EGIL200 devre kesici analizörü
EGIL'in kolay kullanım konusundaki mirasını koruyan EGIL200'ün hızlı ve basit bir kullanıcı arayüzü vardır ve sizden minimum girdi gerektirir veya hiç girdi gerektirmez. Tek bir ekrandan üniteyi açabilir, devre kesicinizin temel özelliklerini seçebilir ve teste başlayabilirsiniz. Bir test planı oluşturmak için birden fazla sekme veya ayar arasında geçiş yapmak gerekmez. Aynı türde birden fazla kesiciyi art arda test ediyorsanız üniteyi açın ve tüm test parametreleriniz hazır şekilde test etmeye başlayın.
Test tamamlandıktan sonra rapor simgesine tıklayarak bir USB sürücüsüne pdf dosyası indirin veya devre kesicide hızlı bir kayıt bırakmak için bir kâğıt rapor yazdırın (ünitede dahili yazıcı seçeneği varsa). Ölçülen parametreler ve grafikler kısa ve öz olarak görüntülenir.
EGIL, tek bir bağlantıyla devre kesiciyi çalıştırır ve istasyon gerilimi ile bobin akımının değerli çalışma parametrelerini ölçerek devre kesicinin sağlığına dair daha fazla bilgi sağlar.
EGIL200, orta gerilimlerden (MV) 765 kV'lik ekstra yüksek gerilimlere (EHV) kadar ekleme öncesi direnç kontak zamanlaması ve direnç değerleri de dahil olmak üzere zamanlama kontaklarını doğru şekilde ölçer.
Test sonuçlarının yorumlanması
Zaman ve hareket analizi, bir devre kesicinin doğru çalıştığını doğrular. Bu, kesicinin birkaç çevrim içinde bir arızayı giderebilmesini sağlar. Devre kesici aylardır, hatta yıllardır duruyorsa derhal çalışabilmelidir. Zamanlama sonuçlarını değerlendirmenin en iyi yolu, ölçülen değerleri üreticinin teknik özellikleriyle karşılaştırmaktır. Teknik özellikler, devre kesicinin kılavuzunda veya devreye alma kontrol listesinde yer almalıdır. Fabrika test raporları genellikle devre kesiciyle birlikte verilir; bu raporlarda, karşılaştırılmaları gereken teknik özellikler veya taban çizgisi bulunacaktır.
Üreticinin teknik özellikleri veya taban çizgisi sonuçları mevcut değilse:
- Bir taban çizgisi oluşturmak için ilk detaylı ölçüm yapılmalıdır. Bir ağda aynı devre kesicilerden birkaçı olduğunda, aykırı değerleri gerektiği gibi ayarlayarak, karşılaştırma yapmak için nominal değerler ve hedeflenen bir dizi teknik özellik oluşturabilirsiniz.
- aşağıdaki bilgiler genel bir kılavuz olarak kullanılabilir ancak hiçbir şekilde tüm devre kesiciler için geçerli değildir.
Kontak süreleri modern devre kesicilerde milisaniye cinsinden ölçülür. Eski devre kesicilerde çevrimler halinde belirtilebilir. Değerlendirilen kontaklar arasında ana kontaklar, direnç kontakları ve yardımcı kontaklar bulunur. Zamanlama sırasında beş farklı çalışma veya sekans gerçekleştirilir: Kapatma, açma, kapatma-açma, açma-kapatma (yeniden kapatma) ve açma-kapatma-açma.
Ana kontaklar, devre kesici kapalıyken akımı taşımaktan ve en önemlisi, devre kesici bir arızayı gidermek için açıldığında arkı söndürmekten ve yeniden atlamayı önlemekten sorumludur. Ekleme öncesi direnç kontakları, uzun iletim hatlarına bağlı daha yüksek gerilim kesicileri kapattıktan sonra oluşabilecek aşırı gerilimleri dağıtır. Ekleme sonrası dirençler, açma işlemi sırasında ana kontakları korumak için eski havalı devre kesicilerde kullanılır. Hem ekleme öncesi hem de ekleme sonrası dirençler genellikle PIR kısaltmasıyla ifade edilir. Yardımcı kontaklar (AUX), kontrol devresi içinde devre kesiciye kesicinin hangi durumda olduğunu bildiren ve çalışmasını kontrol etmeye yardımcı olan kontaklardır.
