145kV उच्च-वोल्टता डिसकनेक्ट स्विच चुनते समय कौन से प्रमुख कारकों पर विचार करना चाहिए

1. परिचय

उच्च वोल्टेज डिसकनेक्ट स्विच, विशेष रूप से 145kV के, दक्षिण पूर्व एशिया के बिजली इंफ्रास्ट्रक्चर में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये स्विच रखरखाव के दौरान विद्युत उपकरणों को अलग करने में आवश्यक होते हैं, जिससे कर्मचारियों की सुरक्षा और ग्रिड की स्थिरता सुनिश्चित होती है। उचित 145kV उच्च वोल्टेज डिसकनेक्ट स्विच (HVDs) का चयन एक जटिल कार्य है, जिसमें क्षेत्र के बिजली प्रणालियों की विशिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए विभिन्न कारकों का व्यापक विचार किया जाना आवश्यक है।

2. उच्च वोल्टेज डिसकनेक्ट स्विचों का सारांश
2.1 कार्य और महत्व

IEC 62271-102 के अनुसार, एक उच्च वोल्टेज डिसकनेक्ट स्विच एक ऐसा उपकरण है जिसमें आर्क-मिट्टी फ़ंक्शन नहीं होता, जो मुख्य रूप से परिपथ में एक दृश्य ब्रेक प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है - यह रखरखाव कार्यों के लिए आवश्यक है। जब बिजली प्रणाली के उपकरणों का सेवा देने की आवश्यकता होती है, तो 145kV HVD उपकरणों को जीवित ग्रिड घटकों से अलग करता है। उदाहरण के लिए, दक्षिण पूर्व एशिया के 145kV नेटवर्क से भरे सबस्टेशनों में, डिसकनेक्ट स्विच एक सुरक्षा बाधा के रूप में कार्य करता है, जिससे सेवा देने वाले उपकरणों में कोई धारा नहीं बहती और विद्युत चूंघाट की संभावना कम होती है।

2.2 मूल संरचना
एक आम 145kV HVD में महत्वपूर्ण घटक शामिल होते हैं: एक आधार जो स्थिर समर्थन प्रदान करता है; इंसुलेटर (अक्सर पोर्सेलेन या भापीय सामग्री) जो चालक भागों को जमीन से अलग रखता है; चालक तत्व (स्थिर और गतिशील संपर्क) जो बंद होने पर धारा ले जाते हैं और खुलने पर एक ब्रेक बनाते हैं; और एक संचालन तंत्र (हस्तचालित, विद्युत, या वायु) जो स्विचिंग के लिए संपर्क गति को नियंत्रित करता है।

3. 145kV उच्च वोल्टेज डिसकनेक्ट स्विचों के लिए महत्वपूर्ण चयन मानदंड
3.1 वोल्टेज और धारा रेटिंग
3.1.1 वोल्टेज रेटिंग

145kV HVD की वोल्टेज रेटिंग प्रणाली वोल्टेज के साथ ठीक-ठीक मेल खानी चाहिए। दक्षिण पूर्व एशिया के ग्रिड विभिन्न स्तरों पर संचालित होते हैं, और 145kV स्विचों को नामित 145kV को संभालने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जबकि ट्रांज़ीएंट ओवर-वोल्टेज (जैसे, स्विचिंग या बिजली के कारण) का सामना करना पड़ता है। IEC 62271-102 में यह आवश्यकता है कि स्विच ऐसे ओवर-वोल्टेज का सामना करें बिना इंसुलेशन या घटकों की क्षति के। दक्षिण पूर्व एशिया के तटीय क्षेत्रों में जहाँ बिजली की गतिविधि अधिक होती है, स्विचों को बढ़ाई इंसुलेशन की आवश्यकता होती है जो सर्ज वोल्टेज का सामना कर सके।

