GIS स्थापना और कमीशनिंग के लिए शीर्ष 5 महत्वपूर्ण प्रक्रिया नियंत्रण

यह पेपर जीआईएस (गैस-इन्सुलेटेड स्विचगियर) उपकरणों के फायदों और तकनीकी विशेषताओं का संक्षिप्त विवरण प्रस्तुत करता है, और ऑन-साइट इन्स्टॉलेशन के दौरान कई महत्वपूर्ण गुणवत्ता नियंत्रण बिंदुओं और प्रक्रिया नियंत्रण उपायों पर विस्तार से बात करता है। यह बल देता है कि ऑन-साइट विद्युत विरोधी परीक्षण केवल जीआईएस उपकरणों की कुल गुणवत्ता और इन्स्टॉलेशन कारीगरी का आंशिक रूप से ही प्रतिबिंबित कर सकता है। केवल इन्स्टॉलेशन प्रक्रिया के पूरे दौरान, विशेष रूप से इन्स्टॉलेशन वातावरण, अवशोषक का संचालन, गैस चैम्बर का उपचार, और सर्किट प्रतिरोध परीक्षण जैसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों में व्यापक गुणवत्ता नियंत्रण को मज़बूत करके ही जीआईएस उपकरणों की सुरक्षित और चालू किए जाने की गारंटी दी जा सकती है।

विद्युत प्रणालियों के विकास के साथ, प्राथमिक सबस्टेशन उपकरणों की यांत्रिक और विद्युत प्रदर्शन पर उच्च आवश्यकताएं रखी जा रही हैं। इस परिणामस्वरूप, उन्नत विद्युत उपकरणों का उपयोग सबस्टेशनों में बढ़ता जा रहा है। इनमें से, गैस-इन्सुलेटेड मेटल-एनक्लोज्ड स्विचगियर (GIS) अपने बहुत सारे फायदों के कारण व्यापक रूप से लागू हो रहा है। इस प्रकार, GIS का ऑन-साइट इन्स्टॉलेशन और चालू किया जाना सबस्टेशन निर्माण का एक केंद्रीय पहलू बन गया है।

1. जीआईएस उपकरणों की तकनीकी विशेषताएं

• घनित ढांचा और छोटा फुटप्रिंट

• उच्च संचालन विश्वसनीयता और उत्कृष्ट सुरक्षा प्रदर्शन

• अनुकूल बाहरी प्रभावों को खत्म करना

• छोटी इन्स्टॉलेशन अवधि

• आसान रखरखाव और लंबे निरीक्षण अंतराल

2. जीआईएस इन्स्टॉलेशन में महत्वपूर्ण प्रक्रिया नियंत्रण बिंदु और नियंत्रण उपाय

जीआईएस उपकरणों के उच्च एकीकरण और घनित डिजाइन के कारण, ऑन-साइट इन्स्टॉलेशन के दौरान किसी भी उपेक्षा से छिपी रिस्क बन सकती है, जो उपकरणों की विफलता या ग्रिड दुर्घटनाओं का कारण बन सकती है। कई जीआईएस सबस्टेशन इन्स्टॉलेशन के अनुभव पर आधारित, इन्स्टॉलेशन और चालू किए जाने के दौरान निम्नलिखित महत्वपूर्ण पहलुओं पर ठोस नियंत्रण आवश्यक है।

2.1 इन्स्टॉलेशन वातावरण नियंत्रण

SF₆ गैस नमी और विसंगतियों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती है, इसलिए ऑन-साइट इन्स्टॉलेशन वातावरण को ठोस रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए। क्योंकि इन्स्टॉलेशन के दौरान गैस चैम्बरों को खोलना पड़ता है, इसलिए केवल सूखे और स्पष्ट मौसम में, जहाँ वातावरणीय नमी 80% से कम हो, काम किया जाना चाहिए। एक बार चैम्बर खुल जाने पर, वैक्यूम प्रक्रिया लगातार चलाई जानी चाहिए ताकि उपस्थिति का समय कम से कम रहे। बाहरी इन्स्टॉलेशन के लिए, हवा की गति बफोर्ट स्केल 3 से अधिक नहीं होनी चाहिए। यदि आवश्यक हो, तो खुले चैम्बर क्षेत्र के चारों ओर स्थानीय रोकथाम उपाय लागू किए जाने चाहिए, और सुरक्षित क्षेत्र में धूल के उत्पादन को ठोस रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए। इन्स्टॉलेशन क्षेत्र स्वच्छ और व्यवस्थित रहना चाहिए।

कर्मचारियों को ढीले फाइबर वाले कपड़े या दस्ताने पहनने की अनुमति नहीं होनी चाहिए। बालों को पूरी तरह से टोपी से ढका जाना चाहिए, और फेस मास्क पहना जाना चाहिए। उच्च तापमान की स्थिति में, ठंडा करने के उपाय लिए जाने चाहिए ताकि पसीने से चैम्बर में नमी न आ जाए।

