روش آزمون مقاومت حلقه دیسجهای سیاف۶ ۱۱۰کیلوولت و ۲۲۰کیلوولت با استفاده از میلههای آزمون مقاومت حلقه
پیچکها از مهمترین دستگاههای الکتریکی در سیستم توزیع برق هستند. این دستگاهها قادر به قطع، بستن و حمل جریان عادی خطوط عملیاتی هستند و میتوانند جریانهای نامتعارف مشخص شده (مانند جریان کوتاه) را در زمان مشخصی قطع، بستن و حمل کنند. تماس خوب در مدار هدایتی پیچک شرط حیاتی برای اطمینان از عملکرد ایمن آن است. اگر تماس ضعیف باشد، میتواند باعث سوختن یا خرابی پیچک شود که منجر به قطع برق در شبکه توزیع برق میشود. اینکه تماس در مدار هدایتی پیچک خوب است یا خیر، میتواند از طریق آزمون مقاومت مدار تعیین شود. بنابراین، اندازهگیری مقاومت مدار در آزمونهای پیشگیرانه ضروری است. در اینجا، آزمون مقاومت مدار پیچک ۲۲۰kV شش فلوئورید سولفور (SF₆) به عنوان مثال معرفی میشود.
۲. تحلیل وضعیت فعلی
در سیستم توزیع برق فعلی، بیشتر سیستمهای ۱۱۰kV و ۲۲۰kV از پیچکهای SF₆ استفاده میکنند. بر اساس نیازهای طراحی عایقبندی خود پیچک و نیازهای طراحی سیستم توزیع برق، ارتفاع پیچک ۱۱۰kV معمولاً ۲.۵ متر و ارتفاع پیچک ۲۲۰kV معمولاً ۴ متر است. علاوه بر این، ارتفاع چارچوب حدود ۲ متر است. ارتفاع کل پیچک بین ۴ تا ۶ متر است.
برای انجام آزمون مقاومت مدار پیچک، نیاز به سیلم و پلتفرمهای هوایی است. علاوه بر این، برای پیچکهای SF₆ معکوس فعلی، صعود توسط افراد مجاز نیست. بنابراین، اگر آزمون مقاومت مدار با روش آزمون معمولی انجام شود، فقط میتوان از پلتفرم هوایی استفاده کرد.
۳. خلاصه روشهای آزمون
(۱) اصل آزمون
برای آزمون مقاومت مدار پیچک، از روش کاهش ولتاژ استفاده میشود. اصل روش کاهش ولتاژ این است که وقتی جریان مستقیم از طریق مدار تحت آزمون عبور میکند، کاهش ولتاژ در محل مقاومت تماس مدار رخ میدهد. با اندازهگیری جریان عبوری از مدار و کاهش ولتاژ در مدار تحت آزمون، مقدار مقاومت مستقیم تماس مدار میتواند با استفاده از قانون اهم محاسبه شود: R = U/I. نمودار مداری آزمون مقاومت مدار پیچک به شرح زیر است (شکل ۱):
ولتاژ تفاوت پتانسیل بین دو نقطه است. اگر فرض کنیم که زمین نقطه صفر پتانسیل است، میتوان به سادگی فهمید که ولتاژ اعمال شده یک نیروی الکتروموتوریک است. در این حالت، فقط نیاز است که نیروی الکتروموتوریک بین دو نقطه آزمون با استفاده از دستگاه آزمون اعمال شود.
(۲) روش آزمون
نمودار فیزیکی واقعی برای آزمون مقاومت مدار پیچک شش فلوئورید سولفور (SF₆) به شرح زیر است (شکل ۲):
به طور مشهور، هنگام انجام آزمونهای ولتاژ بالا روی پیچکها، هر دو طرف پیچک باید به طور مطمئن به زمین متصل شوند. این یک تدابیر فنی برای اطمینان از ایمنی است که در قوانین ایمنی به طور واضح تعریف شده است. بر اساس ویژگی اساسی که جریان فقط میتواند از طریق مسیر خاصی عبور کند، در آزمون مقاومت مدار پیچک، ما به طور خلاقانه از تدابیر ایمنی عملیاتی - سیم زمین - به عنوان مدار جریان استفاده میکنیم. سیم زمین دارای مقطع مساحتی ۲۵ میلیمتر مربع است که برای تحمل جریان بزرگ ۲۰۰A کافی است و نیازهای آزمون را برآورده میکند.
