Studado pri la Instaliga Teknologio de GIS-Ekipaĵo en la Konstruado de 110 kV-Substacio

Gaz-insulita kommutaĵaro (GIS) konsistas el ĉirkaŭbrekiloj, disligiloj, ter-konektoroj, koranttransformiloj, voltaj transformiloj, fulmoprotektiloj, busbaroj, konektiloj, kaj eligo-terminals. Pro pli alta fidindeco, sekureco, kaj relative malgranda spaca okupado, ĝi estas vaste uzata en la dizajno kaj konstruo de alta-voltaga substaĉio. En urba kaj dence loĝitaj areoj, GIS estas la preferata elekto pro sia kompakta strukturo kaj ekselaj izolaj ecoj.

Tamen, 110 kV-klasaj substaĉioj frontas multajn provojn dum la montado de GIS-equipmento. Tiuj inkluzivas precizan pozicion de equipmento, kompleksajn elektrajn konektojn, kaj sisteman lanĉadon kaj testadon. Krome, la inĝeniera dizajno de substaĉioj devas ankaŭ preni en konsideron la spacon por operacio kaj matenado de equipmento, certigante ke ĉiuj elektraj komponentoj funkcias fidinde kaj povas esti facile ĝisdatigitaj aŭ matenitaj en la estonteco.

Montaj postuloj por GIS-equipmento en 110 kV substaĉioj

La kernetaj avantajoj de IEC 62271-203 sertifikita GIS-equipmento kuŝas en sia kompakta dizajno kaj eksela elektra performanco, permesanta al ĝi faradi la transdonon kaj distribuon de alta-voltaga koranto en limigita spaco. Tial, dum la montado en 110 kV substaĉioj, preciza konsidero devas esti donita al equipmenta konfiguro, spaca arango, kaj kompatibileco kun ekzistantaj sistemoj.

Unue, antaŭ la montado, la dimensioj de la antaŭdeterminita monta loko devas esti mezuritaj, kaj devas esti certigite ke tiu loko povas kontentigi la ambientajn postulojn por la operacio de la equipmento, kiel temperaturo, humidumo, kaj seismika performanco. Ĉi tiu paŝo estas grava, ĉar la performanco de IEC 62271-203 sertifikita GIS-equipmento estas signife afektita de la monta ambiance.

Duobla, atenta planado de la elektra instalada programo devas esti farita por certigi ke ĉiuj elektraj konektoj estas faritaj strikte laŭ la specifoj de la produktanto kaj konformas kun la sekurecstandardoj de la Ŝtata Rezo. Tio inkluzivas la dizajnon kaj arangon de la ter-sistema, kabellinioj, kaj protektaj sistemoj por IEC 62271-203 sertifikita GIS-equipmento. Ĉiu aspekto devas esti akurate realigita por eviti iun ajn potencan sekurecriskon.

Montteknikoj por GIS-equipmento
Transporto kaj preparo de equipmento

Dum transporto, GIS-equipmento—komponanta peza metala kaŝilo (tipike kelkaj tonoj) kaj sentemaj elektraj komponentoj—postulas vibracion kontrolon inter 3–60 Hz kaj akcelo ≤0.3g (gravitacia akcelo). Transportprotokoloj devas sekvi elektran equipmentostandardojn por minimumigi ŝokojn al sentemaj komponentoj kaj redukti antaŭmontajn defektrateojn.

Emballaĵo devas uzi vibracion resistan kaj akvometalan materialon. Ekzemple, ĉefŝaltiloj devas esti tute emballitaj per ≥10 cm dika foamilo kaj fortigita per rigida PVC skalo, laŭ specifoj de la produktanto. Sekilmaterialo devas teni internan humidumon ≤40% por eviti umidecan eniron.

Konservaj kondiĉoj postulas temperaturkontrolon inter -10°C kaj 40°C kun relativa humidumo ≤70% por protekti metalajn kaj izolajn materialojn. Konservaj areoj devas esti protektitaj kontraŭ elektromagnetika interferenco, polvo, kaj korozia agontoj. Pro la ofte superanta 25-tona pezo de GIS-equipmento, levetiloj devas havi ≥30-tonan kapablon kun stabileco kiu kontentigas konstruajn postulojn. Manegadrapido ne devas superi 2 m/min por eviti impaktan danĝeron.

