Metoda testiranja petlje otpora 110kV i 220kV SF6 prekidnika koristeći testne štapiće za petlju otpora

Prekidači su među najvažnijim električnim uređajima u sustavu snage. To su električni uređaji sposobni prekidati zatvarati i voditi normalnu struju operativne linije te mogu voditi zatvarati i prekinuti određene nepravilne struje (poput struja kratkog spoja) unutar određenog vremenskog okvira. Dobar kontakt u vodnom krugu prekidača je vitalan uvjet za osiguranje njegove sigurne operacije. Ako je kontakt loš, to može uzrokovati pregrejavanje ili čak spaljivanje prekidača, što dovodi do ispadanja struje u mreži. Da li je kontakt u vodnom krugu prekidača dobar, može se utvrditi putem testa otpora kruga. Stoga je mjerenje otpora kruga nužno u preventivnim testovima. Ovdje će se kao primjer predstaviti test otpora kruga 220kV šesterfluorid sumpora (SF₆) prekidača.

2. Analiza trenutačne situacije

U trenutno radnom sustavu snage, većina 110kV i 220kV sustava koristi SF₆ prekidače. Prema zahtjevima izolacijskog dizajna samog prekidača i dizajnerskim zahtjevima sustava snage, visina 110kV prekidača obično iznosi 2,5 metra, a 220kV prekidača obično 4 metra. Također, postoji okvirna visina od oko 2 metara. Ukupna visina prekidača je između 4 i 6 metara.

Za provođenje testa otpora kruga na prekidaču potrebni su ljestve i platforme za rad na visini. Nadalje, za trenutne inverzne tipove SF₆ prekidača nije dopušteno penjanje osoba. Stoga, ako se test otpora kruga provodi konvencionalnim metodom, može se koristiti samo platforma za rad na visini.

3. Sažetak metoda testiranja
(1) Princip testiranja

Za test otpora kruga prekidača koristi se metoda padanja napona. Princip metode padanja napona jest da kada se jednosmjerna struja prođe kroz testirani krug, dogodit će se pad napona na kontakt otporu kruga. Mjeranjem struje koja prođe kroz krug i padanja napona na testiranom krugu, vrijednost kontaktnog jednosmjernog otpora može se izračunati prema Ohmovom zakonu: R = U/I. Shematski dijagram testa otpora kruga prekidača prikazan je u nastavku (Slika 1):

Napon je razlika između dvije točke potencijala. Ako pretpostavimo da je tlo nultočka potencijala, onda možemo jednostavno shvatiti da je primjenjeni napon elektromotorni pogon. U ovom slučaju, trebamo samo primijeniti elektromotorni pogon između dviju točaka testiranja pomoću testnog instrumenta.

(2) Metoda testiranja

Fizički dijagram vezivanja na mjestu za test otpora kruga šesterfluorida sumpora (SF₆) prekidača prikazan je u nastavku (Slika 2):

Kao što je dobro poznato, prilikom provođenja visokonaponskih testova na prekidačima, obje strane prekidača moraju biti pouzdano zazemljene. To je tehnička mjera za osiguranje sigurnosti i jasno je propisana u Propisima o sigurnosti. Na temelju osnovne karakteristike da struja može proći samo kroz određenu stazu, tijekom testa otpora kruga prekidača, umiješno koristimo sigurnosnu mjeru tijekom rada - zazemljujući žicu - kao strujnu petlju. Zazemljujuća žica ima presjek površine 25mm², što je dovoljno da izdrži veliku struju od 200A, što zadovoljava zahtjeve testa.

Tijekom testa, odspajamo zazemljujuću točku zazemljujuće žice s jedne strane prekidača, dok održavamo sigurno zazemljenje radne točke s druge strane. Spajamo dva strujna pola testnog instrumenta na zazemljujuće žice s obje strane prekidača. Na taj način, struja može proći kroz zazemljujuće žice s obje strane, formirajući strujnu petlju za test. Budući da je zazemljujuća točka s jedne strane prekidača odspojena tijekom testa, otpor zazemljujuće mreže je isključen iz testne petlje, što osigurava da testna petlja uključuje samo prekidač i garantira točnost testa.

Sljedeće je rješenje za testnu naponsku petlju. Spajamo žice testne naponske petlje na metalnu vrhovnu štapinsku (metalna vrhovna štapinska je posebno obradjena kako bi imala točkasti vrh za osiguranje dobrog kontakta s terminalom prekidača). Budući da je vrijednost otpora kruga samog prekidača izuzetno mala, čak i malo prelaznog otpora može uzrokovati značajne greške. Tijekom testa, metalna vrhovna štapinska se gura protiv terminala prekidača (potrebne su dvije izolacijske štapiće, koje se redom gure protiv gornjeg i donjeg terminala prekidača). Budući da su žice testne naponske petlje tanke i lagane, gotovo ne utječu na rad testera koji podižu izolacijske štapiće za testiranje.