Devre kesici çevrim cinsinden sınıflandırılmıştır ve bu, devre kesicinin bir arızayı gidermesinin ne kadar süreceğini belirtir. Açık kontak süresi kontakların gerçekten ayrıldığı zaman olduğu için açık kontak süreleri, devre kesicinin nominal süresinden daha kısa olacaktır. Çalışma sırasında kontaklar ayrılınca söndürülmesi gereken kontaklardaki boşlukta köprü görevi gören bir ark hâlâ bulunmaktadır. Açık kontak süresi, devre kesicinin nominal kesinti süresinin 1/2 ila 2/3'ünden az olmalıdır ve kapanma süreleri genellikle açık kalma sürelerinden daha uzundur. IEC62271-100 ve IEEE C37.09'a göre, üç faz arasındaki, kutup yayılımı veya fazlar arasındaki eş zamanlılık olarak bilinen zaman farkı, açma işlemleri için bir çevrimin 1/6'sından az ve kapatma işlemleri için bir çevrimin 1/4'ünden az olmalıdır. Devre kesicinin bir fazda birden fazla kesmesi varsa bunların hepsi hemen hemen aynı anda çalışmalıdır. Bir kontak diğerlerine göre daha hızlı çalışıyorsa bir kesmenin üzerinde diğerlerine göre önemli ölçüde daha yüksek gerilim olur ve bu da arızaya neden olur. IEC, bir çevrimin 1/8'inden daha az tolerans gerektirirken IEEE ise bu kutup içi yayılma için bir çevrimin 1/6'sına izin vermektedir. IEEE ve IEC tarafından belirtilen sınırlarda bile çoğu devre kesicinin eş zamanlılığı genellikle 2 ms veya daha az olarak belirtilir. Kontak sıçraması da zamanlama kanallarıyla ölçülür. Kontak sıçraması zaman (ms) cinsinden ölçülür ve genellikle kapatma işlemlerinde görülebilir. Aşırı sıçrama, kontaklardaki yay basıncının zayıfladığını gösterir.
Ekleme öncesi dirençler (PIR), kapama sırasında ana kontaklarla birlikte kullanılır. Direnç önce aşırı gerilimleri dağıtmak için takılır ve ardından ana kontaklar takip eder; daha sonra direnç kontağına ya kısa devre yaptırılır ya da bu kontak devreden çıkarılır. Burada değerlendirilecek ana parametre direnç takma süresidir. Bu, direnç kontağının ana kontaklar kapanmadan önce devrede kaldığı süredir. Tipik direnç takma süreleri yarım çevrim ile tam çevrim arasındadır. Ana kontak direnç kontağından daha hızlıysa devre kesici doğru şekilde çalışmıyordur.
Yardımcı (AUX) kontaklar, devre kesiciyi kontrol etmek ve kesicinin durumunu bildirmek için kullanılır. A kontakları ana kontakların durumunu takip eder, yani kesici açıksa A kontağı açıktır, kesici kapalıysa A kontağı kapalıdır. B kontakları kesicinin durumunun zıttını takip eder, yani kesici açık olduğunda B kontağı kapanır ve tam tersi de geçerlidir. AUX kontağı ile ana kontak çalışması arasındaki fark için genellenmiş zaman sınırları yoktur. Ancak çalışmalarını anlamak, kontrol etmek ve bunları önceki sonuçlarla karşılaştırmak yine de önemlidir. AUX kontakları, kapatma ve açma bobinlerine çok uzun süre enerji verilmesini ve bunların yanmasını önler. AUX kontakları, kontak bekleme süresini, yani ana kontakların kapatma-açma işlemindeki kapalı kalma süresini de kontrol edebilir.
Hareket eğrisi, zaman ve hareket analizi yaparken size diğer ölçümlerden daha fazla bilgi verir. Devre kesicinizin doğru çalışıp çalışmadığını anlamak çok önemlidir. Hareketi ölçmek için devre kesiciye, zamanın bir fonksiyonu olarak mekanizmanın veya kontakların konumunu ölçen bir hareket transdüseri bağlarsınız. Transdüser açısal veya doğrusal bir mesafeyi ölçer. Açısal ölçümler genellikle bir dönüştürme sabiti veya dönüştürme tablosu ile doğrusal bir mesafeye dönüştürülür. Doğrusal bir ölçüm de bir oranla dönüştürülebilir. Amaç, transdüserin hareketini kontakların gerçek hareketine çevirmek ve ana kontakların strokunu belirlemektir. Stroktan çeşitli parametreleri hesaplayabilirsiniz. Dönüştürme sabiti veya tablosu yoksa strok ve ilgili parametreler oldukları gibi değerlendirilebilir ancak üretici teknik özelliklerine uymayabilir.
