252kV ٹینک طرز کے بلند وولٹیج سلفر ہیکسا فلورائڈ سرکٹ بریکر کے لئے تین فیز مکینکل ٹرانسمیشن کا منصوبہ

چین کے عالی فشار بجلی کے نیٹ ورک میں 252kV ٹینک ٹائپ SF₆ سरکٹ بریکرز کے لئے تین فازی مکانیکل لنکیج کا ڈیزائن اور اطلاق

چین کے عالی فشار بجلی کے نقل و حمل نظام میں، تین فازی بجلی کے نقل و حمل نظام کو عام طور پر استعمال کیا جاتا ہے، اور عالی فشار برقی آلات کو تین فازی ترتیب میں رکھا جاتا ہے۔ موجودہ 252kV ٹینک ٹائپ SF₆ سرکٹ بریکرز کا زیادہ تر ڈیزائن فازوں کی جداگانہ ترتیب پر مشتمل ہوتا ہے، جہاں ہر فاز کو ایک مستقل موٹر-سپرنگ آپریشنل مکینزم حاصل ہوتا ہے۔ تین فازی مکانیکل لنکیج کو ایک جنکشن کنٹرول باکس کے ذریعے برقی لنکیجوں کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ لیکن برقی لنکیج خارجی تاثرات کے خلاف ضعیف ہوتے ہیں، جس کے نتیجے میں غیر مکمل فازی آپریشن اور بد فازی سوئچنگ سنکروناائزیشن کے مسائل پیدا ہوتے ہیں۔ ان مسائل کو حل کرنے اور آپریشنل قابلِ اعتمادیت کو بہتر بنانے کے لئے، ایک تین فازی مکانیکل لنکیج ڈیزائن کیا گیا ہے تاکہ ایک ہی مکینزم کے ذریعے سنکروناائز شدہ ڈرائیو کو ممکن بنایا جا سکے، جس سے تین فازی سنکروناائزیشن میں بہتری ہوتی ہے اور فاز کی کمزوری کے مسائل کو روکا جا سکتا ہے۔

ڈیزائن منصوبہ
برقی اور مکانیکل لنکیجوں کا موازنہ

• تین فازی برقی لنکیج: تین مستقل آپریشنل مکینزم (مثال کے طور پر LW24-252 پروڈکٹس کے لئے CT20 موٹر-سپرنگ مکینزم) کا استعمال کرتا ہے، جہاں فازوں کے درمیان تنسيقات جنکشن باکس کے ذریعے برقی لنکیجوں کے ذریعے حاصل کی جاتی ہیں۔ ہر فاز کا ڈرائیو شافٹ اپنی متعلقہ آرک کشی کے چیمبر سے مستقیم جڑا ہوتا ہے۔ حفاظتی نظام تین فازی پوزیشن میٹچ ریلے کا استعمال کرتا ہے تاکہ ٹرپنگ کو عمل میں لایا جا سکے۔

• تین فازی مکانیکل لنکیج: ایک ہی ہائیڈرولک-سپرنگ آپریشنل مکینزم کا استعمال کرتا ہے، جہاں تین فازی آرک کشی کے چیمبر مکانیکل کنیکٹنگ رودز کے ذریعے جڑے ہوتے ہیں۔ 252kV ٹینک ٹائپ سرکٹ بریکرز کے ساتھ ہاریزونٹل آرک کشی کے چیمبر کی ترتیب (عموماً آؤٹ ڈور سب سٹیشنز میں عام) کے لئے، آپریشنل مکینزم اور ڈرائیو سسٹم چیمبرز کے سامنے رکھا جاتا ہے، جس کے لئے مکینزم کی مونٹنگ، ڈرائیو ٹرین، اور سپورٹ سٹرکچرز کو دوبارہ متعارف کرایا جانا ضروری ہے۔

LW24-252 سرکٹ بریکرز کا ریٹروفٹ

اصلي LW24-252 میں تین CT20 مکینزم کے ساتھ فازی جداگانہ آپریشن ہوتا ہے۔ مکانیکل لنکیج کو حاصل کرنے کے لئے:

