Jakie testy należy przeprowadzić dla przełączników obciążenia?
Jako technik z wieloletnim doświadczeniem w terenowych testach energetycznych, rozumiem znaczenie i złożoność testowania przełączników obciążeniowych. Poniżej, łącząc praktyczne doświadczenie zawodowe, szczegółowo opisuję cały proces testowania przełączników obciążeniowych, od elementów i metod testowych po sprzęt i specyfikacje procedur.
I. Standardowe testy wydajności elektrycznej
(1) Test oporu pętli
Opor pętli jest kluczowym wskaźnikiem oceny przewodności przełącznika obciążeniowego. Ścisłe stosuję standardy GB/T 3804 i GB 1984, korzystając z metody spadku napięcia stałoprądowego przy prądzie testowym nie mniejszym niż 100A. Dla przełączników obciążeniowych 10kV, wartości standardowe różnią się w zależności od nominalnego prądu: ≤50μΩ przy 630A i ≤20μΩ przy 3150A.
Podczas testu używam dedykowanego testeru oporu pętli SW-100A i starannie sprawdzam, czy zestaw testowy dobrze styka się z kontaktami. Wynik testu nie powinien przekraczać 120% wartości fabrycznej; przekroczenie tej wartości wskazuje na słaby kontakt lub uszkodzenia mechaniczne. Zawsze przeprowadzam testy w stabilnych temperaturach, aby uniknąć błędów wynikających z nagłych zmian temperatury.
(2) Test wytrzymałości na napięcie częstotliwości sieciowej
Ten test sprawdza wytrzymałość izolacji przełączników obciążeniowych. Dla przełączników 10kV, zastosowuję 42kV/1min między fazami i do ziemi, oraz 48kV/1min przez rozłącznik, z przeciekowym prądem ≤0,5mA.
Dla przełączników 24kV używanych w środowiskach wysokogórskich, napięcie wytrzymałościowe jest dostosowywane do wysokości (7% wzrostu odległości elektrycznej na każde 1000m). Używając testeru wytrzymałości napięciowej WGD-40kV, zapewniam stabilność fali napięciowej. W przypadku przebicia lub rozbłysku natychmiast zatrzymuję test, aby diagnozować i naprawić defekty izolacji.
(3) Test przerwania aktywnego prądu obciążenia
Ten test ocenia zdolność przerwania przełączników obciążeniowych zgodnie z GB/T 3804. Przeprowadzam test w warunkach nominalnego aktywnego obciążenia, zwykle przy 100% nominalnego prądu (np. 630A).
Podczas testu monitoruję szczytowe napięcie odzyskujące (TRV) i współrzędne czasowe, aby upewnić się, że spełniają one wymagania projektowe. Dla przełączników klasy E1 (cykl życia mechaniczny ≥100 000 cykli), wymagane są 10 testów przerwania; dla E2 (≥300 000 cykli) i E3 (≥1 000 000 cykli) potrzebne są 20 testów. Te wyniki są kluczowe do oceny długoterminowej wydajności operacyjnej.
II. Testy stanu mechanicznego
(1) Test długości życia mechanicznego
Długość życia mechanicznego jest kluczowym wskaźnikiem długoterminowej niezawodności, klasyfikowanym jako M1 (≥100 000 cykli) i M2 (≥300 000 cykli) zgodnie z GB/T 3804.
Przeprowadzam operacje otwierania/zamykania bez obciążenia, używając testeru charakterystyk mechanicznych SWT11 do rejestrowania parametrów takich jak czas działania, skok i prędkość, aż do wystąpienia zakleszczenia lub nietypowego ruchu. Dla często używanych przełączników zalecam półroczne testy długości życia mechanicznego, aby ocenić pozostały okres użytkowania.
(2) Test synchronizacji otwierania/zamykania
Synchronizacja jest kluczowa dla niezawodności trójfazowych przełączników. Zgodnie z GB 1984-2003, synchronizacja otwierania powinna wynosić ≤1/6 cyklu częstotliwości nominalnej (3,3ms przy 50Hz), a synchronizacja zamykania ≤1/4 cyklu (5ms).