Hız, hem açma hem de kapatma işlemlerinde ölçülür. Devre kesici üzerinde ölçüm yapmak için en kritik parametre, açma kontaklarının hızıdır. Yüksek gerilimli kesici belirli bir kısa devre akımını kesmek üzere tasarlanmıştır. Bu, kesici tipine bağlı olarak yeterli bir hava, yağ veya gaz soğutma akışı oluşturmak için belirli bir hızda çalışmayı gerektirir. Bu akış, bir sonraki sıfır çapraz geçişinde akımı kesmeye yetecek kadar elektrik arkını soğutur. Hız, hareket eğrisindeki iki nokta arasında hesaplanır. Bu hız hesaplama noktalarını seçmenin çeşitli yolları vardır. En yaygın yöntem kontak dokunuş/ayrılma ve kapalı veya açık konumlarının öncesindeki/sonrasındaki ya da altındaki mesafelerde olan süredir.
Yukarıdaki hareket eğrisi bir kapatma-açma işlemini temsil eder. Kontakların stroku, "açık bekleme" konumundan "kapalı bekleme" konumuna kadar ölçülür. Devre kesici kapandığında kontaklar kapalı konumun ötesine geçer; buna aşırı hareket denir. Aşırı hareketten sonra kontaklar, kapalı bekleme konumunu (açık konuma doğru) geçecek şekilde hareket edebilir; bu, geri tepme parametresidir. Bu parametreler (ör. strok, aşırı hareket ve geri tepme) açık çalışmada da ölçülür ancak kapalı konumun aksine "açık bekleme" konumuna referans verilir.
Yukarıdaki grafikteki açma işlemi hem aşırı hareket hem de geri tepmeyi gösterir. Grafik, kontakların dokunduğu ve ayrıldığı yerleri gösterir. Kontak dokunma/ayrılma ile kapalı bekleme konumu arasındaki mesafe, silme veya penetrasyon olarak adlandırılır. Kesicinin elektrik arkının söndürüldüğü mesafeye ark yapma bölgesi denir. Bu, yukarıda referans verilen trip hızını hesaplamak istediğiniz eğri üzerindeki konumdur. Açık çalışmalar yüksek hızlarda gerçekleştiğinden mekanizmayı hareketin sonuna doğru yavaşlatmak için genellikle bir amortisör kullanılır. Amortisörün etkin olduğu konum, sönümleme bölgesi olarak adlandırılır. Birçok kesicide sönümlemeyi hareket eğrisinden ölçebilirsiniz. Ancak bazı devre kesiciler, sönümlemeyi ölçmek için ayrı bir transdüserin bağlanmasını gerektirebilir. Sönümlemeyi hem açma hem de kapatma işlemlerinde ölçebilirsiniz. Sönümleme, eğri ile ilişkili mesafe veya zaman parametrelerine sahip olabilir.
Devre kesicinin stroku vakum devre kesiciler için çok küçüktür (yaklaşık 10 ila 20 mm) ve daha yüksek gerilimler için daha uzun stroklar gerektiğinden SF6 devre kesiciler için 100 ila 200 mm aralığında artar. Daha eski toplu yağ devre kesicileri 500 mm'nin üzerinde strok uzunluklarına sahip olabilir. İki farklı devre kesicinin stroku karşılaştırılıyorsa aynı tipte oldukları ve aynı mekanizmayı kullandıkları sürece birbirlerinin birkaç mm dahilinde olmalıdır. Hiçbir sınır bulamazsanız fazla hareketi ve geri tepmeyi kesicinin strokuyla karşılaştırabilirsiniz; bunlar toplam strokun yaklaşık %5 altında olmalıdır. Kontakların ve çalışma mekanizmasının daha fazla hasar görmesini önlemek için aşırı geri tepme veya aşırı hareket araştırılmalıdır; bunun nedeni genellikle arızalı bir amortisördür.
