110kV ve 220kV SF6 devre kesicilerinin döngü direncini döngü direnci test çubukları kullanarak test etme yöntemi

Devre kesiciler enerji sistemlerinde en kritik elektrik cihazlarından biridir. İşleyen hatların normal akımını kesme, kapama ve taşıma yeteneğine sahip olan bu cihazlar, belirli bir süre içinde belirtilen anormal akımları (kısa devre akımları gibi) taşıyabilir, kapayabilir ve keser. Devre kesici içindeki iletim devresinde iyi bir temas, güvenli işlemi sağlamak için hayati öneme sahiptir. Temas zayıf ise, anahtarı aşırı ısınmaya veya hatta yanmasına neden olabilir, bu da elektrik şebekesinde bir güç kesintisine yol açabilir. Bir devre kesicinin iletim devresindeki temasın iyi olup olmadığını devre direnci testiyle belirleyebiliriz. Bu nedenle, önleyici testlerde devre direncini ölçmek gerekli hale gelir. Burada, 220kV sülfür heksaflorür (SF₆) devre kesicisi için devre direnci testi örneği olarak ele alınmıştır.

2. Mevcut Durum Analizi

Şu anda faaliyet gösteren enerji sistemlerinde, çoğu 110kV ve 220kV sistemi SF₆ devre kesicilerini kullanmaktadır. Devre kesicinin kendisinin yalıtım tasarım gereklilikleri ve enerji sisteminin tasarım gerekliliklerine göre, 110kV devre kesicisinin yüksekliği genellikle 2.5 metredir, 220kV devre kesicisinin ise tipik olarak 4 metredir. Ayrıca yaklaşık 2 metrelik bir iskele yüksekliği vardır. Devre kesicinin toplam yüksekliği 4 ila 6 metre arasındadır.

Bir devre kesicisinde devre direnci testi yapmak için merdivenler ve havadan çalışma platformları gerekir. Ayrıca, şu anki ters çevrilmiş tip SF₆ devre kesicilerinde personelin tırmanması yasaktır. Bu nedenle, geleneksel test yöntemiyle devre direnci testi yapılmak isteniyorsa, sadece havadan çalışma platformu kullanılabilir.

3. Test Yöntemlerinin Özeti
(1) Test Prensibi

Devre kesicilerin devre direnci testi için gerilim düşüm yöntemi kullanılır. Gerilim düşüm yönteminin prensibi, denenen devrede doğrudan akım geçirildiğinde, devrenin temas direnci arasında bir gerilim düşümü oluşur. Denenen devrede geçen akımı ve gerilim düşümünü ölçerek, Ohm yasası uyarınca temas doğrudan direnç değerini hesaplayabiliriz: R = U/I. Devre kesicisi için devre direnci testinin şematik diyagramı aşağıdaki gibidir (Şekil 1):

Gerilim, bir potansiyel noktasının diğer bir potansiyel noktaya göre farkıdır. Eğer zeminin sıfır potansiyel noktası olduğunu varsayarsak, uygulanan gerilimin bir elektromotif kuvvet olduğu anlamına gelir. Bu durumda, test cihazı kullanarak iki test noktası arasında bir elektromotif kuvvet uygulamamız yeterlidir.

(2) Test Yöntemi

Sülfür heksaflorür (SF₆) devre kesicisi için devre direnci testinin saha fiziki bağlantı diyagramı aşağıdaki gibidir (Şekil 2):

Herkesin bildiği gibi, devre kesiciler üzerinde yüksek gerilim testleri yaparken, devre kesicinin her iki tarafı güvenilir şekilde yerleştirilmelidir. Bu, güvenlik sağlama için bir teknik önlemdir ve Güvenlik Yönetmelikleri'nde açıkça belirtilmiştir. Akımın sadece belirli bir yoldan geçebileceği temel özelliği göz önüne alındığında, devre kesicilerin devre direnci testi sırasında, işletmede kullanılan güvenlik önlemi olan - yerleştirmeyi - akım döngüsü olarak kullanırız. Yerleştirme kablolarının kesit alanı 25mm²'dir, bu da 200A'lık büyük bir akımı karşılamak için yeterlidir ve test gerekliliklerini karşılar.

Test sırasında, devre kesicinin bir tarafındaki yerleştirme noktasını koparırken, diğer tarafındaki çalışma noktasının güvenli yerleştirilmesini sağlarız. Test cihazının iki akım kutubunu, devre kesicinin her iki tarafındaki yerleştirme kablolarına bağlarız. Bu şekilde, her iki taraftaki yerleştirme kablolarından akım geçirilebilir ve test için akım döngüsü oluşturulur. Test sırasında devre kesicinin bir tarafındaki yerleştirme noktası koparıldığından, yerleştirme ağının direnci test döngüsünden çıkarılır, böylece test döngüsü sadece devre kesicisini içerir ve testin doğruluğu sağlanır.

Sonraki adım test gerilim döngüsü çözümüdür. Test gerilim döngüsü kablosunu yalıtım çubuğunun metal tepesi (metal tepe, devre kesicinin terminal bloğuyla iyi temas sağlamak için özel olarak işlenmiş bir uçla donatılmıştır) ile bağlarız. Devre kesicisinin kendi devre direnci değeri çok küçük olduğundan, hatta minik bir geçiş direnci bile önemli hatalara neden olabilir. Test sırasında, yalıtım çubuğunun metal tepesi devre kesicinin terminal bloğuna bastırılır (iki yalıtım çubuğu gereklidir, bunlar devre kesicinin üst ve alt terminal bloklarına ayrı ayrı bastırılır). Test gerilim döngüsü kablosu ince ve hafif olduğundan, test edenlerin yalıtım çubuklarını kaldırarak test etme işlemlerini hiç etkilemez.