Razlog za formiranje strujne petlje korištenjem zazemljujućih žica s obje strane prekidača je dvostruki. Prvo, strujne žice su deblje i teže. Drugo, zbog velike testne struje, mora se osigurati dobar kontakt; inače, tačke kontakta bi bile erozirane. Ako bi se izolacijske štapiće koristile za formiranje strujne petlje, povećana težina izolacijskih štapića bi ih činila teškim za rad testera, i dobar kontakt ne bi se mogao osigurati.

Test se provodi na sljedeći način: Prvo, klešte -I i +I vodova čvrsto pričvrštavamo na zazemljujuće žice s obje strane prekidača. To može izvršiti osoblje stojeći na tlu, time formirajući strujnu petlju. Zatim, testeri stoje na okviru ili mehanizmu kutije prekidača i gure metalne vrhove štapića povezanih sa žicama naponske petlje protiv gornjeg i donjeg terminala prekidača. Važno je osigurati da -U odgovara -I i +U odgovara +I. Time je završena testna petlja.

4 Analiza rezultata testa

Za teste, sve mora biti dokazano podacima. Koristeći specijalno pripremljene izolacijske štapiće za testiranje otpora kruga prekidača, provodili smo teste otpora kruga na 220kV i 110kV prekidačima na 220kV Haigeng podstanici i 220kV Songming podstanici pod našom nadležnošću.

220kV Haigeng podstanica 110kV prekidač

220kV Songming podstanica 220kV prekidač

220kV Songming podstanica 220kV prekidač

Rezultati testa dobiveni tradicionalnim metodom i štapom za testiranje otpora kruga gotovo su identični, s greškom u rasponu od 1 do 2 μΩ. Ova greška je prihvatljiva, što pokazuje da je ovaj metod moguć i točan.

Usporedba testa otpora kruga prekidača koristeći štap za testiranje otpora kruga i tradicionalni metod
(1) Tрадиционални метод

• Tрадиционални метод zahtijeva da radnici penju prekidač ili koriste platformu za rad na visini. Bez penjanja ili korištenja platforme za rad na visini, testne vode ne mogu biti spojene na gornji i donji terminal prekidača.

• Rad na visini nosi određene rizike. Prvo, prekidač može se pokvariti (takvi incidenti su se dogodili u Kini). Drugo, postoji rizik od pada osoba. Trenutno, penjanje na prekidače strogo je zabranjeno, što može sprečiti završetak testa prekidača.

• Kada se koristi platforma za rad na visini, ograničena je lokacijom. U nekim podstanicama prostor je vrlo kompaktan, a u nekim električnim boksima nema dovoljno prostora za ulazak platforme za rad na visini, što sprečava završetak testa i opasno je za sigurno funkcioniranje prekidača. Također, kada se operira platformom za rad na visini, potrebno je posebno pažljivo raditi jer obično oprema oko nje je pod naponom. Moraju se održavati dovoljne sigurnosne udaljenosti u svakom trenutku. Također, moraju se održavati dovoljne udaljenosti od opreme koja je isključena kako bi se spriječila oštećenja. Operacija platforme za rad na visini zahtijeva poseban nadzor, što povećava broj potrebnog osoblja.

(2) Testiranje koristeći štap za testiranje otpora kruga

• Radnici samo trebaju stati na okvir ili mehanizam kutije prekidača i koristiti izolacijski štap s testnim vodovima kako bi završili test. Nema potrebe da osoba penje prekidač, što značajno smanjuje operativne rizike i povećava sigurnost.

• Nema potrebe za korištenjem platforme za rad na visini, što također smanjuje rizike vezane za rad na visini, poput rizika od strujnog udara i rizika od slučajnog dodira opreme. U isto vrijeme, štedi se ljudski i materijalni resursi.

• Ako se koristi platforma za rad na visini, potrebno je profesionalno osoblje za vožnju i postavljanje na radnom mjestu. Nakon postavljanja i operacije, sigurno će trajati duže nego korištenje štapa za testiranje otpora kruga. Korištenje štapa za testiranje otpora kruga skraćuje vrijeme rada, povećava efikasnost rada i štedi ljudski resurse.

5 Zaključak

Usporedbom tradicionalnog metoda i metoda korištenja štapa za testiranje otpora kruga za testiranje otpora kruga prekidača, potpuno se demonstrirala prednost korištenja štapa za testiranje otpora kruga. Prvo, operativni rizici tijekom rada su smanjeni, a sigurnost je povećana. Drugo, efikasnost rada je poboljšana, a ljudski i materijalni resursi su štedjeni, što smanjuje troškove za sigurno funkcioniranje mreže snage.