Çalışma gerilimi ve bobin akımının rutin olarak ölçülmesi, harekete geçirme bobinlerindeki olası mekanik ve/veya elektriksel sorunların gerçek arızalar olarak ortaya çıkmasından çok önce tespit edilmesine yardımcı olabilir. Ana analiz, bobin akım izine odaklanır; kontrol gerilimi izi, çalışmakta olan akım eğrisini yansıtacaktır. Gerilimi değerlendirmek için birincil parametre, çalışma sırasında ulaşılan minimum gerilimdir. Bobinin maksimum akımı (en yüksek değerine ulaşmasına izin veriliyorsa) bobinin direncinin ve çalıştırma geriliminin doğrudan bir fonksiyonudur.
Bir bobine gerilim uyguladığınızda akım eğrisi ilk olarak, yükselme hızı bobinin elektrik özelliklerine ve besleme gerilimine (1 ile 2 arası noktalar) bağlı olan düz bir geçiş gösterir. Bobin armatürü (çalışma mekanizmasının enerji paketindeki mandalı harekete geçirir) hareket etmeye başladığında elektrik ilişkisi değişir ve bobin akımı düşer (3 ile 5 arası noktalar). Bu noktadan itibaren, bobin ve mandal sistemi mekanizmada depolanan enerjiyi serbest bırakma işlevini tamamlamıştır. Armatür mekanik uç konumuna geldiğinde bobin akımı bobin gerilimiyle orantılı akıma yükselir (5 ile 8 arası noktalar). Ardından yardımcı kontak devreyi açar ve bobin akımı devredeki indüktans nedeniyle akımda oluşan azalmayla sıfıra düşer (8 ile 9 arası noktalar).
İlk alt akım pikinin tepe değeri, tamamen doygunluğa ulaşmış bobin akımıyla (maksimum akım) ilişkilidir ve bu ilişki, en düşük trip gerilimine olan yayılmanın bir göstergesidir. Bobin; armatür ve mandal hareket etmeye başlamadan önce maksimum akımına ulaşırsa kesici trip yapmaz. Bu pik önceki ölçümlere göre değişirse kontrol edilmesi gereken ilk şey kontrol gerilimi ve çalışma sırasında ulaştığı minimum değerdir. Fakat iki akım piki arasındaki ilişkinin, özellikle de sıcaklıkla değiştiği unutulmamalıdır. Bu, en düşük trip gerilimi için de geçerlidir. 3 ile 5 noktaları arasındaki süre artarsa veya bu bölgedeki eğri yukarı veya aşağı kayarsa bu durum arızalı bir mandala veya arızalı bir bobine işaret eder. En yaygın neden mandal sisteminde yağlama eksikliğidir; mandalın temizlenmesi ve yağlanması tavsiye edilir.
UYARI: Herhangi bir bakım yaparken devre kesicinin güvenlik protokollerine uyun. En azından, kesicinin kontrol gücü kapalı olmalıdır ve bakım öncesinde mekanizma enerjisinin boşaltılması veya engellenmesi gerekmektedir.
Mandal sistemi doğru şekilde yağlanmışsa sonraki adım, doğru olduklarından emin olmak için kapatma ve açma bobinlerinin direncini doğrulamak ve gerekirse bunları değiştirmektir.
Aşağıdaki tablolar, yüksek gerilim devre kesicileri üzerindeki zaman ve hareket ölçümleriyle ilişkili tipik arıza modlarını ve sorunun olası çözümlerini göstermektedir.
UYARI: Herhangi bir bakım yaparken devre kesicinin güvenlik protokollerine uyun. En azından, kesicinin kontrol gücü kapalı olmalıdır ve bakım öncesinde mekanizma enerjisinin boşaltılması veya engellenmesi gerekmektedir.
