робіт.

• Тест діелектричного опору:Цей тест вимірює діелектричний опір між живими частинами та землею, щоб забезпечити відсутність протікання струму. Високий діелектричний опір вказує на те, що ізоляція вимикача знаходиться в добром стані.

• Візуальний осмотр:Проводиться детальний візуальний осмотр, щоб перевірити наявність будь-яких фізичних пошкоджень, корозії або зношення вимикача та його компонентів. Цей осмотр допомагає виявити будь-які проблеми, які можуть вплинути на продуктивність або безпеку обладнання.

Важливість планового тестування

Планове тестування є необхідним для забезпечення правильного функціонування високовольтних вимикачів та заземлювачів, а також їх здатності безпечно виконувати свої ізоляційні обов'язки. Ці тести зазвичай проводяться на виробничих підприємствах, але за домовленістю можуть бути проведеними на місці. Тести допомагають виявити будь-які дефекти або слабкі місця обладнання до його встановлення або введення в експлуатацію, забезпечуючи надійну та безпечну роботу електроенергетичної системи.

Дотримуючись стандартів IEC 62271-1 та IEC 62271-102, виробники та оператори можуть підтримувати цілісність та продуктивність високовольтних вимикачів та заземлювачів, таким чином підвищуючи загальну безпеку та ефективність електроенергетичної системи.

Якщо ізоляція вимикача та заземлювача забезпечується лише твердотільними ізоляторами та повітрям при атмосферному тиску, тест на витримання мережевої напруги може бути опущений, якщо розміри між провідними частинами — між фазами, через відкриті комутаційні пристрої та між провідними частинами та рамою — перевіряються за допомогою вимірювання розмірів.

Діелектричне тестування заземлювачів та допоміжних/керуючих контурів у високовольтних вимикачах

1. Діелектричний тест заземлювачів

При проведення діелектричного тесту заземлювачів, тестова напруга застосовується, коли заземлювач у відкритому положенні. Тест проводиться в двох конкретних умовах, щоб забезпечити правильну ізоляцію між різними частинами вимикача:

Між суміжними ізольованими терміналами (з базами, заземленими):Тестова напруга застосовується між суміжними ізольованими терміналами, при цьому бази вимикача заземлені. Це забезпечує достатню ізоляцію між терміналами, щоб запобігти будь-яким аварійним коротким замиканням або електричному пробою.

Між всіма ізольованими терміналами, з'єднаними разом (з базами, заземленими):У цій умові всі ізольовані термінали з'єднуються разом, і тестова напруга застосовується між цією групою терміналів та заземленими базами. Цей тест перевіряє загальну цілісність ізоляції вимикача, забезпечуючи відсутність протікання струму між терміналами та землею.

2. Діелектричний тест допоміжних та керуючих контурів у механізмі управління

Перевірка та перевірка відповідності

• Якість матеріалів та зборки:Перевіряється природа матеріалів, які використовуються у допоміжних та керуючих контурах, якість зборки, завершення та будь-які захисні покриття від корозії. Це забезпечує, що компоненти придатні для їх призначеного використання та не будуть виріджувати з часом.

• Теплова ізоляція:Виконується візуальний осмотр, щоб перевірити задовільну установку теплої ізоляції. Правильна теплова ізоляція є важливою, щоб запобігти перегріву та забезпечити тривалість служби обладнання.

• Прокладка провідників та кабелів:Перевіряється прокладка провідників, кабелів та нагрівачів, щоб забезпечити, що вони правильно встановлені та не становлять жодного ризику пошкодження або завад. Також виконуються перевірки опору нагрівачів, щоб переконатися, що вони правильно функціонують.

Функціональні тести

• Функціональність низьковольтних контурів:Виконується функціональний тест всіх низьковольтних контурів, включаючи реле, контактори та магніти взаємоприборкування, щоб перевірити, що допоміжні та керуючі контури правильно функціонують разом з іншими частинами вимикача. Механізм взаємоприборкування також повинен бути перевірений, щоб переконатися, що він функціонує як призначено.

• Захист від електричного удару:Виконуються візуальні осмотри, щоб перевірити, що є достатній захист від безпосереднього контакту з головним контуром, а допоміжне та керуюче обладнання, яке може бути торкнуте під час звичайної роботи, є безпечним для доступу. Це забезпечує, що оператори захищені від електричного удару.

Діелектричні тести допоміжних та керуючих контурів

Тести на частоті мережевого струму:Тільки тести на частоті мережевого струму проводяться на допоміжних та керуючих контурах. Тестова напруга становить 1 кВ або 2 кВ з тривалістю 1 секунду при частоті 50 або 60 Гц. Цей тест забезпечує, що ізоляція низьковольтних контурів може витримувати номінальну напругу без пробою.

3. Вимірювання опору головного контуру

Для планового тесту вимірюється спад напруги постійного струму або опір кожного полюса головного контуру у умовах, як можна ближчих до тих, які використовувались під час типового тесту. Зокрема:Температура повітря та точки вимірювання повинні бути якомога ближчі до тих, що були під час типового тесту. Виміряний опір не повинен перевищувати 1,2 × Ru, де Ru — опір, виміряний перед тестом на температурне підвищення. Це забезпечує, що опір головного контуру залишається в допустимих межах, що вказує на те, що контакти в добром стані, і контур може проводити номінальний струм без надмірного нагріву.

4. Проектування та візуальні перевірки

Вимикачі та заземлювачі повинні пройти детальне проектування та візуальні перевірки, щоб забезпечити, що вони відповідають специфікації покупки. Це включає:

• Перевірка відповідності:Забезпечує, що всі компоненти, матеріали та конструкція відповідають вказаним вимогам, як вказано в замовленні або контракті.

• Перевірка компонентів:Перевіряється наявність будь-яких видимих дефектів, таких як тріщини, корозія або неправильна збірка, які можуть вплинути на продуктивність або безпеку обладнання.

• Маркування та позначення:Перевіряється, що всі необхідні етикетки, позначення та ідентифікаційні таблички присутні та читабельні, включаючи напруги, інструкції з експлуатації та попередження про безпеку.

5. Механічні операційні тести

Механічні операційні тести проводяться, щоб забезпечити, що вимикачі або заземлювачі правильно функціонують в межах вказаних напруг та тиску живлення їх механізмів управління. Ці тести проводяться без напруги на або струму, що проходить через головний контур. Перевіряються наступні аспекти:

Про