Xaricəki Vakuum Döyüşənlərin Sinirlənmiş Mühitlərdə Davranışı
Açığa çıxan vakum kəsici cihazları əsasən Orta-Qabaqcıl Dəhliz (OQD) segmentində istifadə olunur. Onlar əsasən təchizat sektorunda, xüsusilə 11kV və 33kV şəbəkələrdə mühüm komponent kimi funksiyon yerinə yetirirlər. Bu kəsici cihazların qurulmasında bir çox kompozit materiallardan istifadə edilir. Bunlar arasında vakum kəsici en vacib komponent kimi sıralanır. Açığa çıxan kəsici cihazlar üçün vakum kəsici adətən fayans qabına qoyulur.
Bu kəsici cihazlar fibraqlass - qalınlaşdırılmış rezin - döyülmüş işləmə ləngərlərin vasitəsiylə işləmə mekanizminə birləşdirilir, ki, onların növbəsində metaldan - demirdən hazırlanmış ümumi gang işləmə ləngəri ilə bağlıdır. Açığa çıxan vakum kəsici cihazların işləmə mekanizmi adətən yay-növ dizayndan istifadə edir və bu mekanizmlər qalın demir qapağın içində yerləşdirilir. Bir çox materialların istifadəsi nəticəsində, bu kəsici cihazların istehsal edilməsi və çalışması müxtəlif çevrə şəraitində uyğunluğu qiymətləndirmək lazımdır. Bu qiymətləndirme, problemlərsiz işləməni və nəticədə elektrik şəbəkəsinin sabitliyini təmin edir.
Kəsici cihazlar üçün çevrə testləri, xüsusilə aşağı temperatur və yüksək temperatur testləri, IEC 62271-100[1] standartının 6.101.3 maddəsində örtülür. Soğuk hava iklimi üçün minimum və maksimum temperatur aralığı -50°C ilə +40°C, çox isti iklimlər üçün isə -5°C ilə +50°C olmalıdır. 1000 metrə qədər yüksəklikdə, aşağı temperatur testi üçün tercih edilən minimum hava temperaturu -10°C, -25°C, -30°C və -40°C olmalıdır. Açığa çıxan vakum kəsici cihazların dizaynı sürətli temperatur dəyişikliklərini nəzərə almalıdır. Hindistanda, Kasmiro, Himacal Pradeş, Uttarakhand və Sikkim kimi bölgələrdəki bir çox yerlərdə belə temperatur dəyişiklikləri müşahidə olunur.
Temperatur -25°C-dən aşağı düşə bilər. Belə yerlərdə, soğuk şəraitlə bağlı məsələlər, rüzgar sovu və kar fırtınaları kimi hadisələrin tez-tez baş verməsi ilə gərəkən məhdudlaşır. Yaxşı hava zamanı Hindistanın bir çox bölgəsində temperatur 50°C-yə qədər yüksəlir. Çox aşağı və ya çox yüksək temperatur şəraitində olan ölkələrə kəsici cihazları ixrac edən istehsalçılar, məhsullarının bu aşırı hava şəraitində performansını müəyyənləşdirməlidirlər.
Bu məqalə, IEC 62271-100 standartına uyğun simulyasiya edilmiş çevrə şəraitində 36 kV sinifində açığa çıxan vakum kəsici cihazların (VCB) performansını araşdırır. Burada müzakirə olunan testlər arasında (a) aşağı temperatur testi və (b) yüksək temperatur testi daxildir. Məqalə həmçinin 36 kV sinifində açığa çıxan VCB üçün işləmə vaxtı, polllar arasındakı vaxt fərqi və işləmə mekanizminin zəngələnmə vaxtını da araşdırır.