| Close Time | Open Time | Damping Time | Charging Motor | Possible cause of failure condition |
|---|---|---|---|---|
| Faster/Slower | Normal | Normal | Normal | Change in characteristic of the closing system. Latching system is binding. |
| Faster | Normal | Normal | Normal | Spring charging system used for closing is defective. |
| Slower | Normal | Normal | Normal | Spring charging system used for closing is defective. |
| Normal | Slower | Normal | Normal | Change in characteristic of the closing system. Latching system is binding. |
| Faster | Slower | Normal/Slower | Normal/Slower | Reduced force exerted by opening springs. One of the opening springs is broken. |
| Slower | Slower | Normal/Slower | Normal/Slower | Increased friction throughout the entire breaker caused by (for example) corrosion in the linkage system. |
| Normal | Faster | Normal | Normal | Malfunctioning puffer system or extremely low SF6- pressure |
| Normal | Normal | Faster | Faster | Damaged opening damper. Not enough oil in the dashpot. |
| Normal | Normal | Slower | Slower | Damaged opening damper. Increased friction in the dashpot. |
| Tested parameter | Result |
|---|---|
| Coil current | Varies with coil resistance and control voltage. |
| Control voltage | Increased voltage drop indicates increased resistance of the coil supply cables. Must be measured in order to obtain traceability of coil current measurements and timing measurements. |
| Coil resistance | A change could indicate a burned coil or a short circuit between winding turns. Can be calculated from control voltage and peak current. |
| Armature stop time | Increased time indicates increased mechanical resistance in latch system or coil armature. |
| Armature start current | Increased current indicates increased mechanical resistance in coil armature. Gives an indication of the lowest operation voltage (coil pick up). |
| Max motor current | Varies with winding resistance, supply voltage and applied force. Start current not considered. |
| Motor voltage | Increased voltage drop indicates increased resistance in the motor supply cables. |
| Spring charge motor start time | Closing time of auxiliary contact for the spring charge motor. |
| Spring charge motor stop time | Increased time shows e.g. higher mechanical friction. |
Genellikle statik direnç ölçümleri (SRM) veya dijital düşük dirençli ohmmetre (DLRO) testleri (bazen Ducter™ testleri de denir) olarak da adlandırılan mikro ohm ölçümleri, ana kontaklardaki olası bozulmayı veya hasarı tespit etmek için kontaklar kapalıyken devre kesici üzerinde gerçekleştirilir. Ana kontakların direnci çok yüksekse devre kesiciye zarar verebilecek aşırı ısınma söz konusudur. Tipik değerler dağıtım ve iletim devre kesicilerinde 50 μΩ'un altında olup jeneratör devre kesici değerleri ise genellikle 10 μΩ'un altındadır. Değer anormal derecede yüksekse kontakların "yanması" için testin birkaç kez tekrarlanması veya akımın 30 ila 45 saniye boyunca uygulanması gerekebilir; bu, kontaklarda olabilecek oksitlenme veya gresin içeri itilmesine yardımcı olur. Üç fazın tümü için mikro ohm test sonuçları, birbirinin %50'si dahilinde olmalı ve aykırı değerler incelenmelidir. Her zaman bağlantıların iyi durumda olduğunu doğrulayın ve değerler yüksek olduğunda testi tekrarlayın. IEC, 50 A veya daha yüksek bir test akımı gerektirirken IEEE, 100 A veya daha yüksek bir test akımı gerektirir.
DRM ölçümleri ile SF6 kesicilerdeki ark kontağı uzunluğu, devre kesiciyi sökmeden güvenilir bir şekilde tahmin edilebilir. SF6 kesicilerde ark kontağı genellikle Wolfram'dan (tungsten) yapılır. Bu kontak yanar ve yük akımının her kesintisinde kısalır.
Testler, kesici ana kontağından DC akım enjekte edilerek ve kesici çalıştırılırken voltaj düşüşü ve akım ölçülerek gerçekleştirilir. Kesici analizörü daha sonra direnci zamanın bir fonksiyonu olarak hesaplar ve çizer. Kontak hareketi eşzamanlı olarak kaydedilirse, her kontak konumundaki direnci okuyabilirsiniz. Bu yöntem kontak teşhisi için kullanılır ve bazı durumlarda süreleri ölçmek için de kullanılır.
Güvenilir bir DRM yorumlaması, yüksek test akımı ve iyi ölçüm çözünürlüğüne sahip bir devre kesici analizörü gerektirir ve Megger devre kesici analizörleri her ikisine de sahiptir.
DRM, bir opal kontağın uzunluğunu/aşınmasını tahmin etmek için güvenilir bir yöntemdir. Harici SDRM modülü yüksek bir akım değeri sağlar ve EGIL200, yukarıdaki durumda 16,1 mm gibi çok iyi bir çözünürlükle doğru bir ölçüm yapılmasına olanak tanır.