• آپریشنل مکینزم کو اپ گریڈ کیا گیا ہے: ایک ہائی پاور ہائیڈرولک-سپرنگ مکینزم (مثال کے طور پر CYA5-5) کے ساتھ بدل دیا گیا ہے تاکہ مطالوبہ اوپریشنل انرجی کی افزائش کو پورا کیا جا سکے (کیلکولیٹڈ سنگل فاز سوئچنگ انرجی کے لئے مزبور ہائیڈرولک ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے)۔

• سیل سٹرکچر کی بہتری: ڈائریکٹ ایکشن سیل (کمپرسڈ PTFE V-گاسکٹس کے ساتھ جو زیادہ فرکشن اور قیمت والے ہوتے ہیں) کو ریٹری لپ سیلز میں تبدیل کیا گیا ہے تاکہ آپریشنل فورس کو کم کیا جا سکے اور قابلِ اعتمادیت میں بہتری لائی جا سکے۔

• فازوں کے درمیان سخت فکسنگ: کنیکٹنگ پلیٹس کو نصب کیا گیا ہے تاکہ فازوں کے درمیان فاصلے کو برقرار رکھا جا سکے اور ڈرائیو کی سختی کو بہتر بنایا جا سکے۔

• ڈبل ٹائی رود سسٹم: ڈبل ٹائی رود کو استعمال کیا گیا ہے تاکہ ٹورک کو منتقل کیا جا سکے اور سوئچنگ کے دوران ڈیفارمیشن کو روکا جا سکے، جس سے سنکروناائزڈ موومنٹ کو ممکن بنایا جا سکے۔

• ایکجا مکینزم باکس: ایک ہی ہائیڈرولک مکینزم کو سمیت لانے کے لئے دوبارہ ڈیزائن کیا گیا ہے تاکہ کنٹرول اور مکانیکل انٹرفیسز کو استحکام دیا جا سکے۔

کام کا اصول اور سٹرکچر

ہائیڈرولک-سپرنگ مکینزم ایک پسٹن رود کو لائنر موومنٹ میں چلاتا ہے، جو ڈرائیو کرنک آرم کے ذریعے ریٹیشنل موومنٹ میں تبدیل ہوتا ہے۔ یہ موومنٹ ٹائی رودز کے ذریعے ہر تین فازوں کو سنکروناائز کرنے کے لئے منتقل کیا جاتا ہے۔ پھر ایک کرنک آرم باکس ریٹیشنل موومنٹ کو واپس لائنر موومنٹ میں تبدیل کرتا ہے تاکہ آرک کشی کے چیمبرز میں مووبل کنٹیکٹس کو کارکردگی دے سکے۔

• کلوسنگ پروسیس: پسٹن رود دائیں جانب حرکت کرتا ہے، جس سے ڈرائیو شافٹ کو کاؤنٹر کلک وائس چلانے کے لئے کرنک آرم کو گھمانے کیلئے چلا دیا جاتا ہے۔ یہ موومنٹ ٹائی رودز کے ذریعے ہر تین فازوں کو منتقل کیا جاتا ہے، جس سے اندر کے ٹائی رودز کو اندر کی طرف دبانے کا نتیجہ ہوتا ہے تاکہ کنٹیکٹس کو مکمل طور پر بند کیا جا سکے۔

• اوپننگ پروسیس: موومنٹس کو الٹ کر دیا جاتا ہے، جس میں پسٹن رود واپس چلتا ہے تاکہ کنٹیکٹس کو الگ کر دے۔

ڈرائیو کمپوننٹس کا استحکام ڈیزائن

تین فازی لنکیج کے تحت اصل مکانیکل خواص کو برقرار رکھنے کے لئے، ہائیڈرولک-سپرنگ مکینزم کی اوپریشنل انرجی (مثال کے طور پر 10,000J کل سوئچنگ انرجی) کرنک آرم اور ٹائی رودز کو مضبوط کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ محدود عنصر کی تجزیہ ہائی انرجی آپریشنز کے دوران مواد کے حدود کے اندر استرس کی تقسیم کو یقینی بناتا ہے۔