Używając precyzyjnego testeru charakterystyk mechanicznych, rejestruję różnicę czasową działań trójfazowych kontaktów. Dla przełączników z kontaktami łukowymi, ostrożnie odróżniam sygnały głównych i łukowych kontaktów, aby uniknąć błędnego osądu. Jeśli wyniki przekraczają normy, dokonuję regulacji lub wymiany komponentów mechanizmu napędowego.
(3) Test nacisku i zużycia kontaktów
Nacisk i zużycie kontaktów bezpośrednio wpływają na przewodność. Typowy nacisk kontaktów przełączników obciążeniowych wynosi około 200N, z waryacjami w zależności od typu: przełączniki wtykowe (np. GW4, GW5) ≥130N na palec, przełączniki szczękowe (np. GW6, GW16) ≥300N, a przełączniki klapowe (np. serii GN2) ≥200N.
Używając testeru nacisku kontaktów ZSKC-9000, mierzę nacisk każdego palca za pomocą symulowanych czujników kontaktowych. Sprawdzam również zużycie: dla przełączników próżniowych, ślady zużycia kontaktu ruchomego nie powinny przekraczać 3mm, w przeciwnym razie wymaga się wymiany. Porównując wyniki testów z danymi fabrycznymi, wymieniam kontakty, jeśli nacisk spada o >20% lub zużycie przekracza limity.
III. Testy wydajności izolacji
(1) Test oporu izolacji
Ten podstawowy test używa megomometru 2500V do pomiaru oporu izolacji między fazami i do ziemi (≥1000MΩ) oraz oporu obwodów pomocniczych (≥1MΩ dla przełączników SF6).Zapewniam, że przełącznik jest otwarty i odizolowany od systemu podczas testu. Jeśli opór izolacji spada do <75% początkowej wartości, podejrzewam wilgoć lub starzenie i przeprowadzam dodatkowe inspekcje. Wykonuję pomiary oporu przed i po teście wytrzymałości napięciowej – jeśli wyniki różnią się o >30%, wskazują to na defekty izolacji.
(2) Test izolacji gazowej SF6
Dla przełączników SF6, testuję wilgotność gazu (≤150μL/L w komorach łukowych, ≤300μL/L gdzie indziej), czystość (≥97%) i szczelność (≤10% spadku ciśnienia w ciągu 24h), używając detektora GD-3000 i spektrometru podczerwieni.Niekompatybilne wyniki wskazują na przecieki lub zanieczyszczenia, które wymagają natychmiastowej interwencji. Zalecam półroczne testy gazu dla przełączników SF6 w eksploatacji, aby utrzymać stabilność izolacji.
(3) Test częściowego rozładowania (PD) dla izolacji stałe
Ten test sprawdza epoksydy i inne izolacje stałe zgodnie z GB/T 3906-2020: PD powinno wynosić ≤20pC przy 1,2x napięciu nominalnym dla izolacji stałej, a ≤100pC dla izolacji powietrznej.Test przeprowadzany jest w pełnie ekranowanej laboratorium, używając testeru Haefely DDX-9101 z transformatorem wolnym od PD. Przekroczenie limitów wskazuje na puste przestrzenie lub defekty w izolacji. Przeprowadzam testy PD na nowych przełącznikach z izolacją stałą przed wprowadzeniem do eksploatacji, aby zagwarantować jakość.
IV. Testy adaptacji do specjalnych środowisk
(1) Test środowiska wysokogórskiego
Zgodnie z GB/T 20626.1-2017, dostosowuję poziomy izolacji do wysokości: G2 (1000-2000m), G2.5 (2000-2500m), G3 (2500-3000m), G4 (3000-4000m), G5 (4000-5000m).Testowanie w symulowanym środowisku wysokościowym (np. 80kPa dla 2000m), weryfikuję odległości elektryczne (7% wzrostu na każde 1000m) i odległości ślimaczne (25% wzrostu dla poziomu zanieczyszczenia 3). Test PD w symulacji wymaga ≤10pC, aby zapobiec starzeniu koronowemu w niskim ciśnieniu.