2.2 जीआईएस गैस चैम्बरों में अवशोषक का संचालन

जीआईएस में उपयोग किए जाने वाले अवशोषक आमतौर पर 4A मोलेकुलर सिव्वे होते हैं, जो गैर-संचालक, कम डाइएलेक्ट्रिक गुणांक और धूल रहित होते हैं। यह मजबूत अवशोषण क्षमता दर्शाता है और उच्च तापमान और आर्क उपस्थिति को सहन कर सकता है। अवशोषक को 200-300°C पर 12 घंटे तक वैक्यूम ड्रायिंग ऑवन में सुखाया जाना चाहिए। सुखाने के तुरंत बाद, इसे 15 मिनट के भीतर चैम्बर में स्थापित किया जाना चाहिए। अवशोषक से युक्त चैम्बर को तुरंत वैक्यूम प्रक्रिया शुरू करनी चाहिए ताकि हवा के संपर्क से न्यूनतम समय रहे।

इन्स्टॉलेशन से पहले, अवशोषक का वजन लिया जाना चाहिए और भावी रखरखाव के लिए रिकॉर्ड किया जाना चाहिए। यदि निरीक्षण के दौरान वजन 25% से अधिक बढ़ जाता है, तो यह बहुत अधिक नमी अवशोषण का संकेत देता है और पुनर्जन्म की आवश्यकता होती है। आर्क-विनाशक चैम्बर से अवशोषक को पुनर्जन्म नहीं किया जा सकता है।

2.3 गैस चैम्बरों का वैक्यूम प्रक्रिया

चैम्बर की व्यवस्था के तुरंत बाद वैक्यूम प्रक्रिया शुरू की जानी चाहिए। कनेक्टिंग पाइपलाइन में एक चेक वाल्व लगाया जाना चाहिए, और एक विशेष व्यक्ति प्रक्रिया की निगरानी करना चाहिए ताकि बिजली की विफलता की स्थिति में पंप तेल चैम्बर में वापस न आ जाए। पहले वैक्यूम पंप को चालू किया जाना चाहिए ताकि उचित संचालन की जांच की जा सके, फिर सभी पाइपलाइन वाल्व खोले जाने चाहिए। बंद करते समय, पहले वाल्व बंद किए जाने चाहिए, फिर पंप बंद किया जाना चाहिए।

133 Pa से कम आंतरिक निरपेक्ष दबाव प्राप्त करने के बाद, वैक्यूम पंप को 30 मिनट और चलाना चाहिए, फिर बंद करना चाहिए और अलग करना चाहिए। 30 मिनट के ठहराव के बाद निरपेक्ष दबाव (PA) रिकॉर्ड किया जाना चाहिए। फिर 5 घंटे के ठहराव के बाद, दबाव (PB) फिर से पढ़ा जाना चाहिए। यदि PB – PA < 67 Pa, तो चैम्बर अच्छी तरह से बंद माना जाता है। केवल इस सील परीक्षण को पारित करने के बाद ही योग्य SF₆ गैस चैम्बर में भरी जा सकती है।

वैक्यूम प्रक्रिया के दौरान, एक डिस्क-टाइप इंसुलेटर (प्लेट-टाइप इंसुलेटर) के एक तरफ रेटेड ऑपरेटिंग दबाव होने के साथ दूसरी तरफ उच्च वैक्यूम होने की लंबी अवधि से बचना चाहिए, क्योंकि यह यांत्रिक नुकसान का कारण बन सकता है। यदि आवश्यक हो, तो दबाव वाली तरफ का दबाव रेटेड मान से 50% से कम किया जाना चाहिए।

2.4 एन्क्लोजर ग्राउंडिंग

जीआईएस के घनित आंतरिक लेआउट के कारण, चालकों के बीच और चालकों और धातु के एन्क्लोजर के बीच विद्युत अंतर बहुत छोटा होता है। आंतरिक ब्रेकडाउन की स्थिति में, बड़ी दोष धाराएं ग्राउंडिंग चालकों के माध्यम से ग्राउंडिंग ग्रिड में प्रवाहित होती हैं। इसके अलावा, जीआईएस एन्क्लोजर बंद लूप धातु के सामग्री से बना होता है, जिससे असममित प्रणाली दोष चुंबकीय प्रेरण से एन्क्लोजर पर महत्वपूर्ण वोल्टेज उत्पन्न हो सकता है, जो उपकरणों को क्षति पहुंचा सकता है या व्यक्तियों की सुरक्षा को खतरा हो सकता है।

