500kV SF₆ टैंक सर्किट ब्रेकर इनसुलेशन पुल रोड डिसचार्ज दोष कारण विश्लेषण और उपचार

विद्युत ब्रेकर का एक महत्वपूर्ण घटक होने के साथ, इंसुलेटिंग पुल-रॉड गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर (GIS) उपकरण का एक महत्वपूर्ण इंसुलेशन और प्रसारण भाग है। यह यांत्रिक और विद्युतीय गुणों के संदर्भ में उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है। सामान्यतः, इंसुलेटिंग पुल-रॉड अधिकतर समय फ़ैल नहीं होते, लेकिन जब फ़ैल होता है, तो यह विद्युत ब्रेकर के लिए गंभीर परिणाम हो सकते हैं।

एक निश्चित विद्युत स्टेशन में 550kV विद्युत ब्रेकर एक सिंगल-ब्रेक हॉरिजोंटल व्यवस्था का है, जिसका मॉडल 550SR-K है और इसका हाइड्रॉलिक ऑपरेटिंग मेकेनिज्म है। इसकी 63kA की ब्रेकिंग क्षमता, 550kV का रेटेड वोल्टेज, 4000A का रेटेड करंट, 63kA का रेटेड ब्रेकिंग करंट, 1675kV का रेटेड लाइटनिंग इम्पल्स विद्युत धारिता, 1300kV का रेटेड स्विचिंग इम्पल्स विद्युत धारिता, और 740kV का रेटेड पावर-फ्रीक्वेंसी विद्युत धारिता है। विद्युत ब्रेकर का इंसुलेटिंग रॉड एपोक्सी रेजिन से बना है, जिसकी मोटाई 15mm, चौड़ाई 40mm, और घनत्व 1.1 - 1.25g/cm³ है।

फ़ैल प्रक्रिया

एक निश्चित हाइड्रो विद्युत स्टेशन अपने नंबर 4 मुख्य ट्रांसफॉर्मर के लिए शक्ति प्रसारण को फिर से शुरू करने की तैयारी कर रहा था। विद्युत स्टेशन की मुख्य विद्युत वायरिंग चित्र 1 में दिखाई गई है। ऊपरी-स्तरीय कंप्यूटर पहले 5032 विद्युत ब्रेकर को खोला, फिर 5031 विद्युत ब्रेकर को खोला। ऊपरी-स्तरीय कंप्यूटर ने "TV ओपन-सर्किट एलर्ट" और "5031 विद्युत ब्रेकर प्रोटेक्शन डिवाइस अनोक्तिकता" जैसे संकेत रिपोर्ट किए। स्थल पर जाँच में पाया गया कि 5031 विद्युत ब्रेकर के प्रोटेक्शन डिवाइस और सुरक्षा-नियंत्रण डिवाइस दोनों में TV ओपन-सर्किट एलर्ट था। ऊपरी-स्तरीय कंप्यूटर की जाँच में पाया गया कि 5032 और 5031 विद्युत ब्रेकर के T-जोन में वोल्टेज ट्रांसफॉर्मरों के लिए Uab= 0, Uca = 306kV, और Ubc = 305kV। स्थल पर वास्तविक जाँच में पाया गया कि 5032 और 5031 विद्युत ब्रेकर दोनों खुले स्थिति में थे।

रखरखाव कर्मचारियों ने 5032 और 5031 विद्युत ब्रेकर के T-जोन में वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर शरीर के टर्मिनल बॉक्स पर फेज C के द्वितीयक गुच्छे का वोल्टेज 55V और फेज A और B का 0V मापा। यह प्रारंभिक रूप से निर्धारित किया गया कि 5031 विद्युत ब्रेकर के फेज C में एक फ़ैल था।

स्थल पर जाँच की स्थिति

फ़ैल होने के बाद, विद्युत स्टेशन ने तुरंत स्थल पर फ़ैल बिंदु की तलाश की और फ़ैल कारण का विश्लेषण किया। इसके साथ ही, राज्य के डिस्पैचिंग केंद्र से संपर्क किया गया और 5031 विद्युत ब्रेकर को रखरखाव स्थिति में स्थानांतरित किया गया। विद्युत ब्रेकर निर्माता के कर्मचारियों के स्थल पर पहुंचने के बाद, उन्होंने 5031 विद्युत ब्रेकर के ऑपरेटिंग मेकेनिज्म की फिर से जाँच की। पाया गया कि मेकेनिज्म के ऑपरेटिंग रॉड की स्थिति सामान्य "खुला" स्थिति में थी, और मेकेनिज्म में कोई असामान्यता नहीं थी, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। प्रारंभिक रूप से निर्धारित किया गया कि फ़ैल विद्युत ब्रेकर के आंतरिक समस्या से हो सकता है।

