Rannsókn á uppsetningartechnologiú GIS tæki við byggð 110 kV spennustöð

Gasselduð skiptastöð (GIS) samanstendur af stöðvabrykjum, ósamþætendum, jörðbrykjum, rásstraumsbreytistöðum, spennubreytistöðum, hleypusporingar, straumleiðum, tengimönnum og úttaksstöðum. Með hærri öruggunni, öryggism og sambærilega litlu plássnotkun er hún víðtæklega notuð í hönnun og bygging á háspennustöðvum. Í borgum og þéttbyggðum svæðum er GIS valin lausn vegna þess að hún er kompakt og hefur frábærri dýrðarverkun.

En 110 kV-stöðvar standa fyrir mörgum áskoranir við uppsetningu GIS-tækja. Þessar áskoranir eru nákvæm staðsetning tækja, flókin elektrisk tenging, og kerfisútfæra og prófanir. Auk þess verður við búnaðarhönnun stöðva að skoða pláss fyrir vinnslu og viðhald tækja, sem tryggir að allar elektriskar hluti vinna örugglega og geti auðveldlega verið uppfærðar eða viðhaldið í framtíðinni.

Uppsetningarkröfur fyrir GIS-tækjagreinar í 110 kV-stöðvum

Kjarna kostur IEC 62271-203 staðfestu GIS-tækja liggur í kompaktu hönnun og frábærri elektriskri virkni, sem gerir möguleik á að framkvæma hlaup og dreifingu háspenna innan takmarkaðs pláss. Því miður verður að gera nákvæmt ráð fyrir tækjasamsetningu, plássskipulag og samhengi við núverandi kerfi við uppsetningu í 110 kV-stöðvum.

Fyrst, á undan uppsetningu, ætti að mæla stærðir á forhugsanlegt uppsetningspláss og tryggja að þetta pláss uppfylli umhverfiskröfur fyrir tækjanna, eins og hita, fukt og jarðskjálftar. Þessi skref er mikilvægt, þar sem virkni IEC 62271-203 staðfestu GIS-tækja er sterklega áhrifalið af uppsetningarmiðum.

Á næsta stigi, ætti að búa til nákvæm áætlun fyrir elektrisk uppsetningargreiningu til að tryggja að allar elektriskar tengingar séu framkvæmdar í strikt samræmi við tillitaraeinkvæði og samræma öryggisstöðlu Ríkisnettsins. Þetta inniheldur hönnun og skipulag grunnatengingar, leiðir fyrir köfla og verndarkerfi fyrir IEC 62271-203 staðfestu GIS-tækja. Hver einasta grein verður nákvæmlega framkvæmd til að undan komast allri mögulegri öryggisrásum.

Tækjaskipulag fyrir GIS-tækjagreinar
Flutningur og undirstöðuvinnsla

Á meðan flutt er GIS-tækjagreinar, sem samanstendur af tyngjukarlmennsku (venjulega nokkur tonn) og flutt verður með vibreringsstýringu á 3-60 Hz og hröðun ≤0.3g (hraði fall). Flutningarskipulag verður að fylgja elektriskum tækjastöðlum til að minnka skjálfta á kynningarfímbum og læsa munur á misheppnum áður en uppsetning.

Pakking skal nota vibreringsstöðug og vatnsheldur efnasambönd. Til dæmis, aðalbrykjarnar verða að vera fullt pakkaðar í ≥10 cm þykkur sjálfstöðug foam og styrkt með harð PVC skel, eftir tillitaraeinkvæði. Drýgjari verða að halda fyrir innri fukt ≤40% til að forðast vatn.

Geymsluskilyrði nauðkasti stýringu á hita milli -10°C og 40°C með relatífa fukt ≤70% til að vernda metalleiki og dýrðarefni. Geymslusvæði verða að vera skýdd frá rafmagnsgreinum, dusti og rostu. Af því að GIS-tækja vægi oft yfir 25 tonn, verður lyftingartæki að hafa ≥30 tonn kapasít með stöðugleika sem uppfyllir byggingarstöðlu. Færsluhraði verður ekki að hækka yfir 2 m/min til að forðast slær.

Fyrir uppsetningu á stað er mikilvægt að gera prófanir, eins og dýrðarstöðugleik, grunnatengingar og fasaprófanir. Allar niðurstöður verða að samræmast stöðlum til að tryggja að tækjavirkni uppfylli hönnunarstöðlu. Teknis kröfur fyrir flutning og undirstöðuvinnsla eru lýst í Töflu 1. Auk þess er verð á 145kV stöðvabrykjum mikilvægur stuðull í innkaup og almennum verksviðskostnaðarvärðun.

