Metoda preizkušanja zanke upora za 110kV in 220kV SF6 preklopnike z uporabo testnih štakov za zanko upora

Preklopi so med najpomembnejšimi električnimi napravami v elektroenergetsistem. To so električne naprave, zmožne prekinjati, zapirati in prenašati normalno tok delujoče črte, ter lahko prenašajo, zapirajo in prekinjajo določene nepravilne tokove (na primer strmi tokove) v določenem časovnem obdobju. Dobra stikovanost v vodilni cesti preklopa je ključni pogoj za zagotavljanje varnega delovanja. Če je stik slabo, lahko to povzroči pregrevanje ali celo izgorel preklop, kar privede do odpiranja omrežja. Ali je stik v vodilni cesti preklopa dober, se lahko ugotovi s testom upornosti ceste. Zato je merjenje upornosti ceste potrebno pri preventivnih testih. Tukaj je predstavljen primer testa upornosti ceste 220 kV šesterfluoridne (SF₆) preklopnice.

2. Analiza trenutne situacije

V trenutno delujočem elektroenergetsistemu večina 110 kV in 220 kV sistemov uporablja SF₆ preklope. Glede na zahteve za izolacijsko obliko samega preklopa in zahteve za obliko elektroenergetskega sistema je višina 110 kV preklopa običajno 2,5 metra, višina 220 kV preklopa pa običajno 4 metra. Poleg tega je višina okvirja približno 2 metre. Skupna višina preklopa je med 4 in 6 metri.

Za izvedbo testa upornosti ceste preklopa so potrebni lestve in visoko debelinske platforme. Prav tako ni dovoljeno, da osebje piše na trenutno obrnjenih SF₆ preklopih. Zato, če je test upornosti ceste izveden s konvencionalno metodo, lahko uporabimo le visoko debelinsko platformo.

3. Povzetek metod testiranja
(1) Načelo testa

Za test upornosti ceste preklopa se uporablja metoda padca napetosti. Načelo metode padca napetosti je, da ko skozi preizkušano cesto preteče enosmerna struja, bo v cesti nastal padec napetosti. S tem, da se meri tok, ki preteče skozi cesto, in padec napetosti v preizkušani cesti, se lahko glede na Ohmov zakon izračuna vrednost stikove enosmerno strujne upornosti: R = U/I. Shematski prikaz testa upornosti ceste preklopa je naslednji (Slika 1):

Napetost je razlika med eno točko potenciala in drugo. Če privzamemo, da je zemlja točka ničelnega potenciala, lahko preprosto razumemo, da je uporabljena napetost elektromotorna sila. V tem primeru moramo le uporabiti elektromotorno silo med dvema preizkusnima točkama z merilnim instrumentom.

(2) Metoda testiranja

Fizični povezovalni diagram za test upornosti ceste šesterfluoridne (SF₆) preklopnice na mestu je naslednji (Slika 2):

Kot je znano, pri izvajanju visokonapetostnih testov preklopnice morata biti obe strani preklopnice zanesljivo zemljeni. To je tehnična ukrepa za zagotavljanje varnosti in je jasno določena v Varnostnih predpisih. Na podlagi osnovne značilnosti, da tok lahko teče samo skozi določeno pot, smo pri testu upornosti ceste preklopa umetno uporabili varnostno ukrepanje med delom - zemljeni vod - kot tokovno zanko. Zemljeni vod ima premer 25 mm², kar je dovolj za vzdrževanje velikega toka 200 A in ustrezanje zahtevam testa.

Med testom odpremo zemljeni točko zemljene žice na eni strani preklopnice, hkrati pa ohranjamo varno zemljenje delovnega mesta na drugi strani. Povežemo dva tokovna pola meritvenega instrumenta z zemljeno žico na obeh straneh preklopnice. Na ta način lahko skozi zemljene žice na obeh straneh preklopnice preteče tok, kar tvori tokovno zanko za test. Ker je bila zemljena točka na eni strani preklopnice med testom odprta, je zanemarjena upornost zemljenega omrežja iz testne zanke, kar zagotavlja, da testna zanka vključuje le preklop in zagotavlja natančnost testa.

Naslednja rešitev je za testno napetostno zanko. Povežemo žice testne napetostne zanke s metalno vrhovno palico izolirne palice (metalna vrhovna palica je posebej obdelana, da ima ostro točko, da zagotovi dobro stikovanje s terminalom preklopnice). Ker je upornost ceste samega preklopa zelo majhna, celo majhen prehodni upor lahko povzroči velike napake. Med testom se metalna vrhovna palica izolirne palice pritisne na terminal preklopnice (zahteva se dve izolirni palici, ki se pritisneta na zgornji in spodnji terminal preklopnice). Ker so žice testne napetostne zanke tanke in lahke, skorajda ne vplivajo na delo preiskovalcev, ki dvigajo izolirne palice za testiranje.