در طول آزمون، نقطه زمینبندی سیم زمین در یک طرف پیچک قطع میشود، در حالی که نقطه زمینبندی ایمن در طرف دیگر حفظ میشود. ما دو قطب جریان دستگاه آزمون را به سیمهای زمین در هر دو طرف پیچک متصل میکنیم. به این ترتیب، جریان میتواند از طریق سیمهای زمین در هر دو طرف عبور کند و مدار جریان آزمون را تشکیل میدهد. چون نقطه زمینبندی در یک طرف پیچک در طول آزمون قطع شده است، مقاومت شبکه زمین از مدار آزمون حذف میشود و اطمینان میدهد که مدار آزمون فقط شامل پیچک است و دقت آزمون را تضمین میکند.
بعدی راه حل برای مدار ولتاژ آزمون است. ما سیمهای مدار ولتاژ آزمون را به میله فلزی بالایی میله عایق (میله فلزی بالایی به طور خاص پردازش شده تا دارای نوک تیز باشد تا تماس خوب با ترمینال پیچک ایجاد شود) متصل میکنیم. چون مقاومت مداری پیچک خود بسیار کوچک است، حتی مقاومت انتقالی کوچکی میتواند خطای قابل توجهی ایجاد کند. در طول آزمون، میله فلزی بالایی میله عایق به ترمینال پیچک فشار داده میشود (دو میله عایق لازم است که به ترتیب به ترمینالهای بالایی و پایینی پیچک فشار داده میشوند). چون سیمهای مدار ولتاژ آزمون باریک و سبک هستند، تأثیر کمی بر عملیات بلند کردن میلههای عایق توسط آزمونکنندگان دارند.
دلیل استفاده از سیمهای زمین در هر دو طرف پیچک برای تشکیل مدار جریان دوگانه است. ابتدا، سیمهای جریان ضخیم و سنگین هستند. دوم، به دلیل جریان آزمون بزرگ، تماس خوب باید تضمین شود؛ در غیر این صورت، نقاط تماس خوردگی میخورند. اگر از میلههای عایق برای تشکیل مدار جریان استفاده میشد، وزن افزایش یافته میلههای عایق آنها را برای آزمونکنندگان دشوار میکرد و تماس خوب تضمین نمیشد.
آزمون به شرح زیر انجام میشود: ابتدا، ما دستگیرههای سیمهای -I و +I را به سیمهای زمین در هر دو طرف پیچک متصل میکنیم. این میتواند توسط کارکنان روی زمین انجام شود و مدار جریان را تشکیل میدهد. سپس، آزمونکنندگان روی چارچوب یا جعبه مکانیسم پیچک ایستاده و میلههای فلزی بالایی میلههای عایق متصل به سیمهای مدار ولتاژ را به ترمینالهای بالایی و پایینی پیچک فشار میدهند. مهم است که -U با -I و +U با +I متناظر باشد. به این ترتیب، مدار آزمون کامل میشود.
۴. تحلیل نتایج آزمون
برای آزمونکنندگان، همه چیز باید با دادهها ثابت شود. با استفاده از میلههای عایق ویژه آماده شده برای آزمون مقاومت مدار پیچکها، آزمونهای مقاومت مدار پیچکهای ۲۲۰kV و ۱۱۰kV در زیرстанیون ۲۲۰kV Haigeng و زیرستانیون ۲۲۰kV Songming تحت نظارت ما انجام شد.
پیچک ۱۱۰kV زیرستانیون ۲۲۰kV Haigeng
پیچک ۲۲۰kV زیرستانیون ۲۲۰kV Songming
پیچک ۲۲۰kV زیرستانیون ۲۲۰kV Songming
نتایج بدست آمده از روش معمولی و میله آزمون مقاومت مدار تقریباً مشابه هستند و خطای آنها بین ۱ تا ۲ μΩ است. این خطا قابل قبول است و نشان میدهد که این روش امکانپذیر و دقیق است.
مقایسه آزمون مقاومت مدار پیچکها با استفاده از میله آزمون مقاومت مدار و روش معمولی
(۱) روش معمولی
روش معمولی نیاز به صعود کارگران روی پیچک یا استفاده از پلتفرم هوایی دارد. بدون صعود یا استفاده از پلتفرم هوایی، سیمهای آزمون نمیتوانند به ترمینالهای بالایی و پایینی پیچک متصل شوند.
(۲) آزمون با استفاده از میله آزمون مقاومت مدار
۵. نتیجهگیری
از طریق مقایسه بین روش معمولی و روش استفاده از میله آزمون مقاومت مدار برای آزمون مقاومت مدار پیچکها، برتری استفاده از میله آزمون مقاومت مدار به طور کامل نشان داده شده است. ابتدا، خطرات عملیاتی در طول کار کاهش مییابد و ایمنی افزایش مییابد. دوم، کارایی کار افزایش مییابد و منابع انسانی و مادی صرفهجویی میشود که هزینههای عملیات ایمن شبکه توزیع برق را کاهش میدهد.
