วิธีการทดสอบความต้านทานวงจรของเบรกเกอร์ SF6 แรงดัน 110kV และ 220kV โดยใช้แท่งทดสอบความต้านทานวงจร

สวิทช์วงจรเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญที่สุดในระบบไฟฟ้า เครื่องมือเหล่านี้สามารถตัดวงจร ปิดวงจร และนำกระแสไฟฟ้าปกติของสายไฟที่ทำงานได้ และสามารถนำ ปิด และตัดกระแสผิดปกติ (เช่น กระแสไฟฟ้าลัดวงจร) ภายในเวลาที่กำหนด การติดต่อที่ดีในวงจรนำไฟฟ้าของสวิทช์วงจรเป็นเงื่อนไขสำคัญในการรับประกันการทำงานอย่างปลอดภัย หากการติดต่อไม่ดีอาจทำให้สวิตช์เกิดความร้อนหรือไหม้จนนำไปสู่การขาดแคลนพลังงานในระบบไฟฟ้า ว่าการติดต่อในวงจรนำไฟฟ้าของสวิทช์วงจรดีหรือไม่ สามารถตรวจสอบได้โดยการทดสอบความต้านทานของวงจร ดังนั้น การวัดความต้านทานของวงจรจึงจำเป็นในการทดสอบป้องกัน ในที่นี้ ใช้การทดสอบความต้านทานของวงจรของสวิทช์วงจร SF₆ 220kV เป็นตัวอย่าง

2. การวิเคราะห์สถานการณ์ปัจจุบัน

ในระบบไฟฟ้าที่กำลังดำเนินการในปัจจุบัน ส่วนใหญ่ของระบบ 110kV และ 220kV ใช้สวิทช์วงจร SF₆ ตามข้อกำหนดการออกแบบฉนวนของสวิทช์วงจรเองและข้อกำหนดการออกแบบของระบบไฟฟ้า ความสูงของสวิทช์วงจร 110kV มักจะอยู่ที่ประมาณ 2.5 เมตร และสวิทช์วงจร 220kV มักจะอยู่ที่ประมาณ 4 เมตร นอกจากนี้ยังมีความสูงของโครงสร้างประมาณ 2 เมตร ความสูงรวมของสวิทช์วงจรอยู่ระหว่าง 4 ถึง 6 เมตร

เพื่อทำการทดสอบความต้านทานของวงจรบนสวิทช์วงจร จะต้องใช้บันไดและการยกเครื่องมือทางอากาศ สำหรับสวิทช์วงจร SF₆ แบบกลับหัวในปัจจุบัน ไม่อนุญาตให้คนขึ้นไปบนสวิทช์วงจร ดังนั้น ถ้าทำการทดสอบความต้านทานของวงจรโดยใช้วิธีทดสอบแบบเดิม จะต้องใช้เฉพาะเครื่องมือทางอากาศเท่านั้น

3. สรุปวิธีการทดสอบ
(1) หลักการทดสอบ

สำหรับการทดสอบความต้านทานของวงจรของสวิทช์วงจร จะใช้วิธีการลดแรงดัน หลักการของการลดแรงดันคือ เมื่อมีกระแสตรงผ่านวงจรที่ทดสอบ แรงดันตกจะเกิดขึ้นที่ความต้านทานการติดต่อของวงจร โดยการวัดกระแสที่ผ่านวงจรและความต้านทานที่เกิดขึ้นในวงจรที่ทดสอบ ค่าความต้านทานกระแสตรงสามารถคำนวณได้ตามกฎของโอห์ม: R = U/I แผนภาพของวงจรทดสอบความต้านทานของสวิทช์วงจรแสดงดังนี้ (รูปที่ 1):

แรงดันคือความแตกต่างของศักย์ระหว่างจุดหนึ่งกับอีกจุดหนึ่ง ถ้าเราสมมติว่าพื้นดินเป็นจุดศักย์ศูนย์ เราสามารถเข้าใจได้ง่ายๆ ว่าแรงดันที่ใช้คือแรงดันไฟฟ้า ในกรณีนี้ เราเพียงแค่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างจุดทดสอบสองจุดโดยใช้เครื่องมือทดสอบ

(2) วิธีการทดสอบ

แผนภาพการเชื่อมต่อทางกายภาพในที่ทดสอบความต้านทานของวงจรของสวิทช์วงจร SF₆ แสดงดังนี้ (รูปที่ 2):

เป็นที่ทราบกันดีว่าเมื่อทำการทดสอบแรงดันสูงบนสวิทช์วงจร ทั้งสองด้านของสวิทช์วงจรต้องได้รับการต่อลงดินอย่างเชื่อถือได้นี่คือมาตรการทางเทคนิคเพื่อรับประกันความปลอดภัยซึ่งระบุไว้อย่างชัดเจนใน ระเบียบความปลอดภัย ตามคุณสมบัติพื้นฐานที่กระแสไฟฟ้าสามารถไหลผ่านทางเดินที่เฉพาะเจาะจง ในระหว่างการทดสอบความต้านทานของวงจรของสวิทช์วงจร เราใช้ประโยชน์จากมาตรการความปลอดภัยในการทำงาน - สายต่อลงดิน - เป็นวงจรกระแสไฟฟ้า สายต่อลงดินมีพื้นที่ตัดขวาง 25mm² ซึ่งเพียงพอที่จะทนทานต่อกระแสไฟฟ้าขนาดใหญ่ 200A ซึ่งตรงตามข้อกำหนดในการทดสอบ

ในระหว่างการทดสอบ เราตัดจุดต่อลงดินของสายต่อลงดินที่ด้านหนึ่งของสวิทช์วงจร ในขณะที่ยังคงการต่อลงดินอย่างปลอดภัยที่จุดทำงานที่อีกด้านหนึ่ง เราเชื่อมต่อขั้วกระแสไฟฟ้าทั้งสองขั้วของเครื่องมือทดสอบกับสายต่อลงดินทั้งสองด้านของสวิทช์วงจร ด้วยวิธีนี้ กระแสไฟฟ้าสามารถถูกนำไปผ่านสายต่อลงดินทั้งสองด้าน สร้างวงจรกระแสไฟฟ้าสำหรับการทดสอบ เนื่องจากจุดต่อลงดินที่ด้านหนึ่งของสวิทช์วงจรถูกตัดออกในระหว่างการทดสอบ ความต้านทานของตารางต่อลงดินจึงถูกแยกออกจากวงจรทดสอบ รับประกันว่าวงจรทดสอบมีเพียงสวิทช์วงจรเท่านั้น และรับประกันความแม่นยำของการทดสอบ

ต่อไปคือวิธีแก้ปัญหาวงจรแรงดันทดสอบ เราเชื่อมต่อสายของวงจรแรงดันทดสอบกับแท่งโลหะบนแท่งฉนวน (แท่งโลหะถูกประมวลผลพิเศษให้มีปลายแหลมเพื่อรับประกันการติดต่อที่ดีกับแผงขั้วของสวิทช์วงจร) เนื่องจากค่าความต้านทานวงจรของสวิทช์วงจรเองมีค่าน้อยมาก แม้แต่ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยก็สามารถทำให้เกิดความผิดพลาดได้มาก ในระหว่างการทดสอบ แท่งโลหะบนแท่งฉนวนถูกกดเข้ากับแผงขั้วของสวิทช์วงจร (ต้องใช้แท่งฉนวนสองแท่ง ซึ่งถูกกดเข้ากับแผงขั้วด้านบนและด้านล่างของสวิทช์วงจร) เนื่องจากสายของวงจรแรงดันทดสอบบางและเบา จึงไม่ส่งผลกระทบต่อการปฏิบัติงานของผู้ทดสอบในการยกแท่งฉนวนสำหรับการทดสอบ

เหตุผลที่วงจรกระแสไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นโดยใช้สายต่อลงดินทั้งสองด้านของสวิทช์วงจรเนื่องจากสองเหตุผล ประการแรก สายกระแสไฟฟ้ามีขนาดใหญ่และหนัก ประการที่สอง เนื่องจากกระแสทดสอบมีขนาดใหญ่ จึงต้องรับประกันการติดต่อที่ดี ไม่เช่นนั้น จุดติดต่อจะถูกกัดกร่อน ถ้าใช้แท่งฉนวนในการสร้างวงจรกระแสไฟฟ้า น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นของแท่งฉนวนจะทำให้ผู้ทดสอบทำงานยาก และไม่สามารถรับประกันการติดต่อที่ดีได้

การทดสอบดำเนินการดังนี้: ก่อนอื่น เราหนีบคลิปของสาย -I และ +I บนสายต่อลงดินทั้งสองด้านของสวิทช์วงจร ซึ่งสามารถทำได้โดยพนักงานที่ยืนอยู่บนพื้น ทำให้สร้างวงจรกระแสไฟฟ้า จากนั้น ผู้ทดสอบยืนบนโครงสร้างหรือกล่องกลไกของสวิทช์วงจร และกดแท่งโลหะบนแท่งฉนวนที่เชื่อมต่อกับสายวงจรแรงดันลงบนแผงขั้วด้านบนและด้านล่างของสวิทช์วงจร ตามลำดับ ควรรับประกันว่า -U ตรงกับ -I และ +U ตรงกับ +I ด้วยวิธีนี้ วงจรทดสอบจะเสร็จสมบูรณ์

4 การวิเคราะห์ผลการทดสอบ

สำหรับผู้ทดสอบ ทุกอย่างต้องมีหลักฐานจากการทดสอบ ใช้แท่งฉนวนที่เตรียมไว้พิเศษสำหรับการทดสอบความต้านทานของวงจรของสวิทช์วงจร เราทำการทดสอบความต้านทานของวงจรของสวิทช์วงจร 220kV และ 110kV ที่สถานี Haigeng Substation 220kV และ Songming Substation 220kV ภายใต้การควบคุมของเรา

