Metoda testowania oporu pętli wyładowczych 110kV i 220kV z użyciem prętów do pomiaru oporu pętli

Przerzutniki są jednymi z najważniejszych urządzeń elektrycznych w systemie energetycznym. Są to urządzenia zdolne do przerwania, zamknięcia i przeprowadzenia normalnej prądu w linii roboczej, oraz mogą przenosić, zamykać i przerwać określone nieprawidłowe prądy (takie jak prądy zwarciowe) w określonym czasie. Dobre połączenie w obwodzie przewodzącym przerzutnika jest kluczowym warunkiem zapewnienia jego bezpiecznej pracy. Jeśli połączenie jest słabe, może to spowodować przegrzanie lub nawet spalenie się przełącznika, prowadząc do awarii w sieci energetycznej. Czy połączenie w obwodzie przewodzącym przerzutnika jest dobre, można ustalić poprzez test oporu obwodu. Dlatego pomiary oporu obwodu są konieczne w badaniach profilaktycznych. W tym przypadku, jako przykład, przedstawiono test oporu obwodu przerzutnika SF₆ o napięciu 220kV.

2. Analiza bieżącej sytuacji

W obecnie działających systemach energetycznych większość systemów 110kV i 220kV używa przerzutników SF₆. Zgodnie z wymaganiami projektowymi izolacji samego przerzutnika i wymaganiami projektowymi systemu energetycznego, wysokość przerzutnika 110kV wynosi zwykle 2,5 metra, a przerzutnika 220kV - około 4 metrów. Dodatkowo, istnieje ramowa wysokość około 2 metrów. Całkowita wysokość przerzutnika mieści się między 4 a 6 metrami.

Aby przeprowadzić test oporu obwodu przerzutnika, niezbędne są drabiny i platformy podnośne. Ponadto, dla obecnych odwróconych przerzutników SF₆, wspinaczka przez personel nie jest dozwolona. Dlatego, jeśli test oporu obwodu jest przeprowadzany metodą konwencjonalną, można użyć tylko platformy podnośnej.

3. Podsumowanie metod testowych
(1) Zasada testu

Dla testu oporu obwodu przerzutnika stosuje się metodę spadku napięcia. Zasada metody spadku napięcia polega na tym, że gdy prąd stały przepływa przez testowany obwód, następuje spadek napięcia na oporze kontaktu obwodu. Pomiar prądu przepływającego przez obwód i spadku napięcia na testowanym obwodzie pozwala obliczyć wartość oporu stałoprądowego kontaktu zgodnie z prawem Ohma: R = U/I. Schematyczny rysunek testu oporu obwodu przerzutnika przedstawiony jest poniżej (Rysunek 1):

Napięcie to różnica potencjałów między dwoma punktami. Jeśli założymy, że ziemia jest punktem o potencjale zerowym, możemy po prostu zrozumieć, że zastosowane napięcie to siła elektromotoryczna. W tym przypadku wystarczy zastosować siłę elektromotoryczną między dwoma punktami testowymi przy użyciu urządzenia testowego.

(2) Metoda testu

Fizyczny diagram połączeń na miejscu dla testu oporu obwodu przerzutnika SF₆ przedstawiony jest poniżej (Rysunek 2):

Jak wiadomo, podczas przeprowadzania wysokonapęgowych testów przerzutników, obie strony przerzutnika muszą być niezawodnie zaziemione. Jest to techniczna miara bezpieczeństwa, wyraźnie uregulowana w Regulaminie Bezpieczeństwa. Na podstawie fundamentalnej cechy, że prąd może przepływać tylko przez określony szlak, podczas testu oporu obwodu przerzutnika sprytnie wykorzystujemy miarę bezpieczeństwa podczas eksploatacji - przewód ziemny - jako obwód prądowy. Przewód ziemny ma przekrój 25mm², co jest wystarczające do przeprowadzenia dużego prądu 200A, spełniając wymagania testowe.

Podczas testu rozłączamy punkt ziemny przewodu ziemnego na jednej stronie przerzutnika, zachowując bezpieczne zaziemienie punktu roboczego na drugiej stronie. Łączymy dwa pola prądowe urządzenia testowego z przewodami ziemnymi po obu stronach przerzutnika. W ten sposób prąd może przepływać przez przewody ziemne po obu stronach, tworząc obwód prądowy do testu. Ponieważ punkt ziemny po jednej stronie przerzutnika został rozłączony podczas testu, opór sieci ziemnej jest wykluczony z obwodu testowego, zapewniając, że obwód testowy obejmuje tylko przerzutnik, gwarantując dokładność testu.

Następnie rozwiązanie dla obwodu napięcia testowego. Łączymy przewody obwodu napięcia testowego z metalową końcówką izolatora (metalowa końcówka została specjalnie przetworzona, aby mieć spiczasty koniec, zapewniając dobry kontakt z blokiem terminalowym przerzutnika). Ponieważ wartość oporu obwodu przerzutnika sama w sobie jest bardzo mała, nawet niewielki opór przejściowy może powodować znaczne błędy. Podczas testu metalowa końcówka izolatora jest naciskana na blok terminalowy przerzutnika (potrzebne są dwa izolatory, które są odpowiednio naciskane na górny i dolny blok terminalowy przerzutnika). Ponieważ przewody obwodu napięcia testowego są cienkie i lekkie, prawie nie wpływają na operacje testującego podnoszenia izolatorów do testowania.

