Mga importante nga puntos sa pagsulay sa inhenyeriya sa high voltage gas insulated switchgear (GIS)
Mahalpit nga mga punto sa pag-aaral ng inhinyerya sa mataas na kuryente na gas insulated switchgear (GIS)
Engineering Studies in Gas - insulated Switchgear (GIS)
Pagkatapos ang inhinyero ng elektrisidad ay naitakda ang unang konfigurasyon sa GIS at matukoy at ipinahiwatig ang primary equipment data, kinakailangan pa ring gawin ang karagdagang mga pag-aaral na may kaugnayan sa aspeto ng inhinyerya, pati na rin ang logistics ng pag-deliver at pag-install.
Ang pinakamahalagang mga pag-aaral sa inhinyerya ay sumusunod:
1. Transient Recovery Voltage (TRV) Conditions
Dapat ipagbigay-alam ng inhinyero ng elektrisidad na gawin ng manufacturer ang TRV study. Ang layunin ng pag-aaral na ito ay upang i-assess ang pinakamalubhang rate of rise of recovery voltage (RRRV) at ang maximum peak voltage sa circuit breakers, kasama ang transient response ng electrical network sa paligid ng GIS. Ang nakalkulang TRV values kailangang ikumpara sa TRV ratings na sinisiguro ng test report ng circuit breaker at sa standard TRV envelopes na available sa industry standards.
Ang TRV na dinaranas ng isang circuit breaker ay ang voltage sa kanyang mga terminal pagkatapos ng current interruption. Ang hugis ng TRV waveform ay naka-determine sa pamamagitan ng mga katangian ng electrical network sa paligid ng circuit breaker. Sa pangkalahatan, ang TRV stress sa isang circuit breaker ay depende sa location ng fault, ang magnitude ng fault current, at ang switching configuration ng switchgear.
Dahil ang TRV ay isang decisive parameter para sa successful current interruption, ang mga circuit breakers ay tipikal na type-tested sa laboratory upang matiis ang isang standardized TRV. Ang standardized TRV na ito ay defined sa pamamagitan ng apat na parameter envelope (dalawang parameter envelope para sa mga circuit breakers na rated hanggang 100 kV). Ang unang period ay may mataas na rate of rise, sinusundan ng susunod na period na may mas mababang rate of rise. Ang slope ng unang period ng TRV envelope ay tinatawag na rate of rise of recovery voltage (RRRV). Sa mga kaso kung ang amplitude ng short-circuit-breaking current ay napakababa, dapat isapag-isa ang dalawang parameter envelopes upang i-evaluate ang TRV stress sa isang circuit breaker.
Larawan 1: TRV Curve sa Mataas na Kuryente na Circuit Breaker
Ang layunin ng pag-aaral na ito ay upang i-assess ang pinakamalubhang RRRV at ang maximum crest voltage sa circuit breakers sa loob ng GIS, batay sa transient response ng electrical network sa paligid ng switchgear.
Para sa karagdagang detalye tungkol sa TRV, maaari kang bumasa sa artikulong ito.
2. Very Fast Transient (VFT) Conditions
Dapat ipagbigay-alam ng inhinyero ng elektrisidad na gawin ng manufacturer ang VFT study. Sa gas-insulated switchgear (GIS), ang very fast transient (VFT) overvoltages na may oscillation frequencies sa MHz range maaaring magkaroon sa panahon ng disconnect switch operations. Ito ay dahil sa mabilis na pagbagsak ng voltage sa loob ng ilang nanoseconds at ang haba at coaxial design ng GIS.
Sa lugar malapit sa operated disconnect switch, maaaring lumikha ng frequencies na higit sa 100 MHz. Sa mga lugar na mas malayo sa loob ng GIS, maaaring asahan ang frequencies sa range ng ilang MHz.
Ang frequencies at amplitudes ng VFT ay naka-determine sa pamamagitan ng haba at disenyo ng GIS. Dahil sa traveling-wave nature ng phenomenon na ito, ang voltages at frequencies ay nagbabago mula sa isang lugar sa isa sa loob ng GIS.
Mataas na amplitudes maaaring mangyari kapag mahabang segment ng gas-insulated buses ay nainstall at kapag may tapped buses sa source ng main bus section. Kung ang natural frequencies ng source at switched end ng bus ay kapareho at ang voltage difference sa disconnect switch ay malaki, magkakaroon ng significant voltage difference sa panahon ng pagbubuksan ng disconnect switch. Sa pangkalahatan, ang pinakamataas na amplitudes ng VFT ay makikita sa bukas na bahagi ng GIS.