Antaŭmonta loktestado estas kritika, inkluzive de izola rezisto, terrezisto, kaj fazkontrolo. Ĉiuj rezultoj devas konformi kun standardoj por certigi ke la equipmentoperfomanco konformas kun dizajnspecifoj. Teknikaj postuloj por transporto kaj preparo estas detale priskribitaj en Tablo 1. Aldone, la prezo de 145kV ĉirkaŭbrekilo estas klavfaktoro en aĉetado kaj tuta projektkostevaluado.

Manego kaj pozicio de equipmento
Dum movado de GIS-equipmento, la dezigna ŝargo de ĝenerala levetila equipmento estas kutime pli ol 25% pli alta ol la propra pezo de la equipmento por certigi sekurecmarginon dum la movproceso. Ekzemple, kiam la pezo de la GIS-modulo estas 20 tonoj, tiam la adoptita krano devas havi levetkapablecon de almenaŭ 25 tonoj. Simultane, la stabileco de la krano devas esti evaluita por eviti ke ĝi falu pro ŝargodevio dum operacio. Dum la aktuala transportproceso de GIS-equipmento, la transportrapido ne devas superi 2 m/min. Ĉi tio povas redukti la vibracion kaj potencan danĝeron de la equipmento pro troa rapido. Antaŭ ĉiu movo, necesas kontroli ĉu estas sufiĉa spaco kaj stabila subtena surfaco sur la vojo por eviti ke la equipmento penku aŭ falu pro operacio sur neegalaj terenoj. En la pozicioproceso, akurateco estas grava faktoro. La pozicia deklivo de montita GIS-equipmento devas esti regita ene de ±5mm por certigi la ĝustan konekton de equipmentinterfacoj kaj la integrecon de la sistemo. La realizo de ĉi tiu precizeco estas kutime helpata per alta-precizia laserdistancmetilo kaj elektronivelo por poziciado. La prepara laboro je la montpunkto inkluzivas la mezuron de la egalheco de la tereno, kun normo de ne pli ol 3mm altecdiferenco je kvadrata metro. La ambienta postulo por montado de GIS-equipmento estas ke la nombro de partikloj kun diametro pli granda ol 0.5 μm en la aero de la monta areo ne superu 352.000 je kubmetro. Pro tio, kutime estas aranĝita tempora sterila ambienco je la montloketo, kaj uzeblas efikaj partikla aerfiltriloj (HEPA) por teni aerkvaliton kaj eviti ke polvo kaj partikloj enirenu la equipmenton dum la montproceso. La teknikaj postuloj por equipmentmanego kaj poziciado estas montritaj en Tablo 2.

Komponenta montado

La kunligoj de komponentoj devas havi tre altan sigelpecon por eviti gasflugon. Por GIS-equipmento, la jara flugratio de SF₆ gaso ne devas superi 0.5%. Ĉi tiu indicilo estas direkt rilata al la izola forto kaj arkresisteca kapablo de la equipmento. Por kontenti ĉi tiun postulon, la materialo de la sigelringo uzata en la montproceso devas havi ekselan temperaturresistan kaj presecrestantan ecojn. Krome, la kompressetado de la ringo devas esti 35%–50% por certigi longtempan sigeleffectivon.

Dum la specifa operacio de komponenta montado, ĉiuj konektopunktoj devas esti fiksigitaj per momentoŝraŭbo laŭ la momento specifita de la produktanto. Ekzemple, por la konektboltoj ĉefe portantaj koranton, la momento devas esti 100–120 N·m por certigi la stabilecon kaj fidindon de la elektra konekto.

Elektraj konektoj

La unua tasko de elektraj konektoj estas certigi ke ĉiuj konduktaj komponentoj kaj konektopunktoj montras sufiĉan elektran kondukadon kaj mekanikan stabilecon. Dum la konekta proceso, la momento je ĉiuj elektraj konektopunktoj devas konformi kun la specifoj de la produktanto por garantii fermajn kaj longtempe stabilaĵn konektojn. Ĉiuj boltoj kaj kontaktosurfacoj devas subi taŭgan netigon kaj pretigan traktadon, kutime implicantan la forigon de oksidaj stratoj kaj la aplikon de konduktaj lubrikiloj por redukti kontaktresiston.

Mesaĝo de kontaktresisto estas grava paŝo en la kvalitakontrolo de elektraj konektoj. La kontaktresisto je konektopunktoj ne devas superi la mikro-ohmnivelon, kun specifaj valoroj determinitaj laŭ la tipo kaj amplekso de la kunligo [5]. Por kontenti ĉi tiun standardon, ĉiu konektopunkto devas esti testita per precizia resistotestilo por certigi ke ĉiuj konektoj kuŝas en la specifitaj rezistrangeoj.

