Titik-titik penting dalam kajian kejuruteraan pada peralatan pemutus litar bertegangan tinggi yang diperisai gas (GIS)
Titik-titik penting dalam kajian kejuruteraan dalam peralatan pemutus litar bertegangan tinggi yang diperisai gas (GIS)
Kajian Kejuruteraan dalam Peralatan Pemutus Litar yang Diperisai Gas (GIS)
Setelah jurutera elektrik menentukan konfigurasi awal GIS dan menentukan serta menetapkan data peralatan utama, kajian tambahan berkaitan aspek kejuruteraan, serta logistik penghantaran dan pemasangan, mesti dilakukan.
Kajian kejuruteraan yang paling penting disimpulkan seperti berikut:
1. Syarat Voltan Pulih Sementara (TRV)
Jurutera elektrik harus menetapkan bahawa pembuat mengadakan kajian TRV. Kajian ini bertujuan untuk menilai kadar peningkatan voltan pulih (RRRV) terburuk dan voltan puncak maksimum di seberang pemutus litar, dengan mempertimbangkan respons sementara rangkaian elektrik di sekitar GIS. Nilai TRV yang dikira perlu dibandingkan dengan penilaian TRV yang dijamin oleh laporan ujian pemutus litar dan dengan amplop TRV standard yang tersedia dalam piawaian industri.
TRV yang dialami oleh pemutus litar adalah voltan di antara terminalnya selepas penghentian arus. Bentuk gelombang TRV ditentukan oleh ciri-ciri rangkaian elektrik di sekitar pemutus litar. Secara umum, tekanan TRV pada pemutus litar bergantung pada lokasi kerosakan, magnitud arus kerosakan, dan konfigurasi pemutusan peralatan pemutus litar.
Kerana TRV adalah parameter penentu untuk penghentian arus yang berjaya, pemutus litar biasanya diuji jenis di makmal untuk menahan TRV yang dipertahankan. TRV yang dipertahankan ini ditakrifkan oleh amplop empat parameter (amplop dua parameter untuk pemutus litar yang dinilai hingga 100 kV). Tempoh pertama mempunyai kadar peningkatan yang tinggi, diikuti oleh tempoh seterusnya dengan kadar peningkatan yang lebih rendah. Cerun tempoh pertama amplop TRV ditakrifkan sebagai RRRV. Dalam kes di mana amplitud arus pemutusan kerosakan sangat rendah, amplop dua parameter mesti dipertimbangkan untuk menilai tekanan TRV pada pemutus litar.
Gambar 1: Graf TRV dalam Pemutus Litar Bertegangan Tinggi
Objektif kajian ini adalah untuk menilai RRRV terburuk dan voltan puncak maksimum di seberang pemutus litar dalam GIS, berdasarkan respons sementara rangkaian elektrik di sekitar peralatan pemutus litar.
Untuk maklumat lanjut mengenai TRV, anda boleh merujuk kepada artikel ini.
2. Syarat Transien Sangat Cepat (VFT)
Jurutera elektrik mesti menuntut bahawa pembuat mengadakan kajian VFT. Dalam peralatan pemutus litar yang diperisai gas (GIS), overvoltan transien sangat cepat (VFT) dengan frekuensi osilasi dalam julat MHz boleh berlaku semasa operasi pemutus bebas. Ini disebabkan oleh runtuhnya voltan dengan cepat dalam beberapa nanosekond dan panjang serta reka bentuk koaksial GIS.
Di kawasan berhampiran pemutus bebas yang dioperasikan, frekuensi melebihi 100 MHz mungkin dihasilkan. Di lokasi yang lebih jauh di dalam GIS, frekuensi dalam julat beberapa MHz boleh dijangka.
Frekuensi dan amplitud VFT ditentukan oleh panjang dan reka bentuk GIS. Berkat sifat gelombang bergerak fenomena ini, voltan dan frekuensi berbeza dari satu lokasi ke lokasi lain di dalam GIS.
Amplitud yang tinggi mungkin berlaku apabila segmen bus diperisai gas yang panjang dipermudahkan dan apabila ada bus yang dipetik di sumber bahagian bus utama. Jika frekuensi semula jadi sumber dan hujung bus yang dipermudahkan serupa dan perbezaan voltan di seberang pemutus bebas besar, perbezaan voltan yang signifikan akan hadir semasa pembukaan pemutus bebas. Secara umum, amplitud tertinggi VFT ditemui pada bahagian GIS yang terbuka.
