Siemens Yüksek Gerilim Test Laboratuvarı

Siemens yüksek gerilim test laboratuvarı, kısa süreli ve uzun süreli izolasyon testlerini içermektedir. Bu yazımızda Siemens laboratuvarlarında gerçekleştirilen testler ve bu testler hakkında bilgi vereceğiz. Detaylar yazımızda.

A- A+

08.05.2020 tarihli yazı 12418 kez okunmuştur.

Siemens Yüksek Gerilim Test Laboratuvar Kısmi Deşarj İzolasyon

Siemens yüksek gerilim test laboratuvarında yapılan testler, sadece yüksek gerilim ölçümünden oluşmamaktadır. Bunların yanı sıra, bu laboratuvarlarda geleneksel ve UHF kısmi deşarj (partial discharge) ölçümü, radyo girişim gerilimi ölçümü (RIV), DC ve AC gerilim altındaki ekipman ve malzemelerin uzun süreli izolasyon testleri, yağmur dayanıklılık testi, anahtarlama darbe gerilimi (switcihing impulse) ve yıldırım darbe gerilimi (lightning impulse) ölçümlerini de içeren bir test portföyünü içermektedir. Sırasıyla Siemens laboratuvarından yapılan bu test ve ölçümleri inceleyelim.

Yıldırım Darbe Gerilimi Testi (Lightning Impulse Voltage)

Yıldırım darbe gerilimi, hızla maksimum değere yükselir ve maksimum değerden yavaş bir şekilde normal değere oturur. Yıldırım darbe gerilimine ait uluslarası standartlar IEC (Uluslararası Elektro Teknik Komisyonu) 60060-1:2010 standardı referans alınarak yapılır. Bu referans, yıldırım darbe gerilimi parametrelerinin nasıl hesaplanacağını açıklar. Aşağıdaki şekilde standart yıldırım darbe geriliminin eğrisi iki farklı zaman aralığında verilmiştir.

Şekil 1: Yıldırım Darbe Gerilim Test Grafiği- İki Farklı Zaman Aralığı

Bu standarda göre, standart yıldırım darbe gerilimi 1.2 us (mikro saniye) için ±%30 ve 50 us için ise ±%20 seviyesine kadar gerçekleşir. Pik değerinde izin verilen aşım toleransı değeri ise %3 'tür. Siemens’in laboratuvarındaki maksimum test edilen yıldırım darbe gerilimi ve akım değerleri ise tablo-1'de işaretlenmiştir.

Tablo 1: Yıldırım Darbe Gerilimi Testi

►İlginizi Çekebilir: Transformatörden Sensformer’a Dönüşüm

Anahtarlama Darbe Gerilimi Testi (Switching Impulse Voltage)

Anahtarlama darbe gerilimi transformatör gibi elektrik tesisi ekipmanlarının testinde kullanılmaktadır. Bu testin amacı anahtarlamalar sırasında meydana gelen aşırı gerilimlere karşı transformatör yalıtımının dayanımını görebilmektir. Aşağıda şekil-2’de anahtarlamanın ardından meydana gelen anahtarlama darbe geriliminin iki farklı zaman aralığındaki gerçekleşmesi gösterilmiştir. Test değerleri için de benzer grafikler elde edilmektedir. Tablo-2’ de ise Siemens tarafından maksimum test edilen anahtarlama darbe gerilimi ve akımı verilmiştir.

Şekil 2: Anahtarlama Darbe Gerilimi Test Grafiği- İki Farklı Zaman Aralığı

Anahtarlama ve yıldırım darbe gerilimlerinin farkları grafiksel olarak görülmektedir. Anahtarlama darbe geriliminin etkisi yıldırım darbe gerilimine göre daha uzun bir süre içerisinde gerçekleşmektedir. Ayrıca yıldırımların gerilim ve akım değerleri daha yüksek olduğundan Siemens’in test için kullandığı değerlerde yıldırım için daha yüksek alınmıştır.

Tablo 2 : Anahtarlama Darbe Gerilimi Testi

►İlginizi Çekebilir: Yangından Kablosuz Koruma Teknolojisi

Geleneksel ve UHF Kısmi Deşarj Ölçümü

Geleneksel veya UHF’li kısmi deşarj ölçümleri elektrik makinelerinin kullanılabilirlik ömrünü artırır. Bu ölçümlerin düzenli yapılması zorunludur çünkü yüksek gerilim altındaki elektriksel cihazlar mekanik yaşlanmayla karşı karşıya kalırlar. Siemens laboratuvarlarında uzun süreli olarak bu mekanik yaşlanmalar izlenmekte ve IEC 60270 standardına uygun olarak çalışmalar gerçekleştirilmekte ve üretilen cihazlar bu standarda uygun olmaktadır.

►İlginizi Çekebilir: Türkiye'nin En Büyük İkinci Biyokütle Santralinin Tercihi Siemens Oldu

Kısmi deşarjlar elektriksel sistemlerde yalıtımın bozulmasına sebep olmasından dolayı belirli değerlerin altında tutulmalıdır. Deşarjlar Coulomb cinsinden ölçülmektedir. Siemens’in kısmi deşarj ölçümü hassasiyet olarak 1 pC (piko: 10^-12 , 1 Coulomb = 1 saniye boyunca 1A ) ‘tan daha düşük değerlere inilebilmektedir.