यह ध्यान में रखते हुए कि विद्युत ब्रेकर का बंद रिसिस्टेंस ग्राउंडिंग रिसिस्टेंस से बहुत कम है, यदि विद्युत ब्रेकर की वास्तविक आंतरिक स्थिति बंद स्थिति में है, तो इस विद्युत ब्रेकर का ग्राउंडिंग रिसिस्टेंस अन्य दो फेजों की तुलना में बहुत कम होगा। 5031 विद्युत ब्रेकर के दोनों तरफ के ग्राउंडिंग आइसोलेटिंग स्विचों को खोले बिना तीन-फेज 5031 विद्युत ब्रेकर का ग्राउंडिंग रिसिस्टेंस मापा गया। मापन के परिणाम इस प्रकार थे: फेज A 273.3 μΩ, फेज B 245.8 μΩ, और फेज C 256.0 μ&Ω;। फेज C के लिए कोई असामान्य डेटा नहीं पाया गया।

5031 विद्युत ब्रेकर को रखरखाव स्थिति में रखने के बाद, 5031C फेज विद्युत ब्रेकर के लिए गैस वसूली प्रक्रिया शुरू की गई, और खोलने की तैयारी की गई। 5031C फेज विद्युत ब्रेकर का ऊपरी फ्लेंज उठा लिया गया। जाँच में पाया गया कि इस विद्युत ब्रेकर के गतिशील और स्थिर संपर्क नियमित खुले स्थिति में थे, विद्युत ब्रेकर की कुल संरचना अच्छी थी, और कोई विदेशी पदार्थ या स्पष्ट डिस्चार्ज मार्क नहीं थे। एक मल्टीमीटर का उपयोग करके, विद्युत ब्रेकर के गतिशील और स्थिर संपर्क के बीच का संपर्क रिसिस्टेंस 0.6 &Ω; (नियमित सीमा में) मापा गया, और गतिशील और स्थिर संपर्क और इंसुलेटिंग पुल-रॉड के बीच कोई विद्युत संबंध नहीं था, जैसा कि चित्र 3 में दिखाया गया है।

फिर ऊपरी फ्लेंज और विद्युत ब्रेकर के निचले एक्सेस होल को उठाकर फिर से जाँच की गई, तो गैस चैम्बर में एक स्पष्ट जल्दी गंध महसूस की गई। गैस चैम्बर के तल पर और निचले एक्सप्लोजन-प्रतिरोधी मेम्ब्रेन के स्थान पर भूरे-काले पाउडरी पदार्थ थे, जैसा कि चित्र 4 में दिखाया गया है।

5031C-फेज विद्युत ब्रेकर पर एक मैनुअल स्लो-क्लोजिंग परीक्षण किया गया। क्लोजिंग संचालन सामान्य था, और कोई असामान्य घटना नहीं देखी गई। मैनुअल स्लो-क्लोजिंग के पूरा होने के बाद, विद्युत ब्रेकर शरीर के बाहरी हिस्से की फिर से जाँच की गई। पाया गया कि विद्युत ब्रेकर के इंसुलेटिंग पुल-रॉड पर दो डिस्चार्ज मार्क थे। उनमें से एक स्पष्ट रूप से टूटा हुआ था, जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है। इंसुलेटिंग पुल-रॉड की सतह पर ट्रैकिंग मार्क थे, और ये मार्क पूरे इंसुलेटिंग पुल-रॉड पर फैले हुए थे।

इंसुलेटिंग पुल-रॉड की जाँच करने और कोई नया डिस्चार्ज बिंदु नहीं ढूंढने के बाद, 5031C-फेज विद्युत ब्रेकर पर एक मैनुअल स्लो-ओपनिंग परीक्षण किया गया। ओपनिंग संचालन सामान्य था। ओपनिंग के पूरा होने के बाद, इंसुलेटिंग पुल-रॉड की फिर से जाँच की गई, और अभी भी कोई नया डिस्चार्ज बिंदु नहीं ढूंढा गया। एक बोरस्कोप का उपयोग करके विद्युत ब्रेकर के आंतरिक हिस्से की व्यापक जाँच की गई, और कोई अन्य असामान्य घटना नहीं देखी गई।

फ़ैल कारण विश्लेषण

फ़ैल इंसुलेटिंग पुल-रॉड को हटाने के बाद, इसका निरीक्षण और माप किया गया। पुल-रॉड 570mm लंबा, 40mm चौड़ा, और 15mm मोटा था। पूरे इंसुलेटिंग पुल-रॉड पर दो स्पष्ट डिस्चार्ज-जलने वाले स्थान थे, जो क्रमशः छोरों से 182mm और 315mm की दूरी पर थे। उनमें से एक की लंबाई लगभग 53mm थी। पूरे इंसुलेटिंग पुल-रॉड की सतह पर ट्रैकिंग चैनल के स्पष्ट ट्रेस थे, जो पुल-रॉड के दोनों छोरों के आंतरिक छेदों को जोड़ते थे।

फ़ैल इंसुलेटिंग पुल-रॉड की इंसुलेशन को मापा गया। एक मल्टीमीटर का उपयोग करके, छोरों पर आसन्न छेदों के बीच की इंसुलेशन सामान्य थी। दोनों छोरों के आंतरिक छेदों के बीच की इंसुलेशन 1.583M&Ω; थी। एक इंसुलेशन रिसिस्टेंस मीटर का उपयोग करके, रिसिस्टेंस मान 643k&Ω; (1010V वोल्टेज पर) था, और दोनों छोरों के बाहरी छेदों के बीच की इंसुलेशन 1.52T&Ω; (5259V वोल्टेज पर) थी। एक सामान्य इंसुलेटिंग पुल-रॉड के लिए, 5259V वोल्टेज पर दोनों छोरों के आंतरिक छेदों के बीच की इंसुलेशन 5.26T&Ω; से अधिक थी।

उपरोक्त जाँच परिणामों के आधार पर, यह निर्धारित किया जा सकता है कि 5031C-फेज विद्युत ब्रेकर के इंसुलेटिंग पुल-रॉड की इंसुलेशन फट गई थी, और इसने अपेक्षाकृत कम वोल्टेज की स्थिति में चालकता दिखाई थी।

जब 5031C-फेज विद्युत ब्रेकर के इंसुलेटिंग पुल-रॉड को काटकर जाँच किया गया, तो पाया गया कि, छोरों को छोड़कर जहां कोई हवा का छेद दिखाई नहीं दे रहा था, पुल-रॉड के आंतरिक हिस्से में ट्रैकिंग चैनल के साथ लंबे हवा के छेद थे, जैसा कि चित्र 6 में दिखाया गया है।

कुल ब्रेकडाउन; दूसरा, इंसुलेटिंग पुल-रॉड के सामग्री के अनुपात या घटक समय आवश्यक आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते थे, जिससे इंसुलेटिंग पुल-रॉड के विभिन्न भागों की इंसुलेशन शक्ति असमान थी। मजबूत विद्युत क्षेत्र में, कम इंसुलेशन वाले क्षेत्र पहले फट गए, और फिर अन्य कम इंसुलेशन वाले क्षेत्र फट गए, जिससे अंततः इंसुलेटिंग पुल-रॉड का कुल ब्रेकडाउन हुआ।

संभालन उपाय
सामान्य संभालन

5031C-फेज विद्युत ब्रेकर के फ़ैल कारण को निर्धारित करने के बाद, विद्युत स्टेशन ने C-फेज विद्युत ब्रेकर के इंसुलेटिंग पुल-रॉड को बदलने की व्यवस्था की। बदलाव के पूरा होने के बाद, गैस चैम्बर को विलग किया गया, गैस 0.45MPa के निर्धारित दबाव तक भरी गई, और 24 घंटे तक छोड़ दिया गया। फिर, रूटीन परीक्षण किए गए, जिनमें गैस चैम्बर में नमी की मात्रा की माप, बंद रिसिस्टेंस की जाँच, विशेषता परीक्षण, और गैस लीक डिटेक्शन शामिल थे। रूटीन परीक्षणों के पास होने के बाद, 5031 विद्युत ब्रेकर के लिए खुले और बंद स्थिति में AC धारिता और आंशिक डिस्चार्ज परीक्षण किए गए। ऐक्सेसरीज़ को फिर से स्थापित किया गया, और शक्ति प्रसारण को फिर से शुरू करने के लिए एक आवेदन दाखिल किया गया।

AC धारिता और आंशिक डिस्चार्ज परीक्षण

परीक्षण वोल्टेज बैकअप लाइन 3E से लगाया गया। परीक्षण से पहले, 5031 विद्युत ब्रेकर और 5032 विद्युत ब्रेकर के दोनों तरफ के सभी व