Powód, dla którego obwód prądowy tworzony jest za pomocą przewodów ziemnych po obu stronach przerzutnika, jest dwufoldy. Po pierwsze, przewody prądowe są grube i ciężkie. Po drugie, ze względu na duży prąd testowy, musi być zapewniony dobry kontakt, w przeciwnym razie punkty kontaktowe zostaną erozjowane. Jeśli izolatory byłyby używane do formowania obwodu prądowego, zwiększone ciężary izolatorów sprawiałyby, że trudno byłoby testującym je obsługiwać, a dobry kontakt nie mógłby być zagwarantowany.

Test przeprowadzany jest w następujący sposób: Najpierw zaciskamy kable -I i +I na przewodach ziemnych po obu stronach przerzutnika. To może być wykonane przez personel stojący na ziemi, tworząc obwód prądowy. Następnie testujący stoją na ramie lub skrzynce mechanizmu przerzutnika i naciskają metalowe końcówki izolatorów połączonych z przewodami obwodu napięcia na górny i dolny blok terminalowy przerzutnika. Kluczowe jest, aby -U odpowiadało -I, a +U odpowiadało +I. W ten sposób obwód testowy jest ukończony.

4 Analiza wyników testu

Dla testujących wszystko musi być udowodnione danymi. Używając specjalnie przygotowanych izolatorów do testowania oporu obwodu przerzutników, przeprowadziliśmy testy oporu obwodu przerzutników 220kV i 110kV w podstacji 220kV Haigeng i 220kV Songming pod naszą jurysdykcją.

Przerzutnik 110kV w podstacji 220kV Haigeng

Przerzutnik 220kV w podstacji 220kV Songming

Przerzutnik 220kV w podstacji 220kV Songming

Wyniki testów uzyskane tradycyjną metodą i prętem testowym oporu obwodu są niemal identyczne, z błędem od 1 do 2 μΩ. Ten błąd jest akceptowalny, co wskazuje, że ta metoda jest wykonalna i dokładna.

Porównanie testu oporu obwodu przerzutników przy użyciu pręta testowego oporu obwodu i tradycyjnej metody
(1) Tradycyjna metoda testu

• Tradycyjna metoda wymaga, aby pracownicy wspinali się na przerzutnik lub używali platformy podnośnej. Bez wspinaczki lub użycia platformy podnośnej, kabele testowe nie mogą być połączone z górnymi i dolnymi blokami terminalowymi przerzutnika.

• Praca na wysokości niesie pewne ryzyko. Po pierwsze, przerzutnik może pęknąć (takie incydenty miały miejsce w Chinach). Po drugie, istnieje ryzyko upadku personelu. Obecnie wspinaczka na przerzutniki jest surowo zabroniona, co może uniemożliwić wykonanie testu przerzutnika.

• Kiedy używa się platformy podnośnej, ogranicza ją teren. W niektórych podstacjach przestrzeń jest bardzo ciasna, a w niektórych zakresach elektrycznych nie ma wystarczająco dużo miejsca, aby platforma podnośna mogła wejść, co uniemożliwia wykonanie testu i zagraża bezpiecznej pracy przerzutnika. Ponadto, podczas operacji platformy podnośnej należy zachować szczególne ostrożności, ponieważ otaczające urządzenia są zwykle pod napięciem. Zawsze należy utrzymywać odpowiednie bezpieczne odległości. Ponadto, należy również utrzymywać odpowiednie odległości od urządzeń w stanie wyłączenia, aby uniknąć uszkodzeń. Operacja platformy podnośnej wymaga dedykowanej nadzory, co zwiększa liczbę wymaganych pracowników.

(2) Test przy użyciu pręta testowego oporu obwodu

• Pracownicy muszą tylko stanąć na ramie lub skrzynce mechanizmu przerzutnika i użyć izolatora z przewodami testowymi, aby ukończyć test. Nie ma potrzeby, aby personel wspiniał się na przerzutnik, co znacznie zmniejsza ryzyko operacyjne i zwiększa bezpieczeństwo.

• Nie ma potrzeby używania platformy podnośnej, co także zmniejsza ryzyko związane z pracą na wysokości, takie jak ryzyko porażenia prądem i ryzyko przypadkowego dotknięcia urządzeń. Tym samym oszczędza się środki ludzkie i materiałowe.

• Jeśli używana jest platforma podnośna, wymagani są profesjonalni pracownicy do prowadzenia i ustawiania jej na miejscu pracy. Po ustawieniu i uruchomieniu zdecydowanie zajmie to więcej czasu niż użycie pręta testowego oporu obwodu do testu. Użycie pręta testowego oporu obwodu skraca czas pracy, zwiększa efektywność pracy i oszczędza środki ludzkie.

5 Wniosek

Poprzez porównanie tradycyjnej metody i metody używającej pręta testowego oporu obwodu do testu oporu obwodu przerzutników, pełna demonstracja wyższości użycia pręta testowego oporu obwodu jest jasna. Po pierwsze, ryzyko operacyjne podczas pracy jest zmniejszone, a bezpieczeństwo jest zwiększane. Po drugie, efektywność pracy jest zwiększona, a środki ludzkie i materiałowe są oszczędzone, co zmniejsza koszty bezpiecznej eksploatacji sieci energetycznej.