Imbunătățirea metodei de siguranță pentru măsurarea timpului de funcționare a camerei de stingere a întreruptorului de circuit

Siguranța în stațiile de înaltă tensiune este cea mai mare prioritate pentru întregul personal implicat, iar reglementările și legile impun ca toate obiectele să fie împământate pe ambele părți înainte de efectuarea oricărei lucrări de mentenanta. Imposibilitatea de a împământa camera de stingere a întreruptorului de circuit (CB) pe ambele părți creează un risc de curenți inalti și de înaltă tensiune induse la terminalul neîmpământat. Eliminarea acestui risc îmbunătățește siguranța personalului de încercare și a instrumentului de testare în sine.

Dacă ambele părți sunt împământate, aplicarea metodelor convenționale de detectare a stării principale de contact nu este posibilă, deoarece există un circuit paralel prin cabluri de împământare și rețeaua de împământare, iar dispozitivul ar detecta întotdeauna un circuit închis. Pentru a depăși acest obstacol, metodele moderne de testare aplicabile pentru testarea camerei de stingere a unui întreruptor de circuit (CB) în aceste condiții se bazează pe măsurarea rezistenței dinamice (DRM) sau pe injecția curentului prin cablurile de împământare și măsurarea simultană a modificărilor curente în timpul operațiunilor la întreruptorul principal (CB).

Cu toate acestea, aceste metode nu sunt exacte sau aplicabile pentru întrerupatoarele de circuit ale întreruptorului cu un sistem de împământare pol-pol-pol-neutru (P-P-P-N). Această lucrare prezintă o metodă nouă de testare a unui întreruptor de circuit (CB) cu ambele părți împământate, care ar fi aplicabilă pentru toate tipurile de sisteme de împământare. Metoda se bazează pe injecția curentului continuu (aproximativ 20-30 A pe fază) prin circuitul principal și măsurarea semnalelor de răspuns pe bornele secundare ale transformatoarelor de curent  (CT) montate pe întrerupător.

Introducere

Reglementările și legile referitoare la întreținerea și testarea în stațiile de înaltă tensiune impun ca toate obiectele să fie împământate pe ambele părți în timpul lucrurii. Pentru a măsura timpii de funcționare (O open-deschis, C-closed -inchis, O-C, CO etc.) pe circuitul principal al întreruptorului de circuit CB cu metoda convențională de testare, cablurile de împământare trebuie îndepărtate dintr-o parte a întrerupătorului. Cu toate acestea, procedura de îndepărtare a cablurilor este nesigură și consumatoare de timp și, adesea, nu este practică și, prin urmare, este nedorită de personalul de testare pentru utilități. Există, de asemenea, riscul de a induce tensiuni inalte în partea neîmpământata a întrerupătorului atunci când întrerupătorul este în poziție deschisă în timpul încercării.

 

Figura 1 – întreruptorul de circuit cu P-N Sistem de împământare pe ambele părți

 

Dacă cablurile de împământare nu sunt îndepărtate sau deconectate, se formează un circuit conductor paralel cu calea circuitului principal testat (figura 1). Prin urmare, atunci când întreruptorul este într-o poziție deschisă, există un circuit închis prin cablurile de împământare și rețeaua de împământare. Rezistența acestui circuit variază de obicei de la câțiva mΩ la zeci de mΩ. Contactele principale cu arc electric sunt primele care închid și ultimele care deschid circuitul principal, astfel încât acestea definesc operațiunile inițiale de închidere și deschidere a întreruptorului. Rezistența contactelor cu arc electric variază de la câteva sute μΩ la câtiva mΩ, astfel încât este încă posibil să se distingă această rezistență de rezistența la împământare și să se utilizeze pentru a determina starea circuitului principal.

O metodă existentă pe piață care utilizează această abordare pentru a contoriza timpul în întreruptoarele de circuit ale camerei de stingere cu siguranță îmbunătățită se bazează pe măsurarea rezistenței dinamice (DRM). Cealaltă metodă se bazează pe inducerea unei tensiuni pe cablurile de împământare și măsurarea schimbării curentului prin cablurile de împământare în timpul funcționării întreruptorului. Aceste două metode sunt aplicabile pentru testarea unui întreruptor de circuit al camerei de stingere cu un sistem de împământare neutru din punct de vedere al polului (P-N) (figura 1), în care fiecare stâlp al întrerupătorului este împământat separat pe ambele părți.

Cu toate acestea, aceste metode de testare nu sunt pe deplin aplicabile sau fiabile pentru măsurarea timpului de funcționare pe un intreruptor de circuit cu camera de stingere cu un sistem de împământare P-P-P-N (Figura 2), care este foarte popular în Statele Unite. Dacă metoda DRM este utilizată în această situație, același rezultat ar fi obținut pentru contactele principale ale tuturor celor trei poli, chiar dacă timpul real de funcționare al contactelor principale este diferit. Metoda, bazată pe generarea tensiunii și măsurarea curentului prin cablurile de împământare, nu este aplicabilă, deoarece perechea unică de cabluri de împământare necesare pentru măsurarea modificărilor de curent în fiecare pol al întrerupătorului de circuit nu există.