Larawan 2: Halimbawa ng VFTO Waveform sa 750 kV GIS
Ang layunin ng pag-aaral na ito ay upang simula ang VFT overvoltages sa loob ng GIS na ginawa kapag energizing ng switchgear segments gamit ang disconnect switches. Karagdagan pa, dapat ikumputa ang VFT overvoltages na resulta ng circuit breaker switching operations.
3. Insulation Coordination Studies
Dapat ipagbigay-alam ng inhinyero ng elektrisidad na gawin ng manufacturer ang insulation coordination studies. Ang pag-aaral na ito ay kinakailangan upang kumpirmahin ang lokasyon at bilang ng GIS metal-enclosed type surge arresters, na mahalaga para protektahan ang GIS equipment, anumang interconnected underground cable circuits, at ibang air-insulated equipment.
Ang insulation coordination study ay nag-examine ng overvoltage stresses na naroroon sa gas-insulated switchgear, sa kanyang bays, at cables. Ang mga stress na ito ay dulot ng lightning surges na papasok sa substation at sa lines na konektado dito. Kaya, para sa ilang specified substation configurations, kasama ang normal operating configuration, dapat isimula ang maximum voltage stresses sa loob ng GIS at sa bays, dulot ng typical lightning strokes (tulad ng remote strokes, direct strokes sa conductors, at strokes sa last towers ng overhead lines).
Ang tamang insulation coordination level dapat ma-validate sa pamamagitan ng pagsusunod ng insulation levels ng individual equipment sa maximum overvoltage stresses na inaasahan. Ang pagkumpara na ito ay dapat isama ang maximum correction at safety factors batay sa industry standards.
4. Thermal Rating Calculations
Dapat ipagbigay-alam ng inhinyero ng elektrisidad na magbigay ang manufacturer ng thermal rating calculations para sa lahat ng equipment at devices sa main current paths. Ang mga thermal rating calculations na ito ay dapat matukoy ayon sa facility rating methodology ng user at Regional System Operating Authority.
5. Effects of Ferro-resonance
Dapat ipagbigay-alam ng inhinyero ng elektrisidad na gawin ang pag-aaral upang malaman kung may posibilidad ng Ferro-resonance na mag-occur sa relasyon sa switching in at out of service ng potential transformers sa GIS. Ang pag-aaral na ito ay dapat hindi lamang ipakita ang severity ng kondisyon kundi maging ang rekomendasyon ng mitigation measures, tulad ng paggamit ng tuned inductors.
6. GIS Resistance and Capacitance
Dapat ipagbigay-alam ng inhinyero ng elektrisidad na magbigay ang manufacturer ng nakalkulang at naimpluwensyang capacitance at resistance values para sa bawat component sa GIS. Ito ay kasama, ngunit hindi limitado sa, bushings, bus runs, switches, at circuit breakers.
7. Seismic Calculations
Dapat ipagbigay-alam ng inhinyero ng elektrisidad na magbigay ang manufacturer ng lahat ng dokumentasyon tungkol sa seismic design testing (bilang ipinahiwatig ng manufacturer sa GIS documentation).
8. Electromagnetic Compatibility
Dapat ipagbigay-alam ng inhinyero ng elektrisidad na gawin ng manufacturer ang mga pag-aaral sa shielding at mitigation procedures upang tugunan ang interference sa control, protection, diagnostics, at monitoring equipment.
9. Civil Engineering Aspects
Dapat ipagbigay-alam ng inhinyero na magbigay ang manufacturer ng dokumentasyon para sa anumang espesyal na civil designs na kinakailangan dahil sa partikular na site conditions upang makomportable ang GIS.
10. Grounding and Bonding
Dapat ipagbigay-alam ng inhinyero ng elektrisidad na gawin ng manufacturer ang grounding studies ayon sa kasalukuyang bersyon ng IEEE Standard 80. Dapat siguruhin ng manufacturer na ang GIS equipment grounding ay sumunod sa National Electric Safety Code C2 at IEEE Standard 80.
Ang lahat ng mga pag-aaral ay dapat ipresenta sa formal reports at ipadala sa user sa loob ng inilaan na oras pagkatapos ng contract. Ang lahat ng relevant na dokumentasyon, kasama ng hindi limitado sa mga calculation, curves, assumptions, graphs, at computer outputs, ay dapat ibigay upang suportahan ang mga conclusion.
11. Logistics Studies
Larawan 2 presents an example of a VFTO curve in a 750-kV GIS (please refer to this post).
Larawan 1 ay nagpapakita ng transient voltage recovery curve pagkatapos ng final current extinction sa high-voltage circuit breaker.