En alta-voltaga ambiente, elektra izolado estas ankaŭ grava aspekto de elektraj konektoj. Ĉiu konektopunkto kaj izolkomponento devas rezisti almenaŭ 1.5 foje la normala funkciiga voltago. Por 110 kV GIS-equipmento, tio signifas rezisti minimume 165 kV. Akvaŭstopa kaj humidaŭstopa traktado de ĉiuj elektraj konektoj estas esenca, speciala por substaĉiaj facilaj operantaj en ekstera aŭ humida ambiente. Kunligoj kaj fintermiloj devas uzi sigelteknologiojn kiuj kontentigas IP65 aŭ pli altan protektgradon por preveni ke humido kaj kontaminoj enirenu la elektran sistemon. Klavaj teknikaj postuloj por elektraj konektoj estas montritaj en Tablo 3.

Komisionigatestoj

Komisionigatestoj ĝenerale komenciĝas per unuopa-nivela testoj kaj postpase progresas al tuta-sistema testoj. En izola rezistotesto, la celo estas certigi ke ĉiuj elektraj izolmaterialoj restas en bona stato kaj libraj de potenciala damaĝo sukcesinta dum la montproceso. Por ekestimi la izolan forton de GIS-equipmento, necese estas subtenvoltagotestoj. Por 110 kV GIS-equipmento, la AC-testovoltago aplika en la subtenvoltagotesto estas almenaŭ 230 kV, kun daŭro de 1 minuto, por esplori la sisteman performon sub alta-voltaga kondiĉo.

Parta disŝargo (PD) testoj estas aparte gravaj por ekestimi la sekurecon de GIS-equipmento. Parta disŝargo estas frua signo de izolmateriala degeneracio. Tial, monitorado kaj kontrolado de PD-aktivado estas klavega por preveni equipmentdefektojn. La kvanto de disŝargo registrita dum la testo ne devas superi 5 pC. PD-testoj estas faritaj per akusta emise-detectiloj je specifaj frekvencoj por certigi ke ĉiuj detectitaj disŝargaj aktivadoj estas ĝuste identigitaj kaj ekestimataj.

Mekanikaj operaciitesto de ĉirkaŭbrekiloj estas ankaŭ parto de la komisionigatestoj. Ĉi tiuj inkluzivas plurajn sinsekvan malfermon kaj fermon de la ĉirkaŭbrekiloj. Tipike, almenaŭ 50 mekanikaj operacioj sen difekto estas bezonataj por verifi ilian operacian fidindecon. La tempo de ĉiu operacio estas registrita kaj komparita kun la norma operaciitempo provizita de la produktanto, kiu kutime estas inter 30–50 ms. Sistemsinkronigotestoj estas ankaŭ nedispenseblaj. Ĉi tiu testo estas uzata por verifi la sinkronan performon de komponentoj kiel ĉirkaŭbrekiloj kaj disligiloj dum aktuale operacioj. La sinkroneraro devas esti regita ene de ±10 ms por certigi ke ĉiuj operacioj estas kompletigitaj glate en la tempfenestro postulata de la energorezo.

Fine, tuta-sistema funkcietesto estas farita, inkluzive de la inspektado de protektaj kaj kontrolaj sistemoj. Ĉi tiu paŝo certigas ke ĉiuj protektrelaĵoj, kontrolmoduletoj, kaj komunikilaj deviceoj povas ĝuste reagi al antaŭdifinitaj defektoj kaj operaciaj kondiĉoj. Variagaj defektoscenarioj estas simuliĝitaj dum la testo por verifi la sisteman reagtempo kaj ago-precision. La reagtempo por ĉiuj agoj estas ĝenerale postulata esti ene de 100 ms.

Konkludo

La aplikado de GIS-equipmento en 110 kV substaĉioj ne nur optimizas la ekzistantan montproceson kaj plibonigas la tutan sisteman performon, sed ankaŭ provizas fortan subtenon por teknologia progreso en la energindustrio. Per enprofunda studado de la montteknikoj de GIS-equipmento, valora referenca materialo povas esti provizita por dizajnistoj. Ĉi tio permesas al ili faradi pli sciencajn kaj efektivajn decidajn kiam ili frontas kompleksajn inĝenierajn provojn, do plibonigante la sukcesraton de substaĉiaj projektoj.