Kateri testi je potrebno izvesti za preklopnike obremenitve?
Kot tehnik z leti izkušenj s preizkušanjem napetosti na mestu, razumem pomen in kompleksnost preizkušanja preklopnih ventilov. Spodaj združujem praktične delovne izkušnje, da podrobno opišem celoten postopek preizkušanja preklopnih ventilov, od testnih postopkov in metod do opreme in specifikacij postopkov.
I. Redni elektro-raziskovalni preizkusi
(1) Preizkus upornosti zanke
Upornost zanke je ključni kazalec za vrednotenje prevodnosti preklopnega ventila. Strogo se držim standardov GB/T 3804 in GB 1984, uporabljam metodo padca napetosti z enosmerno strmo napetostjo z testnim tokom, ki naj ni manj kot 100A. Za preklopne ventile na 10kV se standardne vrednosti razlikujejo glede na nominalni tok: ≤50μΩ pri 630A in ≤20μΩ pri 3150A.
Med preizkuzom uporabljam posvečeno napravo za merjenje upornosti zanke SW-100A in skrbno preverjam, da ima testna osnovna oprema dober kontakt z kontakti. Rezultat preizkusa ne sme presegati 120% tovarniške vrednosti; presekanje tega kaže na slaba stikala ali mehansko poškodbo. Vedno izvajam preizkuse, ko so temperature stabilne, da se izognem nenatančnostim zaradi nagle spremembe temperature.
(2) Preizkus vzdržljivosti pri frekvenčni napetosti
Ta preizkus preverja izolacijsko trdoto preklopnih ventilov. Za preklopnike na 10kV uporabim 42kV/1min med fazami in do zemlje, ter 48kV/1min preko prekinitve, z utrkljanjem toka ≤0,5mA.
Za preklopnike na 24kV, uporabljane v visokogorskih okoljih, se vzdržljivost napetosti prilagodi višini (7% povečanje električne razdalje na vsako 1000m). Z uporabo preizkuševalne naprave WGD-40kV zagotavljam, da je valovanje testne napetosti stabilno. Če pride do propada ali utrkljanja, takoj ustavim preizkuse, da odpravim in popravim defekte izolacije.
(3) Preizkus prekinitve aktivnega toka ob bremenu
Ta preizkus oceni sposobnost prekinitve preklopnih ventilov glede na GB/T 3804. Izvajam preizkus pod nominalnimi pogoji aktivnega bremena, tipično na 100% nominalnega toka (npr. 630A).
Med preizkuzom spremljam vrh in časovne koordinate povratne napetosti (TRV), da zagotovim, da ustreza projektiranim zahtevam. Za ventile razreda E1 (mehanski življenjski čas ≥100.000 ciklov) je potrebnih 10 preizkusov prekinitve; E2 (≥300.000 ciklov) in E3 (≥1.000.000 ciklov) zahtevata 20 preizkusov. Ti rezultati so ključni za oceno dolgoročne delovne zmogljivosti.
II. Preizkusi mehanskega stanja
(1) Preizkus mehanskega življenjskega časa
Mehanski življenjski čas je ključni kazalec dolgoročne zanesljivosti, klasificiran kot M1 (≥100.000 ciklov) in M2 (≥300.000 ciklov) glede na GB/T 3804.
Izvajam operacije brez bremena z odpiranjem/zapiranjem, medtem pa z uporabo karakterističnega mehanskega preizkuševalca SWT11 zapisujem parametre, kot so čas delovanja, hod in hitrost, dokler ne pride do zastajanja ali nenormalnega gibanja. Za pogosto uporabljane ventile priporočam polletne preizkuse mehanskega življenjskega časa, da ocenim preostali življenjski čas.
(2) Preizkus sinhronosti odpiranja/zapiranja
Sinhronost je ključna za zanesljivost treh-faznih preklopnikov. Glede na GB 1984-2003 mora biti sinhronost odpiranja ≤1/6 cikla nominalne frekvence (3,3ms pri 50Hz), sinhronost zapiranja ≤1/4 cikla (5ms).