مکینزم کا انتخاب اور ڈیبگنگ
ہائیڈرولک-سپرنگ مکینزم کی خصوصیات

• فوائد: چھوٹا ڈیزائن، زیادہ تکامل، بڑی اوپریشنل انرجی (کلوسنگ کے لئے 2540J، ٹرپنگ کے لئے 10005J)، گرمی کا کم تاثر، اور زیادہ قابلِ اعتمادیت۔

• فنی پیرامیٹرز:

• ریٹڈ آپریشنل سائکل: اوپن - 0.3s - کلوسنگ-اوپن - 180s - کلوسنگ-اوپن

• ریٹڈ آئل پریشر: 48.7MPa ±3MPa

• انرجی سٹوریج ٹائم: ≤60s فی سائکل

• مکینکل لائف: 5000 سائکل (M2 گریڈ: 10,000 سائکل)

ڈیبگنگ اور کارکردگی

• انرجی میچنگ: CYA5-5 مکینزم (10,000J کل انرجی) 252kV سرکٹ بریکر کی مطلوبات (ٹرپنگ کے لئے 6500J، کلوسنگ کے لئے 3500J) کو پورا کرتا ہے، سیفٹی مارجنز کو یقینی بناتا ہے۔

• سنکروناائزیشن: تین فازی سوئچنگ سنکروناائزیشن کو ≤3ms (معمولی LW252-252 کے 3ms بیس لائن کے مقابلے میں) تک بہتر بنایا گیا ہے، سولینوئڈ ولوز میں ہائیڈرولک فلو کے تنظیم کے ذریعے۔

• کوسٹ افیکٹوٹی: تین الگ الگ مکینزم کو ایک کے ساتھ بدل کر کوسٹ کو ~15% (معمولی فازی جداگانہ ڈیزائن کے 85%) تک کم کیا گیا ہے، جبکہ قابلِ اعتمادیت میں بہتری کے باعث فروش کی قیمت 1.5x تک بڑھ گئی ہے۔

ٹائپ ٹیسٹنگ

• معیار: DL/T593، GB1984، IEC62271-100 کے مطابق۔

• کلیدی ٹیسٹ:

• ڈائینامک/تھرمل استحکام: 3s کے لئے 50kA؛ 0.3s کے لئے 125kA

• ٹرمینل فلٹ ٹیسٹ (T100s): 50kA

• مکینکل لائف: 5000 سائکل کامیابی سے مکمل کیے گئے ہیں

• IP ریٹنگ: مکینزم باکس پروٹیکشن لیول ٹیسٹس پر قابول کرتا ہے۔

خاتمه

252kV ٹینک ٹائپ SF₆ سرکٹ بریکرز کے لئے تیار کیا گیا تین فازی مکانیکل لنکیج سسٹم عالی فشار بجلی کے نیٹ ورک میں کلیدی قابلِ اعتمادیت کے مسائل کو حل کرتا ہے۔ فازی سنکروناائزیشن کے خرابیوں کو ختم کرنے اور کمپوننٹ کا عدد کم کرنے کے ذریعے یہ نوآوری نیٹ ورک کی استحکام میں بہتری لاتا ہے اور کوسٹ کو کم کرتا ہے۔ بین الاقوامی لیڈنگ ٹیکنیکل معیارات اور مستقل فکس اسٹیٹ کے ساتھ یہ حل چین کے بجلی کے نیٹ ورک کے وسعت کے لئے مضبوط یکاغر کی حمایت فراہم کرتا ہے اور ہائبرڈ سوئچ گیر سسٹم کے ممکنہ اطلاقات سمیت وسیع بازار کی آفاق فراہم کرتا ہے۔