สวิทช์วงจร 110kV ที่สถานี Haigeng Substation 220kV

สวิทช์วงจร 220kV ที่สถานี Songming Substation 220kV

สวิทช์วงจร 220kV ที่สถานี Songming Substation 220kV

ผลการทดสอบที่ได้จากการใช้วิธีการทดสอบแบบดั้งเดิมและแท่งทดสอบความต้านทานวงจรเกือบจะเหมือนกัน โดยมีความคลาดเคลื่อนอยู่ระหว่าง 1 ถึง 2 μΩ ความคลาดเคลื่อนนี้ยอมรับได้ แสดงว่าวิธีการนี้สามารถใช้ได้และแม่นยำ

การเปรียบเทียบระหว่างการทดสอบความต้านทานวงจรของสวิทช์วงจรโดยใช้แท่งทดสอบความต้านทานวงจรและวิธีการทดสอบแบบดั้งเดิม
(1) วิธีการทดสอบแบบดั้งเดิม

• วิธีการทดสอบแบบดั้งเดิมต้องการให้คนงานปีนขึ้นสวิทช์วงจรหรือใช้เครื่องมือทางอากาศ ถ้าไม่ปีนขึ้นสวิทช์วงจรหรือไม่ใช้เครื่องมือทางอากาศ สายทดสอบไม่สามารถเชื่อมต่อกับแผงขั้วด้านบนและด้านล่างของสวิทช์วงจรได้

• การทำงานบนที่สูงมีความเสี่ยงอยู่บ้าง ประการแรก สวิทช์วงจรอาจแตก (เหตุการณ์ดังกล่าวเคยเกิดขึ้นในประเทศจีน) ประการที่สอง มีความเสี่ยงที่คนงานจะตกจากที่สูง ปัจจุบัน การปีนขึ้นสวิทช์วงจรถูกห้ามอย่างเคร่งครัด ซึ่งอาจทำให้การทดสอบสวิทช์วงจรไม่สามารถดำเนินการได้

• เมื่อใช้เครื่องมือทางอากาศ จะถูกจำกัดโดยสถานที่ ในบางสถานีไฟฟ้า พื้นที่ค่อนข้างแคบ และในบางช่องไฟฟ้า มีพื้นที่ไม่เพียงพอสำหรับเครื่องมือทางอากาศเข้าไป ทำให้การทดสอบไม่สามารถดำเนินการได้ และเป็นอันตรายต่อการดำเนินงานอย่างปลอดภัยของสวิทช์วงจร นอกจากนี้ การทำงานกับเครื่องมือทางอากาศต้องระมัดระวังเป็นพิเศษ เนื่องจากอุปกรณ์รอบข้างมักจะมีไฟฟ้าอยู่ ต้องรักษาระยะห่างความปลอดภัยอย่างเพียงพอตลอดเวลา นอกจากนี้ ยังต้องรักษาระยะห่างเพียงพอจากอุปกรณ์ที่หยุดทำงานเพื่อป้องกันความเสียหาย การทำงานกับเครื่องมือทางอากาศต้องมีการดูแลอย่างใกล้ชิด ซึ่งเพิ่มจำนวนคนงานที่ต้องการ

(2) การทดสอบโดยใช้แท่งทดสอบความต้านทานวงจร

• คนงานเพียงแค่ต้องยืนบนโครงสร้างหรือกล่องกลไกของสวิทช์วงจร และใช้แท่งฉนวนที่มีสายทดสอบเพื่อทำการทดสอบ ไม่จำเป็นต้องปีนขึ้นสวิทช์วงจร ซึ่งลดความเสี่ยงในการทำงานและเพิ่มความปลอดภัย

• ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องมือทางอากาศ ซึ่งยังลดความเสี่ยงจากการทำงานบนที่สูง เช่น ความเสี่ยงจากการช็อตไฟฟ้าและความเสี่ยงจากการสัมผัสอุปกรณ์โดยไม่ตั้งใจ นอกจากนี้ยังประหยัดแรงงานและทรัพยากร

• หากใช้เครื่องมือทางอากาศ จะต้องใช้คนงานมืออาชีพในการขับเคลื่อนและตั้งค่าที่สถานที่ทำงาน หลังจากตั้งค่าและทำงาน แน่นอนว่าใช้เวลานานกว่าการใช้แท่งทดสอบความต้านทานวงจรในการทดสอบ การใช้แท่งทดสอบความต้านทานวงจรลดเวลาทำงาน เพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน และประหยัดแรงงาน

5 สรุป

ผ่านการเปรียบเทียบระหว่างวิธีการทดสอบแบบดั้งเดิมและวิธีการใช้แท่งทดสอบความต้านทานวงจรสำหรับการทดสอบความต้านทานวงจรของสวิทช์วงจร ความเหนือกว่าของการใช้แท่งทดสอบความต้านทานวงจรได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจน ประการแรก ความเสี่ยงในการทำงานลดลง และความปลอดภัยเพิ่มขึ้น ประการที่สอง ประสิทธิภาพการทำงานเพิ่มขึ้น และแรงงานและทรัพยากรถูกประหยัด ซึ่งลดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานอย่างปลอดภัยของระบบไฟฟ้า