I quadri isolati in gas (GIS) sono ampiamente utilizzati nei moderni sistemi di trasmissione e distribuzione di energia grazie al design compatto, all'elevata affidabilità e alle eccellenti prestazioni di isolamento. Tuttavia, l’affidabilità a lungo termine delle apparecchiature GIS dipende fortemente dalle corrette procedure di messa in servizio prima dell’alimentazione.
Un processo completo di messa in servizio GIS prevede l'ispezione meccanica, l'aspirazione, il riempimento di gas SF₆, il test delle perdite, l'analisi della qualità del gas e la verifica operativa finale. Eventuali errori durante queste fasi possono portare al degrado dell'isolamento, perdite di gas, contaminazione da umidità o persino guasti alle apparecchiature.
Questo articolo fornisce una pratica lista di controllo per la messa in servizio GIS che può aiutare i servizi pubblici, gli appaltatori EPC e gli ingegneri addetti alla messa in servizio a garantire un funzionamento sicuro e affidabile.
Prima di iniziare qualsiasi operazione di movimentazione del gas, è necessario eseguire un'ispezione meccanica dettagliata.
- Verificare che tutti i compartimenti GIS siano assemblati correttamente.
- Controllare i bulloni della flangia e i valori di coppia.
- Confermare che i collegamenti di messa a terra siano completati.
- Ispezionare i meccanismi operativi e gli interblocchi.
- Verificare le informazioni sulla targhetta e l'identificazione del compartimento.
- Assicurarsi che tutti i blocchi per il trasporto siano stati rimossi.
I difetti meccanici scoperti dopo il riempimento del gas possono comportare costose operazioni di recupero del gas e ritardi nei progetti. L'identificazione tempestiva dei problemi migliora l'efficienza della messa in servizio e riduce i rischi.
L'aspirazione è una delle fasi più critiche della messa in servizio del GIS.
- Rimuovere l'aria residua dai compartimenti GIS.
- Eliminare la contaminazione da umidità.
- Migliorare le prestazioni di isolamento.
- Preparare l'attrezzatura per il riempimento del gas SF₆.
La maggior parte dei produttori di GIS richiedono un livello di vuoto compreso tra:
- ≤ 133 Pa (1 Torr)
- o inferiore a seconda delle specifiche del progetto
Il vuoto deve essere mantenuto per diverse ore per garantire la completa rimozione dell'umidità.
- Tempo di vuoto insufficiente.
- Perdite nei collegamenti del vuoto.
- Riempimento di gas prima di raggiungere i livelli di vuoto target.
Un sistema dedicato di recupero e vuoto del gas SF₆ può migliorare significativamente l'efficienza di aspirazione prevenendo al contempo le emissioni di gas durante le future operazioni di manutenzione.
Una volta completata e verificata la messa a vuoto, è possibile iniziare il riempimento del gas SF₆.
- Verificare i registri del vuoto.
- Collegare l'attrezzatura per il trattamento del gas.
- Riempire lentamente il gas SF₆ secondo le istruzioni del produttore.
- Monitorare continuamente la pressione.
- Compensare la pressione in base alla temperatura ambiente.
- Utilizzare gas SF₆ ad elevata purezza.
- Evitare di introdurre umidità durante il riempimento.
- Assicurarsi che tutti i tubi del gas siano puliti e privi di perdite.
- Registrare la pressione di riempimento e la quantità di gas.
Un riempimento di gas non corretto può compromettere la rigidità dielettrica e interrompere le prestazioni.
Dopo il riempimento del gas, tutti i compartimenti devono essere sottoposti a prova di tenuta.
- Giunti a flangia
- Guarnizioni O-ring
- Monitor della densità del gas
- Valvole di riempimento
- Collegamenti saldati
I rilevatori di perdite elettronici forniscono un'identificazione rapida e precisa dei punti di perdita durante la messa in servizio e la manutenzione.
Utilizzato per individuare perdite di SF₆ molto piccole attorno a guarnizioni e collegamenti.
I sistemi di monitoraggio della densità del gas aiutano a identificare le perdite lente nel tempo.
Anche piccole perdite di SF₆ possono portare a:
- Perdita di gas
- Impatto ambientale
- Aumento dei costi di manutenzione
- Affidabilità dell'apparecchiatura ridotta
La verifica della qualità del gas è spesso trascurata, ma svolge un ruolo fondamentale nell'affidabilità del GIS.
Conferma che la concentrazione del gas soddisfa i requisiti operativi.
L'umidità eccessiva può causare il degrado dell'isolamento e lo scarico interno.
Indica potenziali problemi di isolamento o attività di scarica anomala.
L'analisi del gas aiuta gli ingegneri a confermare:
- Corretto riempimento del gas
- Livelli di umidità accettabili
- Assenza di contaminazione
- Conformità alle specifiche dell'utilità
Gli analizzatori di gas SF₆ portatili consentono test e documentazione rapidi in loco.
Prima della messa sotto tensione eseguire i controlli finali di verifica.
- Ispezione meccanica completata.
- Registrazioni del vuoto approvate.
- Registrazioni di rifornimento di gas completate.
- Test di tenuta superato.
- I risultati dei test sulla qualità del gas sono accettabili.
- Sistemi di protezione e controllo verificati.
- Funzioni di interblocco testate.
- Confermato il sistema di messa a terra.
Dopo che tutte le ispezioni e i test sono stati completati con successo, il GIS può essere alimentato e messo in servizio in sicurezza.
Una procedura sistematica di messa in servizio del GIS è essenziale per garantire l'affidabilità, la sicurezza e una lunga durata delle apparecchiature. L'ispezione meccanica, l'aspirazione, il riempimento del gas SF₆, il test delle perdite e l'analisi della qualità del gas dovrebbero essere tutti considerati fasi ugualmente importanti del processo di messa in servizio.
Seguendo una lista di controllo strutturata per la messa in servizio e utilizzando apparecchiature professionali per la gestione del gas SF₆, il rilevamento delle perdite e l'analisi del gas, i servizi pubblici e gli appaltatori possono ridurre al minimo i rischi di messa in servizio e migliorare le prestazioni GIS a lungo termine.