Метод на тестирање на колачкиот отпор на 110кВ и 220кВ SF6 прекинувачи со користење на тест прутки за колачки отпор

Прекинувачите се едни од најважните електрични уреди во системот за енергија. Тоа се електрични уреди кои можат да прекинат, затворат и носат нормален ток на работна линија, и можат да носат, затворат и прекинат одредени аномални токови (како што се кратки споеви) во одредено време. Добар контакт во проводливата патека на прекинувач е важна условност за осигурување на безопасна работа. Ако контактот е лош, може да предизвика прекумерно загревање или дури и поплавување на прекинувачот, што ќе доведе до прекин на енергијата во мрежата. Дали контактот во проводливата патека на прекинувач е добар, може да се одреди преку тест на опсегот на циркулација. Затоа, мерењето на опсегот на циркулација е неопходно во профилактичките тестови. Овде, како пример се зема тестот на опсегот на циркулација на 220кВ прекинувач со шест флуорид на сулфур (SF₆).

2. Анализа на моменталната состојба

Во моментално работниот систем за енергија, повеќето 110кВ и 220кВ системи користат прекинувачи со SF₆. Според барањата за дизајн на изолација на самите прекинувачи и дизајнските барања на системот за енергија, висината на 110кВ прекинувач обично е 2,5 метра, а на 220кВ прекинувач типична е 4 метра. Поминувајќи на тоа, има и рамка со висина околу 2 метра. Вкупната висина на прекинувачот е помеѓу 4 и 6 метра.

За да се изведе тест на опсегот на циркулација на прекинувач, потребни се лесници и платформи за високо работно место. Повторно, за моменталните инвертнати типови на прекинувачи со SF₆, не е дозволено лазење од страна на луѓето. Затоа, ако тестот на опсегот на циркулација се изведе со конвенционален метод, единствено може да се користи платформа за високо работно место.

3. Сума на методите за тест
(1) Принцип на тест

За тест на опсегот на циркулација на прекинувач, се применува методот на пад на напон. Принципот на методот на пад на напон е дека кога пропуштаме праволиниски ток низ испитуваната цепаница, ќе се појави пад на напон низ контактната резистенција на цепаницата. Со мерење на токот кој минува низ цепаницата и падот на напон низ испитуваната цепаница, може да се пресмета вредноста на контактната резистенција на праволиниски ток според законот на Ом: R = U/I. Шематичниот дијаграм на тестот на опсегот на циркулација на прекинувач е следниов (Слика 1):

Напонот е разликата меѓу две точки на потенцијал. Ако претпоставиме дека земјата е точка на нул-потенцијал, тогаш можеме едноставно да го разбереме применетиот напон како електромотивна сила. Во овој случај, само треба да примениме електромотивна сила помеѓу две испитувани точки со испитувачкиот прибор.

(2) Метод за тест

Физичкиот дијаграм на врска на местото за тест на опсегот на циркулација на прекинувач со шест флуорид на сулфур (SF₆) е следниов (Слика 2):

Како што е добро познато, кога се изведуваат тестови на висок напон на прекинувачите, обете страни на прекинувачот мораат надежно да се земјат. Ова е техничка мерка за осигурување на безбедност и е четко регламентирано во  Правилникот за безбедност. Базирано на основната карактеристика дека токот може да текне само низ одредена патека, во време на тестот на опсегот на циркулација на прекинувач, ние интелигентно го користиме мерката за безбедност во време на работа - земјината жица - како токова патека. Земјината жица има пресечен плоштад од 25 мм², што е доволно за да го издрази големиот ток од 200А, задоволствувајќи така барањата за тест.

Во време на тестот, го отклучуваме земјината точка на земјината жица на едната страна на прекинувачот, додека поддржуваме безбедното земјење на работната точка на другата страна. Врзуваме два токови пола на испитувачкиот прибор на земјините жици на двете страни на прекинувачот. На овој начин, токот може да се применува низ земјините жици на двете страни, формирајќи токовата патека за тест. Бидејќи земјината точка на едната страна на прекинувачот е отклучена во време на тестот, резистенцијата на земјината мрежа е исклучена од тестната патека, осигурувајќи дека тестната патека вклучува само прекинувачот и гарантирајќи точноста на тестот.

Следно е решението за тестната патека на напон. Врзуваме жиците на тестната патека на напон на металната верхна чевла на изолаторот (металната верхна чевла е специјално обработена за да има остриот врв за да се осигура добар контакт со терминалната плоча на прекинувачот). Бидејќи вредноста на опсегот на циркулација на самиот прекинувач е екстремно мала, дорадешно мала прелазна резистенција може да предизвика значителни грешки. Во време на тестот, металната верхна чевла на изолаторот се притиснува на терминалната плоча на прекинувачот (потребни се две изолатори, кои се притиснуваат на горната и долната терминална плоча на прекинувачот). Бидејќи жиците на тестната патека на напон се танки и лесни, едва ли влијаат на операциите на испитувачите за дигање на изолаторите за тест.