(2) Test środowiska ekstremalnie zimnego
Dla regionów chłodnych, testuję opór izolacji w niskich temperaturach (-40°C: obwód główny ≥0,4MΩ, obwód pomocniczy ≥1MΩ) i wydajność operacyjną.Przy -40°C, weryfikuję napięcie otwierania/zamykania i synchronizację, sprawdzając mechaniczne zakleszczenia. Kwartalne testy zimne są zalecane dla przełączników w długotrwałych zimnych środowiskach.
(3) Test środowiska o wysokiej zawiesinie pyłu
Testuję ochronę IP54+ zgodnie z GB/T 4208, używając komory piaskowo-pylej GD-1000 (test 8-godzinny) i monitorując odprowadzanie ciepła za pomocą termografu podczerwieni (wzrost temperatury ≤50K pod pełnym obciążeniem).Tri-miesięczne testy są zalecane do czyszczenia pyłu i wymiany starych uszczelnień.
(4) Test środowiska nadmorskiego z solanką
Zgodnie z ISO 9227, przeprowadzam testy CASS (48h, 50°C, pH3.1-3.3) lub neutralnej solanki (480h), a następnie inspekcjonuję na obecność korozji. Szczelność weryfikowana jest poprzez spadek ciśnienia (≤10% spadku w ciągu 24h) lub spektrometrię masową helu.Roczne testy są zalecane dla przełączników nadmorskich.
(5) Test środowiska przemysłowego z elektromagnetyczną interferencją (EMI)
Przeprowadzam testy zgodności EMC zgodnie z GB/T 17626.2 (ESD ±8kV), GB/T 17626.3 (odporność na promieniowanie 10V/m) i GB/T 17626.12 (zgaszone drgające pole magnetyczne 200A/m).
Dla wysokoczęstotliwościowej EMI, testuję pasma 3MHz, 10MHz i 30MHz zgodnie z IEC 61000-4-18, weryfikując współczynnik błędu bitowego (≤10⁻⁶) i opór uziemienia kabli ekranowanych (≤0,5Ω). Półroczne testy EMC są zalecane dla środowisk z dużą EMI.
(6) Test integracji scenariusza fotowoltaika-przechowywanie-naładowanie
Używam analizatora protokołów (np. Wireshark) do weryfikacji kompatybilności między systemem przechowywania PCS a ładowarkami (np. Modbus RTU). Testy dynamicznej odpowiedzi obciążenia symulują pełną pracę PV, przechowywania i ładowania, aby ocenić zdolność przeciążenia (120% nominalnego prądu) i czas ochrony (różnica czasu odcięcia inwertera PV i PCS ≤5ms).
V. Narzędzia i sprzęt testowy
(1) Tester oporu pętli
Zniekształcenie harmoniczne (THD≤5%) i fluktuacje napięcia (≤2%) są mierzone w punkcie wspólnego połączenia, używając APView400. Kwartalne testy są zalecane dla integracji scenariuszy.
Modele takie jak SW-100A i SW-2000 używają metody spadku napięcia stałoprądowego z prądem 100A+, oferując błąd ≤0,1% dla precyzyjnych pomiarów. Zapewniam ciasny kontakt zestawu testowego i wybieram odpowiednie zakresy dla różnych nominalnych prądów.
(2) Tester charakterystyk mechanicznych
Urządzenia takie jak SWT11 i MOEORW-5180 mierzą prędkość otwierania/zamykania, synchronizację i nacisk kontaktów z błędem ≤1%. Dla przełączników z kontaktami łukowymi, odróżniam punkty sygnałów, aby uniknąć błędnych osądów, utrzymując czujnik pionowo do ciała przełącznika.
(3) Detektor gazu SF6
Modele takie jak GD-3000 i tester czystości SF6 mierzą wilgotność (±5% dokładności), czystość (±0,5%) i ciśnienie (±0,1%). Używam dedykowanych rurek próbkujących, aby zapewnić reprezentatywne próbki gazu dla półrocznych testów.
(4) Detektor częściowego rozładowania
Wysokoczułe (1pC) testery, takie jak Haefely DDX-9101 i Siemens PD160, są używane w ekranowanych laboratoriach z transformatorami wolnymi od PD do testów przed wprowadzeniem do eksploatacji nowych przełączników z izolacją stałą.