इसलिए, ग्राउंडिंग कारीगरी उच्च मानकों को पूरा करनी चाहिए। जीआईएस का उपयोग करने वाले सबस्टेशनों को कुल ग्राउंडिंग प्रतिरोध को कम करने के लिए तांबे की ग्राउंडिंग ग्रिड का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। एन्क्लोजर और ग्राउंडिंग ग्रिड के बीच के सभी कनेक्शनों को भी तांबे की सामग्री का उपयोग किया जाना चाहिए। गैस चैम्बरों के बीच डिस्क-टाइप इंसुलेटर और रबर सील्स की उपस्थिति के कारण, एन्क्लोजरों के बीच बांडिंग तांबे की बार लगाई जानी चाहिए। इन बांडिंग बारों का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र मुख्य ग्राउंडिंग ग्रिड के साथ मेल खाता होना चाहिए।

GIS बहु-बिंदु ग्राउंडिंग योजना का उपयोग करता है। ग्राउंडिंग बिंदुओं की संख्या और स्थान निर्माता और डिजाइन विनिर्देशों का पालन करना चाहिए।

2.5 मुख्य सर्किट प्रतिरोध परीक्षण

मुख्य सर्किट प्रतिरोध परीक्षण GIS इंस्टॉलेशन में महत्वपूर्ण है। यह न केवल मॉड्यूलों के बीच कंटैक्ट कनेक्शनों की अखंडता की जाँच करता है, बल्कि मुख्य बसबार की सही फेज अनुक्रम की पुष्टि भी करता है। पूरी तरह से बंद इंस्टॉलेशन के लिए, सही फेजिंग और विश्वसनीय कनेक्शन विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं। व्यावहारिक रूप से, गलत फेजिंग या अनुचित कंडक्टर कनेक्शन के कारण फिर से काम किया जा चुका है।

निर्माताओं आमतौर पर आंतरिक कनेक्शनों के लिए मानक कंटैक्ट प्रतिरोध मान प्रदान करते हैं। लूप प्रतिरोध को असेंबली के दौरान खंड-वार परीक्षण किया जाना चाहिए, जिससे खराब कनेक्शनों की शुरुआती पहचान और सुधार हो सके। प्रत्येक खंड के लिए मापा गया प्रतिरोध उस खंड के भीतर के सभी कनेक्शनों के लिए निर्माता द्वारा निर्धारित मानों के योग से अधिक नहीं होना चाहिए।

पूरी तरह से असेंबली के बाद, एक पूर्ण लूप प्रतिरोध परीक्षण किया जाना चाहिए, और परिणाम सैद्धांतिक गणना मूल्य से अधिक नहीं होना चाहिए।

विशेष नोट: लूप प्रतिरोध परीक्षण नहीं किया जाना चाहिए वैक्यूम प्रोसेसिंग चल रहे कक्षों पर। उप-वायुमंडलीय दबाव पर, कक्ष के अंदर विद्युत विभव की शक्ति बहुत कम होती है। कुछ दहाई वोल्ट भी डिस्क-टाइप इन्सुलेटरों पर सतही डिस्चार्ज का कारण बन सकता है, जो डिस्चार्ज ट्रेस छोड़ता है जो ऑपरेशन के दौरान कमजोर इन्सुलेशन बिंदु और संभावित फ़ॉल्ट स्रोत बन जाते हैं। इसलिए, किसी भी प्रतिरोध मापन से पहले ध्यानपूर्वक जांच की जानी चाहिए ताकि वैक्यूमित कक्षों पर परीक्षण न किया जाए।

2.6 विद्युत विभव परीक्षण

SF₆ गैस की उत्कृष्ट इन्सुलेशन गुणवत्ता GIS को संक्षिप्त डिजाइन प्राप्त करने में सक्षम बनाती है। GIS ग्राउंडेड एल्युमिनियम इन्सुलेटर के घर का उपयोग करता है, और ऑपरेशन दबाव पर, आंतरिक कंडक्टरों या कंडक्टरों और ग्राउंडेड घर के बीच का अंतर बहुत छोटा होता है। उच्च कारखाना पूर्व-असेंबली के कारण, महत्वपूर्ण घटक पूर्व-इंस्टॉल किए जाते हैं। हालांकि, परिवहन के दौरान घटकों का विस्थापन या ऑन-साइट इंस्टॉलेशन के दौरान छोटे दूषणों का प्रवेश आंतरिक विद्युत क्षेत्र वितरण को विकृत कर सकता है। पोर्सेलेन-इन्सुलेटेड उपकरणों के विपरीत, GIS इंटरप्टर में भी छोटे बुर या कण असामान्य डिस्चार्ज या ब्रेकडाउन का कारण बन सकते हैं।