Akım döngüsü, devre kesicinin her iki tarafındaki yerleştirme kablolarıyla oluşturulmasının nedeni iki katlıdır. İlk olarak, akım kabloları kalın ve ağır. İkinci olarak, büyük test akımı nedeniyle iyi bir temas sağlanması gerekir; aksi takdirde temas noktaları aşınır. Eğer akım döngüsü, yalıtım çubuklarıyla oluşturulmuş olsaydı, yalıtım çubuklarının ağırlığı artar ve test edenlerin çalışmasını zorlaştırırdı, ayrıca iyi bir temas sağlayamazdı.

Test şu şekilde yapılır: Öncelikle, -I ve +I kablolarının klemelerini devre kesicinin her iki tarafındaki yerleştirme kablolarına takarız. Bu, personelin zemin üzerinde durarak tamamlanabilir, böylece akım döngüsü oluşturulur. Sonra, test edenler devre kesicinin çerçevesi veya mekanizma kutusunda durup, voltaj döngüsü kablosuyla bağlantılı olan yalıtım çubuğunun metal tepelerini, devre kesicinin üst ve alt terminal bloklarına ayrı ayrı bastırırlar. -U'nun -I'ye karşılık gelmesi ve +U'nun +I'ye karşılık gelmesi önemlidir. Bu şekilde, test döngüsü tamamlanır.

4 Test Sonuçlarının Analizi

Test edenler için her şey veriye dayalı olmalıdır. Özel olarak hazırlanan yalıtım çubuklarını kullanarak, yöneticiliğimize bağlı 220kV Haigeng ve 220kV Songming Trafo Merkezlerindeki 220kV ve 110kV devre kesicileri için devre direnci testleri gerçekleştirdik.

220kV Haigeng Trafo Merkezi 110kV devre kesicisi

220kV Songming Trafo Merkezi 220kV devre kesicisi

220kV Songming Trafo Merkezi 220kV devre kesicisi

Geleneksel yöntemle ve devre direnci test çubuğu ile elde edilen test sonuçları neredeyse aynıdır, hata aralığı 1 ila 2 μΩ arasındadır. Bu hata kabul edilebilir düzeydedir, bu da bu yöntemin uygulanabilir ve doğru olduğunu gösterir.

Devre Direnci Test Çubuğu Kullanarak ve Geleneksel Yöntemle Devre Kesicilerin Devre Direnci Testinin Karşılaştırılması
(1) Geleneksel Test Yöntemi

• Geleneksel yöntem, çalışanların devre kesicisine tırmanmasını veya havadan çalışma platformu kullanmasını gerektirir. Tırmanmadan veya havadan çalışma platformu kullanmadan, test kablolarını devre kesicinin üst ve alt terminal bloklarına bağlayamazsınız.

• Yükseklikte çalışma belirli risklere sahiptir. İlk olarak, devre kesicisi kırılabilir (Çin'de bu tür olaylar meydana gelmiştir). İkinci olarak, personelin düşme riski vardır. Şu anda, devre kesicilerine tırmanmak kesinlikle yasaktır, bu da devre kesicisi testinin tamamlanmasını engelleyebilir.

• Havadan çalışma platformu kullanılırken, alan tarafından kısıtlanır. Bazı trafo merkezlerinde, alan çok sıkışık olabilir ve bazı elektrik bantlarında, havadan çalışma platformunun girebileceği yeterli alan yoktur, bu da testin tamamlanmasını engeller ve devre kesicinin güvenli çalışmasını tehlikeye atar. Ayrıca, havadan çalışma platformu işletilirken, çevresindeki ekipman genellikle canlı olduğundan, her zaman yeterli güvenlik mesafeleri korunmalıdır. Ayrıca, kesintiye uğramış ekipmandan da yeterli mesafe bırakılmalıdır, bu da hasara engel olur. Havadan çalışma platformu işletimi, özel gözetim gerektirir, bu da gerekli personel sayısını artırır.

(2) Devre Direnci Test Çubuğu Kullanarak Test

• Çalışanların sadece devre kesicinin çerçevesi veya mekanizma kutusunda durup, test kablolarıyla donatılmış yalıtım çubuğu kullanarak testi tamamlaması yeterlidir. Personelin devre kesicisine tırmanmasına gerek yoktur, bu da operasyonel riskleri önemli ölçüde azaltır ve güvenliği artırır.

• Havadan çalışma platformu kullanmaya gerek yoktur, bu da yükseklikte çalışma ile ilgili riskleri, elektrik şoku riskini ve yanlışlıkla ekipmana dokunma riskini azaltır. Aynı zamanda, insan ve mal kaynaklarını tasarruf eder.

• Eğer havadan çalışma platformu kullanılırsa, çalışma alanına getirilip kurulumu için profesyonel personel gerekir. Kurulum ve işletimden sonra, kesinlikle devre direnci test çubuğu kullanarak yapılan teste kıyasla daha uzun sürer. Devre direnci test çubuğu kullanarak çalışma süresi kısalır, çalışma verimliliği artar ve insan gücü tasarruf edilir.

5 Sonuç

Devre kesicilerin devre direnci testi için geleneksel yöntemle ve devre direnci test çubuğu kullanarak yapılan testlerin karşılaştırılmasında, devre direnci test çubuğu kullanmanın üstünlüğü tam olarak ortaya çıkmıştır. İlk olarak, çalışma sırasında operasyonel riskler azaltılmış, güvenliği artırılmıştır. İkinci olarak, çalışma verimliliği artmış, insan ve mal kaynakları tasarruf edilmiş, bu da elektrik şebekesinin güvenli çalışması için maliyetleri düşürmüştür.