Tækjahandhöfnun og staðsetning
Þegar GIS-tækjagreinar eru færðar, er venjulega hönnunarlýsing lyftingartækja ofan 25% hærri en sjálfvæg vægi tækjanna til að tryggja öryggismargir á meðan færð er. Til dæmis, ef GIS-módulinu vægi 20 tonn, þá verður að nota lyftingartæki með lyftingarkapasít sem er að minnsta kosti 25 tonn. Samhliða því verður að meta stöðugleika lyftingartækja til að forðast það að þau felli yfir vegna ofar Lýsið. Á meðan GIS-tækjagreinar eru færðar, verður að láta færsluhraði vera undir 2 m/min. Þetta minnkar vibreringu og mögulega skemmun á tækjum vegna hraða. Áður en hver færsla, er nauðsynlegt að athuga hvort það sé nógu pláss og stöðug stöð á leiðinni til að forðast að tækjagreinar snúi eða falli vegna ójöfnu jarðar. Í staðsetningargerð, er nákvæmni mikilvægur stuðull. Staðsetningarmunur við uppsetningu GIS-tækjagreina verður að vera stýrtur innan ± 5mm til að tryggja rétt tengingar á tækjagreinum og heildarkerfi. Þessi nákvæmni er venjulega aukið með hágæða laserrangmælingar og röðmetrar til staðsetningar. Undirstöðuvinnsla á uppsetningapunkti inniheldur mælingar á jafnvægi á jarðar, með stöðlu sem er ekki yfir 3mm í hæðamun á hverju fermetri. Umhverfiskröfur fyrir uppsetningu GIS-tækjagreina eru að fjöldi partikla með geislavídd yfir 0.5 μm í loftinu á uppsetningarsvæðinu verði ekki yfir 352.000 á hverja rúmmetra. Þess vegna er venjulega sett upp tímabundin reinrifaumhverfi á uppsetningarsvæðinu, og hágæða partiklar og luft (HEPA) síur eru notaðar til að halda loftgæði og forðast dusti og partiklur frá að fara inn í tækjagreinar á meðan uppsetning fer fram. Teknis kröfur fyrir tækjahandhöfnun og staðsetning eru sýndar í Töflu 2.

Greinahandhöfnun

Tengingar á greinum verða að hafa mjög hágæða dýrðarstöðugleika til að forðast gaslekan. Fyrir GIS-tækjagreinar, verður SF₆ gaslekan á ársgrunn verða ekki yfir 0.5%. Þessi stika er beint tengdur við dýrðarstyrkleika og bogastöðugleika tækjanna. Til að uppfylla þessa kröfu, verður dýrðarband sem er notað í handhöfnunarferlinu að hafa frábærri hitastöðugleika og þrýstistöðugleika. Auk þess, verður að stilla samþrópun á bandinu á 35%-50% til að tryggja langtíma dýrðarstöðugleika.

Á meðan viðgreindar verða greinahandhöfnun, verða allar tengingar að verða fastsett með torquespennara eftir torqu sem tilliti bendir. Til dæmis, fyrir tengingar sem bera hlaup, verður torqu að vera 100-120 N·m til að tryggja stöðugleika og öruggleika á elektriskri tengingu.

Elektriskar tengingar

Aðalverkefni elektriskra tenginga er að tryggja að allar leitandi greinar og tengingarpunktar sýni nægjanlega elektriska leitandi og mekanísk stöðugleika. Á meðan tengingar eru gerðar, verður að láta torqu á öllum elektriskum tengingarpunktum vera samræmt með tillitaraeinkvæðum til að tryggja fast og langtíma stöðug tengingar. Allar skrufar og tengingarsvæði verða að fara í viðeigandi hreinsun og fyrirhöfnun, sem venjulega inniheldur að fjarlægja oksidlag og smura með leitandi smur til að læsa tengingar.

Mæling á tengingarstöðugleika er mikilvægt skref í gæðastjórnun elektriskra tenginga. Tengingarstöðugleik á tengingarpunktum verður að vera undir mikro-ohm stöðlu, með sérstök gildi sem er ákvörðuð eftir tegund og stærð tengingar [5]. Til að uppfylla þessa stöðlu, verður að prófa hverja tengingu með nákvæmum stöðugleiksprófara til að tryggja að allar tengingar séu innan skilgreinda stöðlugildis.