Aşağı Temperatur Testi
Açığa çıxan VCB-lərin aşağı temperatur şəraitində performansını anlamaq məqsədilə, IEC-62271-100-da göstərilən prosedur nümunə kimi götürüldü. Bu IEC standartı, ümumi işləmə mekanizmi olan tək qablı kəsici cihazlar üçün üç fazadan ibarət testlərin aparılması ehtiyacını qeyd edir. Müstəqil pollara malik çoxlu qablı kəsici cihazlar üçün tam bir polun testi icazə verilir. Test imkanlarının limitləri varsa, çoxlu qablı kəsici cihazlar aşağıdakı alternativlərdən biri və ya bir neçesi ilə test edilə bilər, lakin kəsici cihazın test quraşımında mexaniki işləmə şəraitinin normal şəraitdən daha yaxşı olmaması şərtlidir:
Test zamanı, kəsici cihazın təmiri, hissənin dəyişdirilməsi və ya yenidən tənzimlənməsi qadağandır. Kəsici cihazın dizaynının istilik mənbəsinə ehtiyacı olmasa, kəsici cihaz üçün olan sıvı və ya qaz təminatı test hava temperaturasında olmalıdır.
Kəsici cihazın aşağıdakı işləmə xüsusiyyətləri test edilməlidir:
Bağlanma vaxtı
Açılma vaxtı
Pollar arasındakı vaxt fərqi
Bir polun birimləri arasındakı vaxt fərqi (çox pol test edilərsə)
İşləmə cihazının zəngələnmə vaxtı
İdarəetmə şəbəkəsinin enerji sarflaması
Sərpələr cihazlarının və paralel buraxılış cihazlarının enerji sarflaması
Bağlanma və açılma emrinin məhdudiyyəti
Yaxınlıq testi (tətbiq edilərsə)
Qaz təzyiqi (tətbiq edilərsə)
Əsas şəbəkənin mukavemeti
Vaxt-səyahət qrafiki
Bu xüsusiyyətlər aşağıdakı şərtlərdə qeyd edilməlidir:
VCB-lər üçün təzyiq dəyişən parametrlər tətbiq olunmur, çünki kontaktor vakum şişələrində yerləşdirilir və bu vakum kəsici montaj hava insülyasyonlu fayans qabına doldurulur.
Aşağı temperatur testi proseduru IEC 62271-100-ın 6.101.3.3 maddəsində təyin edilib. Başlangıç işləmə xüsusiyyətləri [1.4], kəsici cihazı 20 ± 5°C-də təsis etdikdən sonra müəyyənləşdirilir. Başlangıç nəzəriyyəsi kapalı pozisyondakı kəsici cihazla aparılır, sonra temperatur təbii hava temperaturuna endirilir. Kəsici cihaz 24 saat kapalı pozisyonda qalır və nəm qarşısında istilikləndiricilər açıqlıdır. 24 saatdan sonra, kəsici cihaz nominal təminat voltajında açılır və bağlanır. Açılma və bağlanma vaxtı qeyd edilir ki, aşağı temperaturda işləmə xüsusiyyətləri təyin edilsin. Sonra, istilikləndiricilərə təminat iki saat (t₁) qədər kəsiliyor. Bu müddətdə, alarmlar mövcud ola bilər, amma kilidlənmələr mövcud olmamalıdır. T₁ zamanından sonra, kəsici cihaz açılır və açılma vaxtı qeyd edilir. Mümkün olduqca, məkanik səyahət xüsusiyyətləri də ölçülür ki, kəsmə qabiliyyəti qiymətləndirilsin.
Kəsici cihaz 24 saat açıq pozisyonda qalır, sonra bağlanır və açılır. Sonra 50 CO əməliyyatı aparlılır, ilk üç CO əməliyyatı heç bir gecikməsiz aparlılır. Qalan CO əməliyyatları C - tₑ - O - tₑ formada aparlılır. Tₑ zaman aralığı əməliyyatlar arasındadır. Hər bir dövr və ya ardıcıllıq üçün 3 dəqiqə müddət verilir. 50 CO əməliyyatının sonunda, klimat test kamerasının temperaturu 10 K/saat tezliyilə artırılır. Geçiş dövründə, C - tₑ - O - tₑ və O - tₑ - C - tₑ - O əməliyyatları aparılır ki, kəsici cihaz əməliyyat ardıcıllığı arasındakı 30 dəqiqə dərəcəsində kapalı və açıq pozisyonda qalır. Kəsici cihaz təbii hava temperaturuna stabilizasiya olduktan sonra, 20 ± 5°C-də başlangıç xüsusiyyətlərlə müqayisə edilir.