Z uporabo visoko natančnega preizkuševalca mehanskih lastnosti zapisujem časovno razliko operacij treh-faznih kontaktov. Za ventile s stikali za utrkljanje pazljivo ločujem signale glavnih in stikal za utrkljanje, da se izognem napačni presoji. Če rezultati presegajo standarde, prilagodim ali zamenjam komponente v mehanskih mehanizmih.
(3) Preizkus stiskalne sile in abrazije stikala
Stiskalna sila in abrazija neposredno vplivata na prevodnost. Običajna stiskalna sila stikala preklopnika je približno 200N, kar se razlikuje glede na vrsto: vstavljalni preklopniki (npr. GW4, GW5) ≥130N na vsak prst, kleščasti preklopniki (npr. GW6, GW16) ≥300N, in preklopniki s udarniki (npr. GN2 serija) ≥200N.
Z uporabo preizkuševalca stiskalne sile ZSKC-9000 meritve stiskalne sile vsakega prsta z uporabo simuliranih senzorjev stikala. Tudi preverjam abrazijo: za vakuumsko stikalo ne sme presegati 3mm, sicer je potrebna zamenjava. S primerjanjem rezultatov preizkusa z tovarniškimi zapisniki zamenjam stikala, če se stiskalna sila zmanjša za >20% ali če abrazija preseže meje.
III. Preizkusi izolacijske zmogljivosti
(1) Preizkus upornosti izolacije
Ta temeljni preizkus uporablja 2500V megohmmeter za merjenje upornosti izolacije med fazami in do zemlje (≥1000MΩ) in upornosti pomočnih vezij (≥1MΩ za SF6 preklopnike).Preverjam, da je preklopnik odprt in ločen od sistema med preizkuzom. Če se upornost izolacije zmanjša na <75% začetne vrednosti, sumim na vlago ali staranje in izvajam nadaljnje preglede. Upornost merim pred in po preizkusu vzdržljivosti napetosti – če se rezultati razlikujejo za >30%, to kaže na defekte izolacije.
(2) Preizkus izolacije SF6 plina
Za preklopnike SF6 preizkušam vlago plina (≤150μL/L v arktnih komorah, ≤300μL/L drugje), čistočo (≥97%) in tesnost (≤10% padec napetosti v 24 urah) z uporabo detektorja GD-3000 in infrardečega spektrometra.Neustreznosti kažejo na tekočine ali onesnaženost, za katere je potrebna takojšnja akcija. Priporočam dvokrat letno preizkuse plina za SF6 preklopnike v uporabi, da ohranimo stabilnost izolacije.
(3) Preizkus delne razsevanosti (PD) za trdne izolante
Ta preizkus preverja epoksidne in druge trdne izolante glede na GB/T 3906-2020: PD bi moral biti ≤20pC pri 1,2× nominalni napetosti za trdne izolante, in ≤100pC za zračne izolante.Izvajam v popolnoma ščitenem laboratoriju z uporabo Haefely DDX-9101 PD preizkuševalca s PD brez transformatorja. Presekanje mej kaže na praznine ali defekte v izolaciji. Izvajam PD preizkuse novih trdnih izoliranih preklopnikov pred vpeljavo v uporabo, da zagotovim kakovost.
IV. Posebni preizkusi prilagodljivosti okolju
(1) Preizkus visokogorskega okolja
Glede na GB/T 20626.1-2017 prilagajam ravni izolacije glede na višino: G2 (1000-2000m), G2.5 (2000-2500m), G3 (2500-3000m), G4 (3000-4000m), G5 (4000-5000m).Testiranje v simuliranem visokogorskem okolju (npr. 80kPa za 2000m) preverjam električne razdalje (7% povečanje na vsako 1000m) in plazne razdalje (25% povečanje za stopnjo onesnaženosti 3). PD preizkuse v simulaciji zahtevajo ≤10pC, da se prepreči staranje korona pod nizkim tlakom.