Í háspennu umhverfi, er elektrisk dýrð líka mikilvægur hluti af elektriskum tengingum. Hver tengingarpunktur og dýrðargrein verður að kunna að standa að minnsta kosti 1.5 sinnum venjulegan virkni spennu. Fyrir 110 kV GIS-tækjagreinar, þýðir þetta að standa að minnsta kosti 165 kV. Vatnsheldur og fuktsheldur meðferð fyrir allar elektriskar tengingar er nauðsynleg, sérstaklega fyrir stöðvar sem vinna utan og í fuktum umhverfi. Tengingar og endagerðir skyldu nota dýrðarstöðugleik sem uppfyllir IP65 eða hærri verndarstöðlu til að forðast fukt og órennileika frá að fara inn í elektrisk kerfi. Mikilvægar teknís kröfur fyrir elektriskar tengingar eru sýndar í Töflu 3.

Prófanir við upphaf

Prófanir við upphaf byrja venjulega með einingarprófanir og færast svo styttri í heilskerfisprófanir. Í dýrðarstöðugleiksprófanir, er markmiðið að tryggja að allar elektriskar dýrðarverk verði í góðu skapi og ekki hafa áreiðanir af mögulegum skemmun sem kom á meðan við uppsetningu. Til að meta dýrðarstyrkleika GIS-tækjagreina, eru hæfileiksprófanir nauðsynleg. Fyrir 110 kV GIS-tækjagreinar, er AC prufuspenna sem er notað í hæfileiksprófanir að minnsta kosti 230 kV, með tíma sem er 1 mínútu, til að prófa kerfisvirka á háspennu.

Delteknisprófanir (PD) eru sérstaklega mikilvægar fyrir að meta öryggis GIS-tækjagreina. Delteknir eru fyrsti skilyrði af dýrðarverk nefna. Því er mikilvægt að prófa og stjórna PD virkni til að forðast tækjafar. Mæling á delteknir á meðan prófanir eru keyrðar verður að vera undir 5 pC. PD prófanir eru gerðar með akústísk útgefna greiningar tækjum á ákveðnum töfum til að tryggja að allar greindar delteknir séu rétt greindar og prófaðar.

Mekanískar prófanir á stöðvabrykjum eru einnig aðalhluti af prófanir við upphaf. Þessar innihalda margar samhliða opnun og lokun á stöðvabrykjum. Venjulega er að minnsta kosti 50 mekanískar aðgerðir án villu nauðsynlegar til að prófa aðgerðaröryggis. Tíminn fyrir hverja aðgerð er skráður og samanburður við staðal aðgerðartíma sem tilliti bendir, sem er venjulega á milli 30-50 ms. Kerfissamanhæfur prófanir eru einnig óvaldlegar. Þessi prófanir eru notaðar til að prófa samhæfur aðgerðar greina eins og stöðvabrykjum og ósamþætendum á meðan raunveruleg aðgerðar. Samhæfur villa verður að vera stýrtur innan ±10 ms til að tryggja að allar aðgerðar séu lokið samræmi með tíma glugga sem Ríkisnettið biður um.

Loksins, eru heilskerfis virkni prófanir gerðar, með áherslu á prófanir á verndar- og stjórnakerfum. Þetta skref tryggir að allar verndarrelur, stjórnunargreinar, og sameindar tækjaverð geti rétt svarað á skilgreindar villu- og aðgerðarstöður. Ólíkar villustöður eru myndaðar á meðan prófanir eru keyrðar til að prófa kerfis svara tíma og aðgerðar nákvæmni. Svara tíminn fyrir allar aðgerðir er venjulega nauðsynlegur að vera innan 100 ms.

Úrfyrir

Notkun GIS-tækjagreina í 110 kV stöðvum optímizera ekki einungis núverandi uppsetningargreinar og bætir heilskerfis virkni, heldur veitir líka sterk stöðu fyrir teknologískar frekstur í rafmagnsvæðinu. Með að djúpa í uppsetningargreinar GIS-tækjagreina, geta verið gefin gildar tilgangsmaterial til hönnuða. Þetta gerir þeim kleift að gera meiri vísindi- og efektív greinar þegar við komplexa verkstaka á móti, sem bætir stöðu stöðvarverka.