Gambar 2: Contoh Gelombang VFTO dalam GIS 750 kV
Tujuan kajian ini adalah untuk mensimulasikan overvoltan VFT di dalam GIS yang dihasilkan semasa pemudahan segmen peralatan pemutus litar menggunakan pemutus bebas. Selain itu, overvoltan VFT yang dihasilkan daripada operasi pemutusan pemutus litar juga harus dihitung.
3. Kajian Koordinasi Isolasi
Jurutera elektrik harus menetapkan bahawa pembuat mengadakan kajian koordinasi isolasi. Kajian seperti ini diperlukan untuk mengesahkan lokasi dan jumlah pemadam petir tipe tertutup logam GIS, yang penting untuk melindungi peralatan GIS, litar kabel bawah tanah yang terhubung, dan peralatan lain yang diperisai udara.
Kajian koordinasi isolasi memeriksa tekanan overvoltan yang hadir pada peralatan pemutus litar diperisai gas, baunya, dan kabel. Tekanan ini diinduksi oleh lonjakan petir yang mendekati substansi dan garis yang terhubung dengannya. Oleh itu, untuk beberapa konfigurasi substansi yang ditentukan, termasuk konfigurasi operasi normal, tekanan voltan maksimum di dalam GIS dan di baunya, yang disebabkan oleh kilatan petir biasa (seperti kilatan jauh, kilatan langsung ke konduktor, dan kilatan ke menara terakhir garis udara), harus disimulasikan.
Tahap koordinasi isolasi yang sesuai harus divalidasi dengan membandingkan tahap isolasi peralatan individu dengan tekanan overvoltan maksimum yang dijangka. Perbandingan ini harus mempertimbangkan faktor koreksi dan keselamatan maksimum mengikut piawaian industri.
4. Pengiraan Penilaian Terma
Jurutera elektrik harus menuntut bahawa pembuat memberikan pengiraan penilaian terma untuk semua peralatan dan peranti di laluan arus utama. Pengiraan penilaian terma ini perlu ditentukan mengikut metodologi penilaian kemudahan pengguna dan Otoriti Operasi Sistem Wilayah.
5. Kesan Ferro - resonans
Jurutera elektrik harus menetapkan bahawa kajian dilakukan untuk menentukan sama ada ada kemungkinan ferro-resonans berlaku berkaitan dengan pemutusan dan pengaktifan semula transformer potensial dalam GIS. Kajian tersebut tidak hanya harus menunjukkan keparahan keadaan tetapi juga mencadangkan langkah-langkah pengurangan, seperti penggunaan induktor yang disetem.
6. Rintangan dan Kapasitansi GIS
Jurutera elektrik harus menuntut bahawa pembuat memberikan nilai kapasitansi dan rintangan yang dihitung dan diukur untuk setiap komponen dalam GIS. Ini termasuk, tetapi tidak terhad kepada, bushings, bus runs, pemutus, dan pemutus litar.
7. Pengiraan Seismik
Jurutera elektrik harus menuntut bahawa pembuat menyediakan semua dokumentasi berkaitan ujian reka bentuk seismik (seperti yang ditentukan oleh pembuat dalam dokumentasi GIS).
8. Kecerunan Elektromagnetik
Jurutera elektrik harus menetapkan bahawa pembuat mengadakan kajian tentang penyelubungan dan prosedur pengurangan untuk mengatasi gangguan dengan peralatan kawalan, perlindungan, diagnosis, dan pemantauan.
9. Aspek Kejuruteraan Awam
Jurutera harus meminta pembuat memberikan dokumentasi untuk sebarang reka bentuk awam khas yang diperlukan oleh keadaan tapak tertentu untuk menempatkan GIS.
10. Pelindungan dan Penghubungan
Jurutera elektrik harus menetapkan bahawa pembuat mengadakan kajian pelindungan mengikut versi terkini Piawaian IEEE 80. Pembuat mesti memastikan bahawa pelindungan peralatan GIS mematuhi Kod Keselamatan Elektrik Nasional C2 dan Piawaian IEEE 80.
Semua kajian harus disampaikan dalam laporan formal dan dihantar kepada pengguna dalam tempoh masa yang ditentukan selepas kontrak dianugerahkan. Semua dokumentasi yang berkaitan, termasuk tetapi tidak terhad kepada pengiraan, graf, anggapan, grafik, dan output komputer, harus disediakan untuk menyokong kesimpulan yang ditarik.
11. Kajian Logistik
Gambar 2 menunjukkan contoh kurva VFTO dalam GIS 750 kV (silakan merujuk kepada pos ini).
Gambar 1 menggambarkan kurva pemulihan voltan sementara selepas penghentian arus akhir dalam pemutus litar bertegangan tinggi.
