Ang paraan ng pagsusuri ng loop resistance ng 110kV at 220kV SF6 circuit breakers gamit ang loop resistance test rods

Ang mga circuit breaker ay isa sa mga pinakamahalagang electrical devices sa power system. Ang mga ito ay mga electrical devices na may kakayahan na interrumpehin, isara, at dalhin ang normal na current ng isang operating line, at maaari ring dalhin, isara, at interrumpehin ang tinukoy na abnormal na currents (tulad ng short-circuit currents) sa loob ng tinukoy na panahon. Ang magandang contact sa conductive circuit ng isang circuit breaker ay isang vital na kondisyon para masiguro ang ligtas na operasyon nito. Kung ang contact ay mahina, maaari itong maging sanhi ng sobrang init o kahit na pagkaburn out ng switch, na nagdudulot ng power outage sa power grid. Kung ang contact sa conductive circuit ng isang circuit breaker ay mabuti o hindi, maaaring matukoy gamit ang circuit resistance test. Kaya, ang pagsukat ng circuit resistance ay kinakailangan sa preventive tests. Dito, ginagamit ang circuit resistance test ng 220kV sulfur hexafluoride (SF₆) circuit breaker bilang halimbawa.

2. Analisis ng Kasalukuyang Sitwasyon

Sa kasalukuyang operasyon ng power system, ang karamihan sa 110kV at 220kV systems ay gumagamit ng SF₆ circuit breakers. Ayon sa insulation design requirements ng circuit breaker mismo at sa design requirements ng power system, ang taas ng 110kV circuit breaker ay karaniwang 2.5 metro, at ang 220kV circuit breaker ay karaniwang 4 metro. Bukod dito, mayroon pa itong framework height na humigit-kumulang 2 metro. Ang kabuuang taas ng circuit breaker ay nasa pagitan ng 4 at 6 metro.

Upang magsagawa ng circuit resistance test sa isang circuit breaker, kinakailangan ng mga ladder at aerial work platforms. Bukod dito, para sa kasalukuyang inverted-type SF₆ circuit breakers, hindi pinapayagan ang pagsikat ng mga tao. Kaya, kung ang circuit resistance test ay gagawin gamit ang conventional test method, ang aerial work platform lamang ang maaaring gamitin.

3. Buod ng Mga Test Methods
(1) Prinsipyo ng Test

Para sa circuit resistance test ng circuit breaker, ginagamit ang voltage-drop method. Ang prinsipyo ng voltage-drop method ay kapag ipinasa ang direct-current sa circuit under test, magkakaroon ng voltage drop sa contact resistance ng circuit. Sa pamamagitan ng pagsukat ng current na dumaan sa circuit at ng voltage drop sa circuit under test, maaaring makalkula ang contact direct-current resistance value batay sa Ohm's law: R = U/I. Ang schematic diagram ng circuit resistance test para sa circuit breaker ay nasa ibaba (Figure 1):

Ang voltage ay ang pagkakaiba ng potential point sa isa't isa. Kung asumihin natin na ang lupa ay zero-potential point, maaaring simpleng unawain na ang inilapat na voltage ay electromotive force. Sa kasong ito, kailangan lamang nating ilapat ang electromotive force sa pagitan ng dalawang test points gamit ang testing instrument.

(2) Paraan ng Test

Ang on-site physical connection diagram para sa circuit resistance test ng sulfur hexafluoride (SF₆) circuit breaker ay nasa ibaba (Figure 2):

Bilang alam ng lahat, kapag ginagawa ang high-voltage tests sa circuit breakers, kailangan na parehong gilid ng circuit breaker ay maiahon nang maayos. Ito ay isang teknikal na hakbang upang masigurado ang kaligtasan at malinaw na nakasaad sa Safety Regulations. Batay sa pundamental na katangian na ang current ay maaari lamang tumakbo sa partikular na ruta, sa circuit resistance test ng circuit breaker, ginagamit namin nang mapanlikha ang safety measure sa operasyon - ang grounding wire - bilang current loop. Ang grounding wire ay may cross-sectional area na 25mm², na sapat upang tiyakin ang malaking current na 200A, na sumasaklaw sa test requirements.

Sa panahon ng test, i-disconnect namin ang grounding point ng grounding wire sa isa sa gilid ng circuit breaker, habang inaasikaso ang ligtas na grounding ng working point sa kabilang gilid. I-attach namin ang dalawang current poles ng test instrument sa grounding wires sa parehong gilid ng circuit breaker. Sa ganitong paraan, maaaring ipasa ang current sa pamamagitan ng grounding wires sa parehong gilid, na bumubuo ng current loop para sa test. Dahil ang grounding point sa isa sa gilid ng circuit breaker ay i-disconnect sa panahon ng test, ang resistance ng grounding grid ay inalis sa test loop, na masisiguro na ang test loop ay naglalaman lamang ng circuit breaker at sinisiguro ang katumpakan ng test.

Ang susunod ay ang solusyon para sa test voltage loop. I-connect namin ang mga wire ng test voltage loop sa metal top rod ng insulating rod (ang metal top rod ay na-proseso na espesyal na upang maging pointed tip upang masiguro ang mabuting contact sa terminal block ng circuit breaker). Dahil ang circuit resistance value ng circuit breaker mismo ay napakaliit, kahit isang maliit na transition resistance ay maaaring magresulta sa malaking error. Sa panahon ng test, inipinindot ang metal top rod ng insulating rod sa terminal block ng circuit breaker (kailangan ng dalawang insulating rods, na ipinipindot sa upper at lower terminal blocks ng circuit breaker). Dahil ang mga wire ng test voltage loop ay maliit at light, hindi sila masyadong nakakaapekto sa operasyon ng mga tester sa pag-raise ng insulating rods para sa test.