Figura 2 – Sistem de control cu trei poli pentru intreruptorul de circuit cu P-P-P-N Sistem de împământare pe ambele părți

O soluție inovatoare

Ar fi de dorit să se dezvolte o metodă de testare universală care să se aplice atât sistemelor de împământare P-N, cât și P-P-P-N în camerele de stingere. O astfel de metodă este propusă ca soluție pentru testarea întreruptoarelor de circuit cu substanta izolanta gazoasa (GIS) cu ambele părți împământate, așa sunt descrise de Ostojic și Secic în “Îmbunătățirea siguranței în măsurarea timpului de funcționare”. Această metodă combină resursele a două metode de testare ale întreruptoarelor existente:

  1. a) măsurarea rezistenței dinamice (DRM), astfel este descrisă de Secic și Milovic
  2. b) testul de primă declansare propus de Obarcanin și Secic.

Testul DRM constă în injectarea unui curent continuu ridicat, de obicei 100A sau chiar până la 500A, prin contactele întreruptorului și înregistrarea simultană a căderii de tensiune pe circuitul principal în timpul funcționării întreruptorului. Noua metodă propusă se bazează, de asemenea, pe injectarea curentului continuu, dar necesită doar aproximativ 20-30 A pe fază. Vă sugerăm să utilizați aceeași sursă de alimentare utilizată pentru metoda de testare DRM, care în acest caz este o sursă de curent continuu controlată prin tensiune, cu curent de ieșire ridicat bazat pe convertoare electronice de putere de ultimă generație. Trebuie remarcat faptul că o baterie de mare putere, cum ar fi Li-Po sau similare, poate fi, de asemenea, utilizate ca un generator de curent în acest caz. Pentru această metodă de testare, o sursă de alimentare este suficientă. O conectare de la o sursă de alimentare la bornele întreruptorului trebuie efectuată cu două cabluri de curent care fiecare la rândul ei se ramifică în trei cabluri, asigurând astfel chiar și distribuția curentului prin toate cele trei contacte principale (figura 3).

În încercarea de primă declansare, timpul de contact se calculează prin măsurarea formei de undă (tensiune sau curent alternativ) pe partea secundară a transformatorului de curent în timp ce întreruptorul este încă în funcțiune. În metoda propusă, întreruptorul este deconectat de la rețea. Cu toate acestea, aceeași abordare pentru sincronizarea contactelor este utilizată ca și pentru testul primei declansari.

Transformatoarele de curent (CTs) fac parte integrantă dintr-un intreruptor de circuit cu camera de stingere. Terminalul primar al acestor elemente este situat la trecerile izolate, în timp ce terminalul secundar se află în circuitul auxiliar (a se vedea figura 3). Aceste terminale secundare ale transformatoarelor CT accesibile pot fi utilizate pentru a măsura timpul de funcționare în întrerupătoarele de circuit ale camerei de stingere. În timp ce curentul continuu este generat prin circuitul principal în timpul funcționării intreruptorului, instrumentul de măsurare ar trebui să înregistreze răspunsul la curent sau tensiune pe secundarul transformatorului pe baza căruia pot fi detectate contactele intreruptorului. Curenții de la un secundar al transformatorului pot fi înregistrați folosind sonde de curent bazate pe efectul Hall sau folosind un transformator.

Figura 3 – Metoda propusă pentru intreruptorul de circuit cu camera de stingere cu P-P-P-N Sistem de împământare pe ambele părți

 

DV Power RMO200G – cel mai avansat mod de comutare si curent de testare de pana la 200A

RMO200G este un micro-ohmmetru bazat pe o tehnologie de ultima ora si utilizand cea mai avansata tehnica de sursa de alimentare in comutatie disponibila in prezent. RMO200G genereaza un curent DC fara variatii cu oscilatii triunghiulare ajustate automat.

DV Power CAT64 Echipament de test pentru intreruptoare

Aparatul CAT64 este un tester pentru intreruptoare ce se poate comanda cu ajutorul unui computer sau prin panoul de comanda propriu. Este destinat sa masoare timpul de comutare a unui intreruptor.

DV Power SAT40A Sursa de tensiune pentru alimentarea bobinelor intreruptoarelor

Aparatul SAT40A este ideal pentru testarea intreruptoarelor. Acest aparat este destinat sa alimenteze bobinele intreruptoarelor, si motoarelor de armare.

Discuta cu specialiștii noștri despre aplicațiile la care poți folosi aceste produse ofertare@arc.ro

Tel: 0268-472 577

2021-08-05T12:26:33+00:00

Lasa un comentariu

Am citit si sunt de acord cu Termenii si Conditiile*