Разлогот за формирање на токовата патека со користење на земјините жици на двете страни на прекинувачот е двоен. Прво, токовите жици се дебели и тешки. Второ, поради големиот тест ток, мора да се осигура добар контакт; во спротивно, контактните точки ќе бидат ерозирани. Ако би се користеле изолатори за формирање на токовата патека, зголемената тежина на изолаторите би ги направила тешки за управување од страна на испитувачите, и добар контакт не би бил осигуран.

Тестот се изведува на следниов начин: Прво, ги зажимаме клипите на -I и +I жици на земјините жици на двете страни на прекинувачот. Ова може да се заврши од страна на персоналот стоячи на земјата, така формирајќи токовата патека. Потоа, испитувачите стоят на рамката или механичкиот куќиште на прекинувачот и притиснуваат металните верхни чевли на изолаторите врзувани со жиците на напонскиот круг на горната и долната терминална плоча на прекинувачот. Единообразно е важно да се осигура дека -U одговара на -I и +U одговара на +I. На овој начин, тестната патека е комплетирана.

4 Анализа на резултатите од тестот

За испитувачите, сè мора да биде доказано со податоци. Користејќи специјално подготвени изолатори за тест на опсегот на циркулација на прекинувачите, изведовме тестови на опсегот на циркулација на 220кВ и 110кВ прекинувачите на 220кВ Хаигенг Подстанција и 220кВ Сонминг Подстанција под наша јурисдикција. 

220кВ Хаигенг Подстанција 110кВ прекинувач

220кВ Сонминг Подстанција 220кВ прекинувач

220кВ Сонминг Подстанција 220кВ прекинувач

Резултатите добиени со традиционалниот метод и со стапот за тест на опсегот на циркулација се почти исти, со грешка која варира од 1 до 2 μ&Ω;. Оваа грешка е прифатлива, што покажува дека овој метод е можен и точен.

Споредба на тестот на опсегот на циркулација на прекинувачите со користење на стапот за тест на опсегот на циркулација и традиционалниот метод
(1) Традиционален метод за тест

• Традиционалниот метод бара работници да се излегуваат на прекинувачот или да користат платформа за високо работно место. Без излегување или користење на платформа за високо работно место, жиците за тест не можат да се врзат на горната и долната терминална плоча на прекинувачот.

• Работата на висина носи одредени ризици. Прво, прекинувачот може да се сломи (такви случаи се случуваа во Кина). Второ, постои ризик од паѓање на луѓето. Тренутно, излегувањето на прекинувачите е строго забрането, што може да попречи на завршувањето на тестот на прекинувачот.

• Кога се користи платформа за високо работно место, ограничена е од местото. Во некои подстанции, просторот е многу компактен, а во некои електрични боксови нема доволно простор за влезот на платформата за високо работно место, што може да попречи на завршувањето на тестот и да опасува безопасната работа на прекинувачот. Повторно, управувањето на платформата за високо работно место бара специјална внимателност, бидејќи околниот опрема обично е под напон. На секое време мора да се одржуваат доволни безбедни растојанија. Повторно, мора да се одржуваат доволни растојанија од опремата под прекин, за да се спречи повреда. Управувањето на платформата за високо работно место бара посебен надзор, што зголемува бројот на потребни лица.

(2) Тест со користење на стапот за тест на опсегот на циркулација

• Работниците само мораат да стојат на рамката или механичкиот куќиште на прекинувачот и да користат изолатор со жици за тест за да го завршат тестот. Нема потреба од луѓето да се излегуваат на прекинувачот, што значително намалува оперативните ризици и подобрува безопасноста.

• Нема потреба од користење на платформа за високо работно место, што исто така намалува ризиците од работа на висина, како што се ризикот од удар со електричество и ризикот од случајно допир со опрема. Исто така, се штеди работна рапа и материјални ресурси.

• Ако се користи платформа за високо работно место, потребни се професионални лица за возење и поставување на работното место. По поставување и управување, сигурно ќе отнеме повеќе време од користењето на стапот за тест на опсегот на циркулација за тест. Користењето на стапот за тест на опсегот на циркулација скратува работното време, подобрува ефективноста на работата и штеди работна рапа.

5 Заклучок

Чрез споредба на традиционалниот метод и методот со користење на стапот за тест на опсегот на циркулација за тест на опсегот на циркулација на прекинувачите, целосно се демонстрира превосходството на користењето на стапот за тест на опсегот на циркулација. Прво, оперативните ризици во време на работа се намалуваат, а безопасноста се подобрува. Второ, ефективноста на работата се подобрува, а работна рапа и материјални ресурси се штедат, што намалува трошоците за безбедна работа на енергетската мрежа.