(2) Preizkus ekstremno hladnega okolja
Za hladna območja preizkušam upornost izolacije pri nizkih temperaturah (-40°C: glavna vez ≥0,4MΩ, pomočne vezije ≥1MΩ) in operativno zmogljivost.Pri -40°C preverjam napetost odpiranja/zapiranja in sinhronost, preverjam mehansko zastajanje. Kvartalno preizkuse za preklopnike v dolgoročno hladnem okolju priporočam.
(3) Preizkus okolja z visokim prašnjim onesnaženjem
Preizkušam zaščito IP54+ glede na GB/T 4208 z uporabo peščano-prašnega komora GD-1000 (8-urni test) in spremljam toplotno disipacijo z uporabo infrardečega termografskega snopca (dvig temperature ≤50K pri polnem bremenu).Tri-mesečni preizkusi so priporočeni za čiščenje prahu in zamenjavo starejših zategovalcev.
(4) Preizkus okolja s solnato mlazo ob obalah
V skladu s ISO 9227 izvajam CASS (48h, 50°C, pH3.1-3.3) ali neutralni solnat preizkus (480h), nato preverjam korozijo. Tesnost preverjam z padcem napetosti (≤10% padec v 24h) ali s helijevim masnim spektrometrijo.Letni preizkusi so priporočeni za preklopnike ob obalah.
(5) Preizkus industrijskega elektromagnetnega motnega okolja (EMI)
Izvajam preizkuse združljivosti EMC glede na GB/T 17626.2 (ESD ±8kV), GB/T 17626.3 (radijska odpornost 10V/m) in GB/T 17626.12 (zadruti oscilirajoči magnetni val 200A/m).
Za visokofrekvenčno EMI preizkušam pasove 3MHz, 10MHz in 30MHz glede na IEC 61000-4-18, preverjam stopnjo napak (≤10⁻⁶) in upornost zemljenja ščitnega kabela (≤0,5Ω). Dvokrat letni preizkusi EMC so priporočeni za okolja z visokimi EMI.
(6) Preizkus integriranega scenarija fotovoltaika-hranilnik-nalaganje
Uporabljam analizator protokola (npr. Wireshark) za preverjanje združljivosti med hranilnikom PCS in stolpiči za nalaganje (npr. Modbus RTU). Dinamični preizkusi odziva na breme simulirajo polno bremenitev PV, hranilnika in nalaganja, da ocenim zmogljivost preobremenitve (120% nominalnega toka) in čas zaščite (razlika v času trip-a med pretvorbnikom fotovoltaik in PCS ≤5ms).
V. Oprema in naprave za preizkuse
(1) Preizkuševalnik upornosti zanke
Harmonična distorzija (THD≤5%) in fluktuacija napetosti (≤2%) se meritve na točki skupnega spoja z uporabo APView400. Četrtletni preizkusi so priporočeni za integrirane scenarije.
Modeli, kot so SW-100A in SW-2000, uporabljajo metodo padca enosmernega napetosti z tokom 100A+, z napako ≤0,1% za natančne meritve. Zagotavljam tesen kontakt osnovne opreme in izbiram primerna obsega za različne nominalne tokove.
(2) Preizkuševalnik mehanskih lastnosti
Naprave, kot so SWT11 in MOEORW-5180, meritve hitrosti odpiranja/zapiranja, sinhronosti in stiskalne sile z napako ≤1%. Za ventile s stikali za utrkljanje ločujem točke signalov, da se izognem napačni presoji, ohranjajoč senzor vertikalno na telo ventila.
(3) Detektor SF6 plina
Modeli, kot so GD-3000 in čistost SF6, meritve vlage (±5% natančnost), čistoča (±0,5%) in tlaka (±0,1%). Uporabljam posvečene vzornične cevi, da zagotovim predstavniške vzorce plina za dvokrat letne preizkuse.
(4) Preizkuševalnik delne razsevanosti
Visoko občutljivi (1pC) preizkuševalniki, kot so Haefely DDX-9101 in Siemens PD160, se uporabljajo v popolnoma ščitenih laboratorijih s PD brez transformatorjev za preizkuse pred vpeljavo v uporabo novih trdnih izoliranih preklopnikov.