इसलिए, ऑन-साइट विद्युत विभव परीक्षण GIS के प्रदर्शन और इंस्टॉलेशन गुणवत्ता की पुष्टि करने का अंतिम रक्षा है।

स्वीकृति परीक्षण नियमों के अनुसार, ऑन-साइट परीक्षण वोल्टेज कारखाना परीक्षण वोल्टेज का 80% होता है। उदाहरण के लिए, 110 kV GIS के लिए, मुख्य सर्किट विद्युत विभव परीक्षण वोल्टेज कारखाना परीक्षण वोल्टेज का 80% होता है: 230 kV × 80% = 184 kV, 1 मिनट तक लागू किया जाता है। परीक्षण को पूरी तरह से गैस भरने के कम से कम 24 घंटे बाद किया जाना चाहिए। सर्ज आरेस्टर और वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर परीक्षण में शामिल नहीं होने चाहिए। उच्च वोल्टेज आउटगोइंग केबल्स को GIS से कनेक्ट करने के बाद एक साथ परीक्षण किया जाना चाहिए। परीक्षण से पहले, इन्सुलेशन प्रतिरोध को मापा जाना चाहिए और संतोषजनक साबित किया जाना चाहिए।

परीक्षण प्रक्रिया: वोल्टेज को 3 kV/s की दर से बढ़ाएं और रेटेड ऑपरेटिंग वोल्टेज (63.5 kV) तक पहुंचाएं, 1-3 मिनट तक उपकरण की स्थिति देखें, फिर 184 kV तक बढ़ाएं और 1 मिनट तक बनाएं रखें। प्रत्येक फेज के लिए यह प्रक्रिया दोहराएं।

विद्युत विभव परीक्षण से गुजरने वाला GIS सेवा में लाया जा सकता है। हालांकि, यह परीक्षण सभी संभावित दोषों को नहीं देख सकता है। सेवा में, GIS को न केवल विद्युत आवृत्ति वोल्टेज बल्कि बिजली और स्विचिंग ओवरवोल्टेज भी सहन करना पड़ता है। SF₆ गैस की ब्रेकडाउन क्षेत्र तीव्रता वोल्टेज प्रकार के साथ बदलती है। सह-केंद्रीय बेलनाकार इलेक्ट्रोड प्रणाली के लिए, SF₆ का 50% ब्रेकडाउन वोल्टेज अनुभवजन्य रूप से निम्न प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है:

U₅₀ = (AP + B)μd

जहां:
P — कक्ष दबाव
d — विद्युत अंतर (mm)
μ — विद्युत क्षेत्र उपयोग गुणांक
A, B — वोल्टेज तरंग रूप पर निर्भर नियतांक

इस प्रकार, ब्रेकडाउन वोल्टेज वोल्टेज प्रकार और ध्रुवता के साथ बदलता है। विभिन्न आंतरिक दोष विभिन्न वोल्टेज तरंग रूपों के प्रति अलग-अलग संवेदनशीलता दर्शाते हैं। विद्युत आवृत्ति AC वोल्टेज SF₆ में नमी, दूषण या धातु कणों के कारण इन्सुलेशन ब्रेकडाउन के प्रति संवेदनशील होता है, लेकिन सतही खरोंचों या ग्राहक सतह की खराब स्थिति के प्रति कम संवेदनशील होता है।

इसलिए, विद्युत आवृत्ति विद्युत विभव परीक्षण सभी आंतरिक दोषों को नहीं देख सकता है। इंस्टॉलेशन के दौरान प्रक्रिया नियंत्रण को बढ़ावा देना और समग्र इंस्टॉलेशन गुणवत्ता में सुधार करना GIS के सुरक्षित ऑपरेशन को सुनिश्चित करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण उपाय रहता है।

3. निष्कर्ष

यह पेपर GIS उपकरणों की ऑन-साइट इंस्टॉलेशन और कमीशनिंग में कुंजीप्रकारी प्रक्रिया और गुणवत्ता नियंत्रण बिंदुओं का विश्लेषण करता है। यह दिखाता है कि ऑन-साइट विद्युत विभव परीक्षण केवल इंस्टॉल्ड GIS की समग्र गुणवत्ता और कार्यकारिता को आंशिक रूप से प्रतिबिंबित कर सकता है। अधिक महत्वपूर्ण रूप से, यह उजागर करता है कि केवल प्रत्येक इंस्टॉलेशन प्रक्रिया पर दृढ़ नियंत्रण—प्रक्रिया और कार्य निर्देशों के पूर्ण पालन—से GIS उपकरणों को सुरक्षित और विश्वसनीय रूप से कमीशनिंग किया जा सकता है।

यह आशा की जाती है कि यह सारांश विद्युत निर्माण उद्योग के साथियों के लिए उपयोगी संदर्भ के रूप में काम करेगा।