Ang dahilan kung bakit nabubuo ang current loop sa pamamagitan ng paggamit ng grounding wires sa parehong gilid ng circuit breaker ay dalawa. Una, ang mga current wires ay mataba at mabigat. Pangalawa, dahil sa malaking test current, kailangang masiguro ang mabuting contact; kung hindi, ang mga contact points ay maaaring masira. Kung ang insulating rods ang gagamitin upang bumuo ng current loop, ang dagdag na bigat ng mga insulating rods ay maaaring mahirapan sa mga tester na operasyon, at hindi masisiguro ang mabuting contact.

Ang test ay isinasagawa nang sumunod: Una, i-clamp namin ang clips ng -I at +I leads sa grounding wires sa parehong gilid ng circuit breaker. Ito ay maaaring matapos ng staff na naka-stand sa lupa, na nagtatatag ng current loop. Pagkatapos, ang mga tester ay naka-stand sa framework o mechanism box ng circuit breaker at inipinindot ang metal top rods ng insulating rods na konektado sa voltage loop wires sa upper at lower terminal blocks ng circuit breaker. Mahalaga na masiguro na ang -U ay tumutugon sa -I at ang +U ay tumutugon sa +I. Sa ganitong paraan, natapos ang test loop.

4 Pagsusuri ng Resulta ng Test

Para sa mga tester, lahat ay dapat na may ebidensya sa datos. Gamit ang specially prepared insulating rods para sa test ng circuit resistance ng circuit breakers, isinasagawa namin ang circuit resistance tests sa 220kV at 110kV circuit breakers sa 220kV Haigeng Substation at 220kV Songming Substation sa aming jurisdiksiyon.

220kV Haigeng Substation 110kV circuit breaker

220kV Songming Substation 220kV circuit breaker

220kV Songming Substation 220kV circuit breaker

Ang resulta ng test na nakuha sa pamamagitan ng traditional method at circuit resistance test rod ay halos pareho, na may error na nasa pagitan ng 1 hanggang 2 μΩ. Ang error na ito ay tanggap, na nagpapakita na ang paraan na ito ay feasible at accurate.

Pagkakaiba sa Circuit Resistance Test ng Circuit Breakers Gamit ang Circuit Resistance Test Rod at Traditional Method
(1) Traditional Test Method

• Ang traditional method ay nangangailangan ng mga manggagawa na umakyat sa circuit breaker o gamitin ang aerial work platform. Kung hindi umaakyat o gumamit ng aerial work platform, hindi maaaring ikonekta ang test leads sa upper at lower terminal blocks ng circuit breaker.

• Ang paggawa sa mataas na lugar ay may tiyak na mga panganib. Una, maaaring mabreak ang circuit breaker (ang mga insidente na ito ay nangyari sa Tsina). Pangalawa, may panganib ng pagbagsak ng mga tao. Sa kasalukuyan, ang pag-akyat sa circuit breakers ay mahigpit na ipinagbabawal, na maaaring mapigilan ang pagtakda ng circuit breaker test.

• Kapag gumagamit ng aerial work platform, ito ay limitado sa site. Sa ilang mga substation, ang espasyo ay napakatipid, at sa ilang electrical bays, walang sapat na espasyo para makapasok ang aerial work platform, na maaaring mapigilan ang test at madama ang ligtas na operasyon ng circuit breaker. Bukod dito, kapag ginagamit ang aerial work platform, kailangan ng espesyal na pag-iingat dahil ang paligid na equipment ay karaniwang live. Dapat na laging mapanatili ang sapat na safety distances. Bukod dito, dapat din na mapanatili ang sapat na distansya mula sa equipment under outage upang maiwasan ang pinsala. Ang operasyon ng aerial work platform ay nangangailangan ng dedicated supervision, na nagdaragdag sa bilang ng kinakailangang personnel.

(2) Test Gamit ang Circuit Resistance Test Rod

• Ang mga manggagawa ay kailangang lang naka-stand sa framework o mechanism box ng circuit breaker at gamitin ang insulating rod na may test leads upang matapos ang test. Walang kailangang umakyat sa circuit breaker, na siyang nagpapakita ng significant reduction sa operational risks at nagpapataas ng kaligtasan.

• Walang kailangang gamitin ang aerial work platform, na nagpapakita rin ng pagbawas ng mga panganib sa paggawa sa mataas na lugar, tulad ng panganib ng electric shock at panganib ng accidental touching ng equipment. Sa parehong oras, ito ay nagpapakita ng pag-save ng manpower at material resources.

• Kapag gumagamit ng aerial work platform, kailangan ng professional personnel para sa pag-drive at setup sa work site. Pagkatapos ng setup at operasyon, ito ay tiyak na mas mahaba kaysa sa paggamit ng circuit resistance test rod para sa test. Ang paggamit ng circuit resistance test rod ay nagpapakita ng pag-shorten ng working time, improvement ng work efficiency, at pag-save ng manpower.

5 Kasimpulan

Sa pamamagitan ng pagkakaiba sa conventional method at method using the circuit resistance test rod para sa circuit resistance test ng circuit breakers, lubos na ipinakita ang superiority ng paggamit ng circuit resistance test rod. Una, ang operational risks sa trabaho ay nabawasan, at pinataas ang kaligtasan. Pangalawa, ang work efficiency ay naimprove, at nabawasan ang manpower at material resources, na nagreresulta sa pagbawas ng cost para sa ligtas na operasyon ng power grid.