Yüksek gerilimli gaz yalıtımlı anahtar kapanımı (GIS) mühendislik çalışmalarındaki önemli noktalar
Yüksek gerilimli gaz yalıtımlı anahtar kabinetleri (GIS) mühendislik çalışmaları konusundaki önemli noktalar
Gaz Yalıtımlı Anahtar Kabinetleri (GIS) Mühendislik Çalışmaları
Elektrik mühendisi, GIS'in ön tanımlı yapılandırmasını belirleyip, birincil ekipman verilerini belirlediğinde ve spesifikasyonlarını yaptıktan sonra, mühendislik yönlerine ve teslimat ve kurulum lojistiğine iliskin ek çalışmalar yapılmalıdır.
En kritik mühendislik çalışmalarının özeti aşağıdaki gibidir:
1. Geçici Gerilim Kurtarma (TRV) Koşulları
Elektrik mühendisi, üreticinin bir TRV çalışması yapmasını talep etmelidir. Bu çalışma, devre kesicilerdeki maksimum zirve gerilimini ve en kötü durumda gerilim kurtarma hızını (RRRV) değerlendirmeyi amaçlar, bu değerlendirme ise çevresindeki elektrik ağınn geçici tepkisini dikkate alır. Hesaplanan TRV değerleri, devre kesicinin test raporunda garanti edilen TRV sınıflandırmalarıyla ve endüstri standartlarında mevcut olan standart TRV zarflarıyla karşılaştırılmalıdır.
Devre kesicisi tarafından denetlenen bir akım kesildikten sonraki devre kesicinin uçlarındaki gerilime TRV denir. TRV dalga formunun şekli, devre kesicinin etrafındaki elektrik ağının özelliklerine bağlıdır. Genellikle, devre kesicisi üzerindeki TRV stresi, arızanın yeri, arıza akımının büyüklüğü ve anahtarlama ekipmanının anahtarlama yapılandırmasına bağlıdır.
TRV, başarılı bir akım kesme için kararlı bir parametre olduğundan, devre kesiciler genellikle laboratuvar ortamında standardize edilmiş bir TRV'ye dayanacak şekilde tipte test edilir. Bu standardize edilmiş TRV, dört-parametreli bir zarf ile (100 kV'a kadar olan devre kesiciler için iki-parametreli bir zarf ile) tanımlanır. İlk dönem yüksek bir yükseltme hızına sahip olur, ardından daha düşük bir yükseltme hızına sahip bir dönem gelir. TRV zarfının ilk dönemi yükseltme hızı olarak adlandırılır. Kısa devre kesme akımının amplitudu çok düşük olduğu durumlarda, devre kesicisi üzerindeki TRV stresini değerlendirmek için iki-parametreli zarflar düşünülmelidir.
Şekil 1: Yüksek Gerilimli Devre Kesicisinde TRV Eğrisi
Bu çalışmanın amacı, anahtarlama ekipmanının etrafındaki elektrik ağınn geçici tepkisine dayanarak, GIS içindeki devre kesicilerdeki en kötü durumda RRRV ve maksimum zirve gerilimi değerlerini değerlendirmektir.
TRV hakkında daha fazla bilgi için bu makaleye başvurabilirsiniz.
2. Çok Hızlı Geçici (VFT) Koşulları
Elektrik mühendisi, üreticinin bir VFT çalışması yapmasını talep etmelidir. Gaz yalıtımlı anahtar kabinetleri (GIS) içinde, MHs aralığında salınımlı frekanslara sahip çok hızlı geçici (VFT) aşırı gerilimler, ayrık anahtar işlemler sırasında oluşabilir. Bu, birkaç nanosaniye içindeki hızlı gerilim çöküşü ve GIS'nin uzunluğu ve eş merkezli tasarımı nedeniyledir.
İşlem yapılan ayrık anahtardan yakın bölgelerde, 100 MHz'den yüksek frekanslar üretilmiş olabilir. GIS'in daha iç bölgelerinde, birkaç MHz aralığındaki frekanslar beklenir.
VFT'nin frekansları ve amplitüdleri, GIS'nin uzunluğu ve tasarımı tarafından belirlenir. Bu fenomenin seyreltilmiş dalga doğası nedeniyle, voltaj ve frekanslar, GIS içinde bir yerden diğerine değişir.
Uzun gaz yalıtımlı otobüs bölümleri anahtarlama sırasında ve ana otobüs bölümü kaynak noktasında taptedilmiş otobüsler olduğunda, yüksek amplitüdlere rastlanma olasılığı yüksektir. Eğer kaynak ve anahtarlama ucun doğal frekansları benzer ve ayrık anahtarın iki ucundaki gerilim farkı büyükse, ayrık anahtarı açma sırasında önemli bir gerilim farkı olacaktır. Genel olarak, açık GIS bölümlerinde en yüksek VFT amplitüdleri bulunur.