►İlginizi Çekebilir: Etkinlik Alanlarında Yangın Güvenliği Siemens

Kısmi deşarjların incelenmesi ultra-yüksek frekanslı (UHF-PD sensor) sensörler yardımıyla veya geleneksel izleme yoluyla yapılabilmektedir. Bu sensörler ile yüksek gerilim ekipmanlarının izolasyonu izlenebilmekte. Ultra-yüksek frekanslı(UHF) sensörler 500 MHz’den 1500 MHz aralığında çalışabilmektedir.

UHF-PD Sensör Simulasyonu

Radyo Girişim Gerilimi Ölçümü (RIV-Corona Effect)

Alternatif akım ultra yüksek gerilim (UHV-AC) tesislerindeki radyo girişim gerilimleri koronadan kaynaklı olarak baralar, bağlantı ekipmanları ve izolatör gibi devre elemanlarında meydana gelir. Siemens bu testleri, IEC 62271-1 standartlarına uygun olarak yapmaktadır.

Bu test 123 kV ve üstü nominal gerilime sahip nominal gerilime sahip şalt ve kontrol cihazları için yapılabilmektedir. Orta gerilim anahtarlama ve kontrol cihazları için radyo girişim gerilimi değerleri düşük seviyede ve etkisizdir. Aşağıdaki grafikte radyo girişim geriliminin (dB cinsinden) elektrik tesislerinin çeşitli bölümlerinde ve kesinti durumlarının frekansa bağlı değişimi verilmiştir.

Radyo Girişim Gerilimi-Frekans Değişimi

Alternatif Gerilim Testi (AC Test)

Siemens laboratuvarlarında yapılan bir diğer test ise 50 Hz frekansa sahip alternatif gerilim testidir. Tablo 3’te yapılan alternatif gerilim test değeri çerçeve içine alınmıştır. Yapılan testlerde alternatif test değerleri 1200 kV-1800 kV aralığında değişmektedir.

Tablo 3: Alternatif Gerilim Testi

Mekanik ve Sıcaklık Artışı Testleri

Yüksek gerilim cihazlarının akım ve gerilim testlerinin yanısıra bu cihazların mekanik ve sıcaklığa (buzlanma-aşırı ısınma) bağlı oluşabilecek sorunlar için de testler yapılması gereklidir. Siemens laboratuvarındaki kontrol ve test cihazları ;

► Kullanım ömrü ve mekanik dayanıklılık testi
► Yüksek akım ve buna bağlı oluşan sıcaklık artış testi
► Sızdırmazlık ve basınç testleri
► Buzlanma Testi

► X Işını Testi
► Ses Basıncı Testi

gibi testleri yapabilmektedir. Bu testler 50/60 Hz AC ve DC üniteler için geçerlidir. Tablo 5’te farklı renklerde bazı test verileri çerçeve halinde işaretlenmiştir.

Tablo 4: Mekanik ve Sıcaklık Testleri

Sıcaklık artışı testi AC ve DC olarak her ikisinde de 10 kA’e kadar test edilmekte(turuncu), kabin içi (1 m³ hacim) için -75 °C’den +200 °C’ye aralığı ve oda sıcaklığı (16,17 m³ hacim) -65°C’den +95°C’ye test sıcaklık aralıklarına sahiptir. (kırmızı) Bunların yanısıra tabloda hidrolik silindirlerdeki maksimum test basıncı değerleri 50/160/250 kN ‘a (sarı) kadar yapılmaktadır.

Yüksek Güç Testleri

Elektriksel ekipmanların yüksek güçlerdeki dayanımını test edebilmek amacıyla Siemens kurduğu yüksek güç laboratuvarını kullanmaktadır. Bu laboratuvardaki testler tek faz ve üç faz şeklinde ve IEC 62271-102 standartlarına dayanarak gerçekleştirilebilmektedir.

Tablo 5: Yüksek Güç Testleri

Test edilebilen maksimum kısa devre akımı tek fazda 100 kA, üç fazda ise 80 kA ‘e kadar ulaşabilmektedir. Bunun yanında maksimum jeneratör çıkışı ise 6400 MVA’ya kadar uygulanabilmektedir.

Çeşitli Yüksek Gerilim Devre Elemanlarının Standartları

Siemens’in yüksek gerilim devre elemanlarını test ederken kullandığı standartlar tablo 6’te verilmiştir.

Tablo 6: Standartlar

Bu standartlar yüksek gerilim devre kesicileri için IEC 62271-100, yüksek gerilim kontaktörleri ve motor staterları (başlatıcıları) için IEC 62271-106, izolatörler için IEC61109, gaz izolasyonlu metaller için IEC 62271-203, akım trafoları için ise IEC 60044 olarak referans alınmaktadır.

Kaynak: