एक 550 किलोवोल्ट जीआईएस डिसकनेक्टर में ब्रेकडाउन डिस्चार्ज फ़ॉल्ट का विश्लेषण और संभालन

1. दोष की घटना का वर्णन

15 अगस्त 2024 को 13:25 बजे 550 kV GIS उपकरण में डिसकानेक्टर का दोष हुआ, जब उपकरण पूर्ण लोड (2500 A की लोड धारा) के साथ संचालित हो रहा था। दोष के समय, संबंधित सुरक्षा उपकरण तुरंत कार्रवाई करके संबंधित सर्किट ब्रेकर को ट्रिप कर दिया और दोषपूर्ण लाइन को अलग कर दिया। प्रणाली के संचालन पैरामीटर में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुआ: लाइन धारा तुरंत 2500 A से 0 A तक गिर गई, और बस वोल्टेज तुरंत 550 kV से 530 kV तक गिर गई, लगभग 3 सेकंड तक दोलन करने के बाद धीरे-धीरे 548 kV तक बढ़ी और स्थिर हो गई। रखरखाव कर्मचारियों द्वारा स्थलीय जांच से पता चला कि डिसकानेक्टर में आकस्मिक नुकसान हुआ था। इनसुलेटिंग बुशिंग की सतह पर लगभग 5 सेमी लंबा जलाव का निशान पाया गया। गतिशील और निश्चित संपर्कों के बीच कनेक्शन पर लगभग 3 सेमी व्यास का एक डिस्चार्ज जलाव निशान दिखाई दिया, जिसके चारों ओर काला पाउडरी अवशेष था, और कुछ धातु घटकों में पिघलने के लक्षण थे, जो दोष के दौरान तीव्र आर्किंग को दर्शाते थे।

2. दोष का कारण विश्लेषण

2.1 बुनियादी उपकरण पैरामीटर और संचालन स्थिति का विश्लेषण
डिसकानेक्टर का निर्धारित वोल्टेज 550 kV, निर्धारित धारा 3150 A, और ब्रेकिंग धारा 50 kA है। ये पैरामीटर इस सबस्टेशन पर 550 kV प्रणाली के संचालन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, सिद्धांत रूप से सामान्य स्थितियों में विश्वसनीय संचालन की गारंटी देते हैं। डिसकानेक्टर 8 वर्षों से सेवा में था और 350 ऑपरेशन हो चुके थे। सबसे हाल का रखरखाव जून 2023 में किया गया था, जिसमें संपर्क चमकाना, ग्रीसिंग, मैकेनिज्म ट्यूनिंग, और इनसुलेशन रिजिस्टेंस टेस्टिंग शामिल था—सभी परिणाम उस समय विनिर्देशों को पूरा करते थे। हालांकि ऑपरेशन की संख्या सामान्य परिसर में थी, लंबे समय का संचालन उम्रबद्धी के जोखिम को भेज सकता था, जो आगे की सेवा के दौरान छिपे दोषों को ला सकता था।

2.2 विद्युत प्रदर्शन परीक्षण विश्लेषण

डिसकानेक्टर का इनसुलेशन रिजिस्टेंस टेस्टिंग 1500 MΩ (इतिहासिक मूल्य: 2500 MΩ; मानक आवश्यकता: ≥2000 MΩ) के बीच संपर्क इनसुलेशन रिजिस्टेंस दिखाता है। ग्राउंड इनसुलेशन रिजिस्टेंस 2000 MΩ (इतिहासिक मूल्य: 3000 MΩ; मानक आवश्यकता: ≥2500 MΩ) था। दोनों मूल्य इतिहासिक डेटा और मानकों से महत्वपूर्ण रूप से कम थे, जो इनसुलेशन प्रदर्शन की गिरावट को दर्शाते थे।
10 kV पर डाइएलेक्ट्रिक लॉस फैक्टर (tanδ) टेस्टिंग से एक मापा गया मूल्य 0.8% (इतिहासिक मूल्य: 0.5%; मानक आवश्यकता: ≤0.6%) प्राप्त हुआ। बढ़ा हुआ tanδ संभावित आर्द्रता या इनसुलेशन माध्यम की उम्रबद्धी को दर्शाता है, जो इनसुलेशन ताकत को कम करता है और डाइएलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन की संभावना बढ़ाता है।

2.3 यांत्रिक प्रदर्शन परीक्षण विश्लेषण
संपर्क दबाव के माप:

• फेज A: 150 N (डिजाइन मूल्य: 200 N, विचलन: –25%)

• फेज B: 160 N (विचलन: –20%)

• फेज C: 140 N (विचलन: –30%)
  सभी मापे गए संपर्क दबाव डिजाइन मूल्यों से कम थे और बड़े विचलन थे, जो संभवतः संपर्क प्रतिरोध, स्थानीय अतिताप, और आर्किंग को बढ़ा सकते थे।

संचालन मैकेनिज्म विश्लेषण:

• बंद करने का समय: 80 ms (डिजाइन परिसर: 60–70 ms); संगतता विचलन: 10 ms (डिजाइन सीमा: ≤5 ms)

• खोलने का समय: 75 ms (डिजाइन परिसर: 55–65 ms); संगतता विचलन: 12 ms (डिजाइन सीमा: ≤5 ms)
  दोनों खोलने/बंद करने के समय डिजाइन सीमाओं से अधिक थे, और संगतता विचलन अत्यधिक थे, जो मैकेनिज्म के दोष को दर्शाते थे, जो असंगत संपर्क/अलगाव का कारण बन सकता था, जो आर्किंग को फिर से जागरूक कर सकता था और डिस्चार्ज कर सकता था।

2.4 समग्र दोष का कारण विश्लेषण
सभी खोजों को एकीकृत करने पर:

• विद्युतीय रूप से, कम इनसुलेशन रिजिस्टेंस और बढ़ा हुआ tanδ इनसुलेशन की गिरावट को दर्शाते हैं, जो ब्रेकडाउन की स्थिति बनाते हैं।

• यांत्रिक रूप से, अपर्याप्त संपर्क दबाव ने खराब संपर्क और स्थानीय ताप उत्पादन का कारण बना, जबकि असामान्य मैकेनिज्म प्रदर्शन ने असंगत संचालन और आर्किंग को फिर से जागरूक करने का कारण बना, जो इनसुलेशन के नुकसान को बढ़ावा देता था।
  हालांकि नियमित रूप से रखरखाव किया गया था, लंबे समय का संचालन उपकरण को उम्रबद्धी के खतरे से गुजरना पड़ा, और तापमान और आर्द्रता के विचरण जैसे पर्यावरणीय कारकों ने प्रदर्शन को और भी गिरा दिया। डिसकानेक्टर का फ्लैशओवर दोष इनसुलेशन की गिरावट, यांत्रिक असामान्यताओं, और उपकरण की उम्रबद्धी के संयोजित प्रभावों का परिणाम था।

3. दोष संभालने के उपाय
3.1 स्थलीय आपातकालीन प्रतिक्रिया
फ्लैशओवर दोष के तुरंत बाद, ग्रिड सुरक्षा को सुनिश्चित करने के लिए आपातकालीन प्रतिक्रिया प्रोटोकॉल सक्रिय किया गया। दोषपूर्ण डिसकानेक्टर को संबंधित सर्किट ब्रेकर को ट्रिप करके अलग कर दिया गया, जिससे दोष का विस्तार रोका गया। डिसकानेक्टर से जुड़े सुरक्षा उपकरणों की जांच और समायोजन किया गया ताकि गलत संचालन या विफलता से बचा जा सके। प्रणाली का संचालन मोड तत्काल फिर से व्यवस्थित किया गया: दोषपूर्ण लाइन द्वारा पहले से लिए गए लोड को स्वस्थ लाइनों पर बारीकी से स्थानांतरित किया गया ताकि महत्वपूर्ण उपयोगकर्ताओं को बिजली की आपूर्ति बनाए रखी जा सके। इस प्रक्रिया के दौरान, प्रणाली के पैरामीटर (वोल्टेज, धारा, आवृत्ति) को निकट से निगरान किया गया ताकि स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सके। कर्मचारियों को दोष स्थल को सुरक्षित करने और अधिकृत अभिगम से रोकने के लिए आवंटित किया गया, जिससे द्वितीयक घटनाओं से बचा जा सके।

3.2 उपकरण का मरम्मत योजना
मूल कारण विश्लेषण के आधार पर, एक विस्तृत मरम्मत योजना विकसित की गई:

• उम्रबद्ध इनसुलेशन के लिए: इनसुलेशन मीडिया को बदलें और बहाल करें। नुकसान या आर्द्र या उम्रबद्ध इनसुलेशन सामग्रियों को हटाएं और नए, अनुरूप सामग्रियों को स्थापित करें ताकि इनसुलेशन प्रदर्शन बहाल हो सके।

• अपर्याप्त संपर्क दबाव के लिए: संपर्क स्प्रिंग्स की जांच करें और बदलें, संपर्क दबाव को डिजाइन मूल्यों पर समायोजित करें ताकि संपर्क प्रतिरोध को कम किया जा सके और अतिताप/आर्किंग से बचा जा सके।

• मैकेनिज्म दोषों के लिए: नुकसान वाले घटकों को बदलें और मैकेनिज्म को पूरी तरह से डिजाइन विनिर्देशों के अनुसार टाइमिंग और संगतता के लिए फिर से कैलिब्रेट करें।

३.३ रिपेयर प्रक्रिया और महत्वपूर्ण तकनीकी बिंदु
रिपेयर कार्य सख्ती से योजना के अनुसार किया गया। डिस्कनेक्टर को पूरी तरह से निकालकर जांचा गया ताकि क्षति की मात्रा की पुष्टि हो सके। इन्सुलेशन के प्रतिस्थापन के दौरान, वातावरण की आर्द्रता और तापमान को नियंत्रित किया गया ताकि नए सामग्री का प्रदूषण या आर्द्रता संवेदनशीलता से बचा जा सके। स्थापना ने इन्सुलेशन को सटीक स्थिति और दृढ़ बंधन से बंधकर खाली स्थान या ढीलापन से बचाया। संपर्क दबाव की समायोजन में कैलिब्रेटेड उपकरणों का उपयोग किया गया ताकि सभी फेज में सटीक, एकसमान बल हो। मेकेनिज्म की पुनर्स्थापना और कैलिब्रेशन प्रक्रियाओं का पालन किया गया ताकि चालन और विश्वसनीय संचालन की गारंटी हो सके। रिपेयर के बाद, व्यापक परीक्षण किए गए—इन्सुलेशन प्रतिरोध, tanδ, संपर्क दबाव, और मेकेनिज्म का प्रदर्शन—सभी मानकों का पालन करने के बाद इसे फिर से ऊर्जा का आधार बनाया गया।

४.रिपेयर प्रभाव की सत्यापन
४.१ रिपेयर के बाद परीक्षण
व्यापक परीक्षणों ने पुनर्स्थापित प्रदर्शन की पुष्टि की (देखें तालिका १):

• इन्सुलेशन प्रतिरोध: इंटर-कंटेक्ट में १५०० MΩ से २४०० MΩ तक बढ़ा; ग्राउंड प्रतिरोध २००० MΩ से २८०० MΩ तक बढ़ा—दोनों मानकों का पालन किया।

• tanδ ०.८% से ०.४% तक घटा, स्वीकार्य सीमा के भीतर, जो आर्द्रता/उम्र संबंधी मुद्दों के समाधान की पुष्टि करता है।

• सहनशील वोल्टेज परीक्षण: रिपेयर से पहले ४८० kV पर विद्युत विसर्जन हुआ (< मानक); रिपेयर के बाद, ६०० kV पर कोई विसर्जन नहीं—इन्सुलेशन के पुनर्स्थापन की पुष्टि करता है।

4.2 संचालन निगरानी और मूल्यांकन

सुधारित डिसकनेक्टर को 3 महीने की संचालन निगरानी के लिए उपयोग किया गया। संपर्क तापमान सामान्य रहे, जिससे प्रभावी संपर्क दबाव की समायोजन और नियंत्रित संपर्क प्रतिरोध की पुष्टि हुई। स्विचिंग संचालन स्थिर हो गया: बंद करने का समय 65 मिलीसेकंड, खोलने का 58 मिलीसेकंड, संकल्पना विच्छेद ≤3 मिलीसेकंड। किसी भी आर्क पुनर्जागरण या विसर्जन नहीं हुआ। संयुक्त परीक्षण और निगरानी के परिणाम सफल दोष समाधान और स्थिर संचालन की पुष्टि करते हैं।

5.प्रतिबंधी उपाय और सिफारिशें
कुशल GIS संचालन और दोष जोखिम को कम करने के लिए, निरंतर रखरखाव रणनीतियों को लागू किया जाना चाहिए:

• नियमित जांच: प्रत्यायोजित टीमों द्वारा साप्ताहिक दृश्य जांच और मासिक कार्यात्मक परीक्षण करें ताकि नुकसान या असामान्यताओं को पहले से ही निकाला जा सके।

• उन्नत स्थिति निगरानी: आंशिक डिस्चार्ज, तापमान और गैस रचना के वास्तविक समय ट्रैकिंग के लिए ऑनलाइन निगरानी प्रणालियों का तैनात करें ताकि संभावित मुद्दों को सक्रिय रूप से पहचाना जा सके।

• प्रतिबंधी परीक्षण: नियमित इलेक्ट्रिकल/इन्सुलेशन स्वास्थ्य का मूल्यांकन और उम्र या नमी-संबंधी विफलताओं को रोकने के लिए इन्सुलेशन प्रतिरोध और tanδ परीक्षण करें।

• उपकरण चयन और इनस्टॉलेशन: संचालन आवश्यकताओं को पूरा करने वाले सिद्ध, परिपक्व GIS उपकरण चुनें। इनस्टॉलेशन के दौरान डिजाइन और निर्माण मानकों का ठीक से पालन करें ताकि ठीक एलाइनमेंट और सुरक्षित कनेक्शन सुनिश्चित किया जा सके।

• कमीशनिंग: कमीशनिंग के दौरान सभी प्रदर्शन मापदंडों की गंभीर रूप से सत्यापन करें, भावी रखरखाव संदर्भ के लिए सभी डेटा का दस्तावेजीकरण करें।

• कर्मियों का प्रशिक्षण: नियमित रूप से तकनीकी प्रशिक्षण और आपात स्थिति की ड्रिलें करें ताकि संचालन और दोष संभालन में कर्मियों की दक्षता में वृद्धि हो और घटनाओं पर तेज़ और प्रभावी प्रतिक्रिया सुनिश्चित की जा सके, जिससे ग्रिड स्थिरता की सुरक्षा हो।

6.निष्कर्ष
यह पेपर 550 किलोवोल्ट GIS डिसकनेक्टर में एक फ्लैशओवर दोष के सफल विश्लेषण और समाधान का प्रस्ताव करता है। विस्तृत दोष दस्तावेजीकरण और बहु-आयामी परीक्षण ने जड़ कारणों की सटीक पहचान की। लागू किए गए आपात स्थिति प्रतिक्रिया और मरम्मत उपाय दोष को प्रभावी रूप से समाप्त करने में सफल रहे, जिसे पुनर्मरम्मत परीक्षण और संचालन निगरानी द्वारा पुष्टि की गई। प्रस्तावित प्रतिबंधी उपाय लक्ष्य-संदिष्ट और व्यावहारिक हैं, GIS रखरखाव के लिए मूल्यवान दिशा-निर्देश प्रदान करते हैं। भविष्य के कार्यों में GIS दोष तंत्र के गहराई से अध्ययन को बढ़ावा देना चाहिए ताकि विद्युत प्रणाली की सुरक्षा और विश्वसनीयता को आगे बढ़ाया जा सके।