Şekil 2: 750 kV GIS'te VFTO Dalga Formu Örneği
Bu çalışmanın amacı, ayrık anahtarlar kullanılarak anahtarlama ekipmanı bölümlerinin enerjiye alınması sırasında oluşturulan VFT aşırı gerilimlerini simule etmektir. Ayrıca, devre kesicilerin anahtarlama işlemleri sonucunda oluşan VFT aşırı gerilimler de hesaplanmalıdır.
3. yalıtım Koordinasyon Çalışmaları
Elektrik mühendisi, üreticinin yalıtım koordinasyon çalışmalarını yapmasını talep etmelidir. Bu tür bir çalışma, GIS ekipmanını, herhangi bir bağlantılı yeraltı kablo devresi ve diğer hava yalıtımlı ekipmanları korumak için gerekli olan GIS tipi metal kaplı yıldırım yakalayıcılarının konumu ve miktarını onaylamak için gereklidir.
Yalıtım koordinasyon çalışması, gaz yalıtımlı anahtar kabinetlerinde, baysında ve kablolarında mevcut olan aşırı gerilim streslerini inceler. Bu stresler, alt istasyona ve ona bağlı hatlara yaklaşan yıldırım darbeleri tarafından tetiklenir. Bu nedenle, normal işletim yapılandırması dahil olmak üzere, çeşitli belirli alt istasyon yapılandırmaları için, tipik yıldırım darbeleri (örneğin, uzaktan darbeler, iletkenlere doğrudan darbeler ve havada asılı hatların son direklerine darbeler) sonucunda, GIS ve bayslarda meydana gelecek maksimum gerilim stresleri simüle edilmelidir.
Uygun yalıtım koordinasyon düzeyi, tekil ekipmanların yalıtım düzeylerini, endüstri standartlarına göre maksimum düzeltme ve güvenlik faktörleri dikkate alınarak, beklendiği maksimum aşırı gerilim stresleriyle karşılaştırarak doğrulanmalıdır.
4. Isısal Sınıflandırma Hesaplamaları
Elektrik mühendisi, üreticiden, ana akım yollarındaki tüm ekipman ve cihazlar için ısısal sınıflandırma hesaplamaları sunmasını talep etmelidir. Bu ısısal sınıflandırma hesaplamaları, kullanıcının ve Bölgesel Sistem İşletme Yetkilisinin tesis sınıflandırma yöntemine uygun olarak belirlenmelidir.
5. Ferro - rezonans Etkileri
Elektrik mühendisi, potansiyel transformatörlerin GIS içinde hizmete alınması ve çıkarılması ile ilgili ferro-rezonansın olup olmadığını belirlemek için bir çalışma yapılması gerektiğini belirtmelidir. Çalışma, durumun şiddetini belirtmekle kalmayıp, ayarlanmış indüktörlerin kullanımı gibi azaltma önlemleri de önermelidir.
6. GIS Direnç ve Kapasitansı
Elektrik mühendisi, üreticiden, GIS'deki her bileşen için hesaplanan ve ölçülen kapasitans ve direnç değerlerini sağlamasını talep etmelidir. Bu, ancak bununla sınırlı olmayarak, şapkalara, otobüs hatlarına, anahtarlara ve devre kesicilere dahildir.
7. Deprem Hesaplamaları
Elektrik mühendisi, üreticiden, deprem tasarım testi belgelerini (producentin GIS belgelerinde belirttiği gibi) sağlaymasını talep etmelidir.
8. Elektromanyetik Uyumluluk
Elektrik mühendisi, üreticiden, kontrol, koruma, teşhis ve izleme ekipmanlarıyla ilgili interferansı ele almak için kalkanlama ve azaltma prosedürleri üzerine çalışmalar yapmasını belirtmelidir.
9. İnşaat Mühendisliği Aspects
Mühendis, üreticiden, özel inşaat tasarımlarına ihtiyaç duyulan belirli site koşullarını karşılamak için gerekli olan belgeleri sağlaymasını talep etmelidir.
10. Topraklama ve Bağlama
Elektrik mühendisi, üreticiden, IEE-Business Standard 80'nin güncel sürümüne göre topraklama çalışmaları yapmasını belirtmelidir. Üretici, GIS ekipmanının topraklamasının Ulusal Elektrik Güvenlik Kodu C2 ve IEE-Business Standard 80 ile uyumlu olduğunu sağlamak zorundadır.
Tüm çalışmalar, sözleşmenin verilmesinden belirtilen süre içinde kullanıcıya resmi raporlar halinde sunulmalıdır. Sonuçlardan çıkarılan sonuçları desteklemek için, hesaplamalar, eğriler, varsayımlar, grafikler ve bilgisayar çıktıları dahil olmak üzere tüm ilgili belgeler sağlanmalıdır.
11. Lojistik Çalışmalar
Şekil 2, 750 kV GIS'te VFTO eğrisi örneğini göstermektedir (lütfen bu gönderiye başvurun).
Şekil 1, yüksek gerilimli devre kesicisinde son akımın sona ermesinden sonraki geçici gerilim kurtarma eğrisini göstermektedir.