CPRI, 36 kV-a qədər Orta-Qabaqcıl Dəhliz (OQD) anahtar cihazları üçün aşağı və yüksək temperatur testlərini 10 il boyunca aparır. Şəkil 1, aşağı və yüksək temperatur testi üçün test kamerasına qurulan 36 kV sinifində açığa çıxan vakum kəsici cihaz (VCB) üçün tipik test quraşımını göstərir.
36 kV sinifində açığa çıxan VCB-lərin aşağı və yüksək temperatur testləri zamanı elde edilən eksperimental nəticələr təqdim edilir. Test edilən VCB-lər yay işləmə mekanizmi ilə donatılmışdırlar.
Yüksək temperatur testi +55°C-də, aşağı temperatur testləri isə -10°C və -25°C-də aparılıb. Aşağıdakı xüsusiyyətlər VCB-nin performansını analiz etmək üçün nəzərə alınmışdır:
Bağlanma və Açılma vaxtı (İşləmə vaxtı):Bağlanma vaxtı, kəsici cihaz açık pozisyonda olduğu halda bağlanma şəbəkəsinə enerji təmin edildiyi andan, bütün pollarda kontaktlar toxunduğu andak vaxt aralığı kimi təyin edilir.Kəsici cihazın açılma vaxtı, kəsici cihaz kapalı pozisyonda olduğu halda açma buraxılışına enerji təmin edildiyi andan, bütün pollarda arka kontaktlar ayrıldığı andak vaxt aralığı kimi təyin edilir.
Həcmi məlumatlar əldə etmək üçün, bütün üç polun işləmə vaxtlarının orta qiyməti müqayisə üçün nəzərə alınır. Pollar arasındakı vaxt fərqinin müqayisəsi edildiyi üçün, hər bir polun maksimum və minimum vaxt arasındakı maksimum dəyişiklik avtomatik olaraq təsvir edilir.
a) Pollar arasındakı vaxt fərqi
b) Zəngələnmə cihazının xüsusiyyəti, məsələn, zəngələnmə vaxtı və enerji sarfi.
c) Başlangıç işləmə xüsusiyyətlərinə nisbətən işləmə xüsusiyyətlərinin dəyişikliyi.
Kəsici cihazların yüksək və aşağı temperatur testləri zamanı performansı, yuxarıda qeyd edilən xüsusiyyətlərə nisbətən müqayisə edilmişdir və nəticələr sonrakı bölümlərdə müzakirə edilir.
Yüksək temperaturda performans qiymətləndirilməsi
Yüksək temperatur testinin nəticələri Cədvəl 1-də təqdim edilib. Başlangıç xüsusiyyətləri 20°C-də ölçülüb. IEC 62271-100, işləmə vaxtı və ya bağlanma vaxtı üçün heç bir dəyər təyin etmir. Ölçülmüş başlangıç açılma vaxtları təxminən 36 ms, bağlanma vaxtı isə təxminən 44 ms-dir. Eyni kimi, işləmə cihazının zəngələnmə vaxtı 9.6 səkunddan 11.3 səkunda, zəngələnmə cihazının enerji sarfi isə 2.8 A-dan 3.1 A-ya qədər deyişir.
55°C-də 24 saat papıltmaqdan sonra, açılma və bağlanma vaxtı təxminən 5% artıb. Daha sonra 24 saat 55°C-də açıq pozisyonda papıltmaqdan sonra, bağlanma vaxtı təxminən 2.5%, açılma vaxtı isə 4% artıb.
Üç test nümunəsi üçün tamamilə test zamanı pollar arasındakı vaxt fərqi dəyişməyib. Buna görə, VCB-nin bütün pollarında eyni davranış gözəlmişdir.Zəngələnmə vaxtı 11.3 səkunddan 9.6 səkunda azalıb, amma enerji sarfi 2.9 A-dan 3.4 A-ya qədər artıb.
Ambient temperaturda açılma və bağlanma vaxtlarını başlangıç və son dəyərlər arasında müqayisə edərkən, işləmə vaxtında 1%-dən az dəyişiklik müşahidə olunmuşdur, bu da nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəriyyənə görə nəzəri......