Razlog, zakaj se tokovna zanka oblikuje z zemljeno žico na obeh straneh preklopnice, je dvojeden. Prvič, tokovne žice so grube in teže. Drugič, zaradi velikega testnega toka mora biti zagotovljeno dobro stikovanje, sicer bodo stikalni točki erozirane. Če bi bile izolirne palice uporabljene za oblikovanje tokovne zanke, bi se teža izolirnih palic povečala, kar bi jih članom ekipa težko upravljali, in dobro stikovanje ne bi bilo zagotovljeno.

Test se izvaja takole: Najprej začnemo s postavljanjem klešč -I in +I na zemljene žice na obeh straneh preklopnice. To lahko izvedejo članov ekipa, ki stoje na tleh, s tem pa se oblikuje tokovna zanka. Nato se preiskovalci postavijo na okvir ali mehanizem preklopnice in pritisnejo metalne vrhove izolirnih palic, povezane z žicami napetostne zanke, na zgornji in spodnji terminal preklopnice. Ključno je, da -U ustreza -I in +U ustreza +I. Na ta način se dokonča testna zanka.

4. Analiza rezultatov testiranja

Za preiskovalce mora biti vse dokazano z podatki. Z uporabo posebno pripravljenih izolirnih palic za testiranje upornosti ceste preklopnice smo izvedli teste upornosti ceste 220 kV in 110 kV preklopnice v 220 kV podstanici Haigeng in 220 kV podstanici Songming, ki spadajo pod našo jurisdikcijo.

220 kV podstanica Haigeng 110 kV preklop

220 kV podstanica Songming 220 kV preklop

220 kV podstanica Songming 220 kV preklop

Rezultati, pridobljeni z tradicionalno metodo in s testno palico upornosti ceste, so skoraj enaki, z napako med 1 in 2 μΩ. Ta napaka je sprejemljiva, kar kaže, da je ta metoda izvedljiva in natančna.

Primerjava med testom upornosti ceste preklopnice z uporabo testne palice upornosti ceste in tradicionalno metodo
(1) Tradicionalna testna metoda

• Tradicionalna metoda zahteva, da delavci pišeta na preklop ali uporabita visoko debelinsko platformo. Brez penjanja ali uporabe visoko debelinske platforme ni mogoče pripeljati testnih vodnikov na zgornji in spodnji terminal preklopnice.

• Delo na višini predstavlja določena tveganja. Prvič, preklop se lahko pokvari (takšni incidenti so se že zgodili v Kitajski). Drugič, obstaja tveganje padca osebja. Trenutno je strogo prepovedano pišeti na preklope, kar lahko onemogoči izvedbo testa preklopnice.

• Pri uporabi visoko debelinske platforme je omejeno z mestom. V nekaterih podstanicah je prostor zelo omejen, v nekaterih električnih lokvah ni dovolj prostora, da bi visoko debelinska platforma lahko vstopila, kar onemogoča izvedbo testa in ogroža varno delovanje preklopnice. Poleg tega, pri delu s visoko debelinsko platformo, je potrebno posebno previdnost, ker so okoliška oprema običajno pod napetostjo. Vselej mora biti ohranjena zadostna varnostna razdalja. Prav tako mora biti ohranjena zadostna razdalja od opreme, ki je brez napetosti, da se prepreči poškodba. Delo s visoko debelinsko platformo zahteva poseben nadzor, kar poveča število potrebnih oseb.

(2) Test z uporabo testne palice upornosti ceste

• Delavci morajo le stajati na okvirju ali mehanizmu preklopnice in uporabiti izolirno palico z testnimi vodniki, da izvedejo test. Ni potrebno, da osebje piše na preklop, kar znatno zmanjša operativna tveganja in poveča varnost.

• Ni potrebno uporabiti visoko debelinske platforme, kar tudi zmanjša tveganja, povezana z delom na višini, kot so tveganje električnega udara in tveganje nenamernega dotika opreme. Hkrati se prihrani človeški in materialni viri.

• Če se uporablja visoko debelinska platforma, so potrebni strokovnjaki za vožnjo in postavljanje na delovnem mestu. Po postavljanju in delu definitivno traja dlje kot uporaba testne palice upornosti ceste za test. Uporaba testne palice upornosti ceste skrati delovni čas, izboljša učinkovitost dela in prihrani človeški viri.

5. Zaključek

Skupen primerjava med konvencionalno metodo in metodo z uporabo testne palice upornosti ceste za testiranje upornosti ceste preklopnice je popolnoma pokazala prednosti uporabe testne palice upornosti ceste. Prvič, operativna tveganja med delom so zmanjšana, in varnost je povečana. Drugič, učinkovitost dela je izboljšana, in so prihranjeni človeški in materialni viri, kar zmanjša stroške za varno delovanje elektroenergetskega omrežja.