145kV डिस्कनेक्ट स्विच की गलत कार्रवाई का विश्लेषण और उपाय
1. परिचय
इंडोनेशिया के विद्युत संचालन नेटवर्क में, 145kV उच्च वोल्टेज डिस्कनेक्ट स्विच (HVDs) अपने द्वीप-समूह भूगोल पर संचार की विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालांकि, गलत संचालन की घटनाएँ ग्रिड स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण खतरे पैदा करती हैं। इस लेख में इंडोनेशिया के एक उपस्टेशन में 145kV HVD के गलत संचालन की जांच की गई है, जिसमें मूल कारणों का विश्लेषण किया गया है और सुझाव प्रस्तुत किए गए हैं, IP66 सुरक्षा मानकों और IEC 60068-3-3 संपालन को ध्यान में रखते हुए संचालन सुरक्षा को बढ़ावा देने के लिए।
2. इंडोनेशिया में घटना का सारांश
मार्च 2024 में, जावा द्वीप के एक उपस्टेशन में 145kV डिस्कनेक्ट स्विच एक नियमित लोड स्थानांतरण के दौरान अप्रत्याशित रूप से खुल गया, जिससे सुरक्षा रिले के संचालन की एक श्रृंखला आरंभ हुई। यह घटना सुराबाया के पास के एक तटीय उपस्टेशन में हुई, जहाँ स्विच का IP66-रेटेड एनक्लोजर सैद्धांतिक रूप से उष्णकटिबंधीय स्थितियों का सामना करने के लिए डिजाइन किया गया था। यह अप्रत्याशित खुलना 120,000 घरों के विद्युत आपूर्ति को रोक दिया और 30MW लोड छोड़ दिया, जिसके सुधार की लागत $800,000 से अधिक थी। घटना के बाद का विश्लेषण पर्यावरणीय विकार और नियंत्रण प्रणाली की खामियों को मुख्य कारणों के रूप में खोज निकाला।
3. मूल कारण का विश्लेषण
3.1 नियंत्रण प्रणाली की कमजोरियाँ
3.1.1 परजीवी सर्किट उत्प्रेरण
स्विच का DC नियंत्रण सर्किट उपस्टेशन के बिजली की रक्षा प्रणाली के साथ एक साझा ग्राउंड साझा करता था, यह एक डिजाइन की खामी 20% इंडोनेशियाई 145kV उपस्टेशनों में पहचानी गई थी (2023 PLN रिपोर्ट)। एक निकटवर्ती बादलबाजी के दौरान, ट्रांसिएंट ओवरवोल्टेज ने नियंत्रण तारों में 12V DC स्पाइक उत्पन्न किए, जो गलत रूप से स्विच के खुलने के रिले को सक्रिय कर दिया। बाली में 2022 की एक घटना के समान, जहाँ ग्राउंड लूप 145kV HVD के गलत संचालन का कारण बनी, यह मामला नियंत्रण और सुरक्षा सर्किट के बीच अपर्याप्त अलगाव को दर्शाता था।
3.1.2 रिले का पुराना होना
स्विच का इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रिले, 100,000 संचालनों के लिए रेटेड, 150,000 चक्रों के बिना बदले हुए था। रिले कुंडल के इन्सुलेशन में टूटन, जो फ़ॉल्ट के बाद की ऑटोप्सी में पाया गया, ने आमतौर पर खुले संपर्कों को ब्रिज करने की अनुमति दी। IEC 60068-3-3 थर्मल साइक्लिंग परीक्षण बाद में रिले के एपोक्सी इन्सुलेशन को >60°C पर विकारित होने की पुष्टि की, यह इंडोनेशिया के अनॉक्सीजेटेड स्विचयार्डों में एक सामान्य तापमान है।
3.2 पर्यावरणीय विकार
3.2.1 IP66 सील विफलता
IP66 प्रमाणित होने के बावजूद, स्विच का EPDM गास्केट 3mm की दीवारें दिखाई दे रही थी, जो नमक के धुएँ के प्रवेश की अनुमति दे रही थी। पूर्वी जावा की तटीय हवा में 0.05mg/m³ क्लोराइड आयन होते हैं, जो रसायनिक विकार को तेज करते हैं। गास्केट का SEM विश्लेषण ओजोन क्रैकिंग दिखाता है, जो लंबे समय तक UV विकिरण (वार्षिक UV इंडेक्स >12) और आर्द्रता >85% के संपर्क में रहने का परिणाम है। यह एनक्लोजर की धूल/पानी सुरक्षा को नुकसान पहुंचाता है, जिसके अंदर के घटकों में तांबे के संपर्कों पर 0.2mm की रस्सी दिखाई देती है।
3.2.2 आर्द्रता-प्रेरित इन्सुलेशन विकार
उच्च आर्द्रता (90% RH औसत) स्विच के कंपोजिट इन्सुलेटर पर आर्द्रता को घटा देती है, सतह प्रतिरोधकता 10¹²Ω से 10⁸Ω तक घट जाती है। आंशिक विसर्जन (PD) मॉनिटोरिंग डेटा दिखाता है कि PD गतिविधि छह महीनों में 5pC से 25pC तक बढ़ गई, जो फ्लैशओवर का पूर्व संकेत है। इन्सुलेटर का हाइड्रोफोबिक कोटिंग, IEC 60068-3-3 के अनुसार, तीन वर्षों के बाद उष्णकटिबंधीय स्थितियों में पानी की फिल्म को दूर रखने में असफल रहा।
3.3 रखरखाव की कमी
3.3.1 अपर्याप्त लुब्रिकेशन
स्विच का यांत्रिक लिंकेज निर्धारित ग्रेड 2 सिलिकोन ग्रीस में कमी थी, जिससे संचालन मेकेनिज्म में 15% फ्रिक्शन बढ़ गया। तापमान सेंसरों ने पाइवट जंक्शन में बेसलाइन से 40°C गर्म रिकॉर्ड किया, जो स्टिक-स्लिप गति को उत्पन्न करता है, जो सामान्य खुलने के आदेशों की नकल करता है। यह 2024 की PLN रिपोर्ट के साथ मेल खाता है, जिसमें 43% 145kV HVD गलत संचालन नग्न लुब्रिकेशन से संबंधित थे।
3.3.2 संवेदनशील सेंसर की विलंबित कलिब्रेशन
स्विच का संपर्क प्रतिरोध सेंसर, ±10μΩ कलिब्रेट किया गया था, 18 महीनों से कलिब्रेट नहीं किया गया था। वास्तविक सटीकता ±35μΩ तक घट गई, 120μΩ संपर्क विकार (क्रिटिकल थ्रेशहोल्ड: 150μΩ) को छुपा दिया। ऐसी कलिब्रेशन में विलंब दूरस्थ इंडोनेशियाई उपस्टेशनों में सामान्य है, जहाँ 37% 145kV HVDs ताकतीय चुनौतियों के कारण नियमित रखरखाव से रहित हैं।
4. समग्र उपाय
4.1 नियंत्रण प्रणाली का पुनर्डिजाइन
4.1.1 अलग-अलग ग्राउंडिंग आर्किटेक्चर
145kV HVD नियंत्रण सर्किट के लिए एक स्टार ग्राउंडिंग सिस्टम लागू करें, उन्हें बिजली की रक्षा ग्राउंड से 5m दूर रखें। नियंत्रण विद्युत पावर फीड पर 1000V आइसोलेशन ट्रांसफॉर्मर इंस्टॉल करें, जैसा कि 2023 के मेडन में एक मामला अध्ययन में दिखाया गया, जिसने ट्रांसिएंट-प्रेरित गलत संचालन को 92% तक कम किया।
4.1.2 सॉलिड-स्टेट रिले अपग्रेड
इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रिलीज को IEC 60950-सर्टिफाइड सॉलिड-स्टेट रिलीज (SSR) से बदलें, जो 10⁷ संचालनों के लिए रेटेड हैं। सेमारांग में एक पायलट परियोजना में SSRs ने शून्य वोल्टेज स्पाइक और 50% तेज स्विचिंग समय दिखाया, गीले वातावरण में आर्किंग जोखिम को दूर करते हुए।
4.2 पर्यावरणीय टेंशन का बढ़ावा
4.2.1 IP66 सील सिस्टम का ऑवरहॉल
4.2.2 उन्नत इन्सुलेशन समाधान
4.3 पूर्वानुमान रखरखाव का अनुकूलन
4.3.1 IoT-सक्षम मॉनिटोरिंग
एक 4G-सक्षम सेंसर नेटवर्क लगाएं, जो निम्नलिखित को मापता है:
डेटा एक क्लाउड-आधारित AI प्लेटफ़ॉर्म (सटीकता 94%) द्वारा विश्लेषित किया जाता है, जो 72 घंटे पहले फेलर की पूर्वानुमान करता है, जैसा कि पापुआ में एक पायलट परियोजना ने दिखाया, जिसने अप्रत्याशित आउटेज को 85% तक कम किया।
4.3.2 क्षेत्रीय रखरखाव की योजना
जलवायु-आधारित रखरखाव योजना विकसित करें:
5. तकनीकी और आर्थिक प्रभाव
5.1 विश्वसनीयता मेट्रिक्स का सुधार
MTBF वृद्धि: इंटरवेंशन के बाद 12,000 घंटे से 45,000 घंटे तक, IEC 62271-102 के लक्ष्य से अधिक।
फ़ॉल्ट डिटेक्शन समय: वास्तविक समय में IoT मॉनिटोरिंग के माध्यम से 4 घंटे से 15 मिनट तक कम किया।
5.2 लागत-लाभ विश्लेषण
6. निष्कर्ष
इंडोनेशिया में 145kV डिस्कनेक्ट स्विच के गलत संचालन ने नियंत्रण प्रणाली की कमजोरियों, पर्यावरणीय विकार और रखरखाव की अंतराल को संबोधित करने की आवश्यकता को उजागर किया। IP66-सुधारित एनक्लोजर, IEC 60068-3-3-संपालन वाले घटकों और IoT-संचालित पूर्वानुमान रखरखाव के लागू करके, इंडोनेशिया का 145kV ग्रिड वैश्विक मानकों के साथ संगत विश्वसनीयता मेट्रिक्स प्राप्त कर सकता है। यह दृष्टिकोण न केवल गलत संचालन के जोखिम को कम करत