3.1.2 धारा रेटिंग

धारा रेटिंग को अधिकतम लोड धारा पर आधारित होना चाहिए। 145kV प्रणालियों में, यह क्षेत्रीय मांग पर निर्भर करता है - दक्षिण पूर्व एशिया के उद्योगी क्षेत्रों में ऊंची शक्ति के कारखानों के कारण लोड आवासीय क्षेत्रों की तुलना में बहुत अधिक हो सकती है। स्विचों को निरंतर अधिकतम लोड धारा को बिना गर्म होने के ले जाना चाहिए और निर्दिष्ट अवधि के लिए शॉर्ट-सर्किट धारा का सामना करना चाहिए। शॉर्ट-सर्किट धारा चालक भागों पर चरम तनाव डालती है, जिसके लिए डिज़ाइन शिखर और छोटे समय के लिए सहनशील धारा मानकों को पूरा करना आवश्यक है।

3.2 पर्यावरणीय अनुकूलता
3.2.1 जलवायु और मौसम की स्थितियाँ

दक्षिण पूर्व एशिया की विविध जलवायु - उच्च आर्द्रता वाले उष्णकटिबंधीय वर्षा वन से लेकर शुष्क क्षेत्रों तक - HVDs को अनुकूल होने की आवश्यकता है:

• उच्च आर्द्रता वाले क्षेत्रों में, स्विचों को आर्द्रता के जमाव को रोकना चाहिए ताकि रोगाणु और इंसुलेशन की गिरावट से बचा जा सके।

• बारिश वाले क्षेत्रों में, IP66 रेटिंग वाले स्विच आदर्श होते हैं। IP66 सुरक्षा पूर्ण धूल-रोधी और शक्तिशाली पानी के झार के विरुद्ध प्रतिरोधी होती है, जो भारी बारिश और तेज हवाओं के लिए खुले स्थानों पर स्थापित होने योग्य है।

3.2.2 प्रदूषण और दूषण

दक्षिण पूर्व एशिया में औद्योगिक विकास सबस्टेशनों (और 145kV HVDs) को औद्योगिक रासायनिक, धूल और तटीय नमक की मिस्ट जैसे प्रदूषकों के संपर्क में लाता है:

• नमक की मिस्ट धातु के रोगाणु का कारण बनती है, जबकि औद्योगिक धूल इंसुलेटर की प्रदर्शन को कम करती है।

• समाधानों में विद्युत से रोकने वाले इंसुलेटर कोटिंग या रोगाणु-प्रतिरोधी सामग्री वाले स्विच और विद्युत से रोकने वाले दूषित वातावरण में फ्लैशओवर से बचने के लिए बढ़ाई गति की आवश्यकता होती है।

3.3 यांत्रिक और विद्युत प्रदर्शन
3.3.1 यांत्रिक शक्ति

145kV HVDs को ऑपरेशनल बलों (जैसे, स्विचिंग के दौरान) और बाहरी भार (जैसे, हवा) का सामना करने के लिए एक शक्तिशाली यांत्रिक डिज़ाइन की आवश्यकता होती है:

• तूफानी दक्षिण पूर्व एशिया क्षेत्रों में, स्विचों को चरम मौसम का सामना करना चाहिए।

• संचालन तंत्र निर्विवाद, सटीक स्विचिंग को सुनिश्चित करना चाहिए, जबकि यांत्रिक जीवन (पहले धीमी होने से पहले कार्यों की संख्या) रखरखाव को कम करने और निरंतर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

3.3.2 विद्युत प्रदर्शन

महत्वपूर्ण विद्युत पैरामीटर शामिल हैं:

• संपर्क प्रतिरोध: कम प्रतिरोध शक्ति की हानि और गर्मी को कम करता है।

• डाइएलेक्ट्रिक शक्ति: स्विचों को 145kV विद्युत तनाव, जिसमें स्विचिंग के दौरान आर्क टोलरेंस (हालांकि सर्किट ब्रेकर जैसे आर्क-मिट्टी नहीं) का सामना करना चाहिए।

• इंसुलेशन प्रदर्शन (चालक और जमीन के बीच) IEC 62271-102 के अनुसार होना चाहिए, नियमित परीक्षण (इंसुलेशन प्रतिरोध, डाइएलेक्ट्रिक टोलरेंस) द्वारा सत्यापित।

3.4 मानक अनुपालन
3.4.1 IEC 62271-102

IEC 62271-102 का पालन आवश्यक है। यह अंतरराष्ट्रीय मानक HVDs के लिए डिज़ाइन, निर्माण और परीक्षण की आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करता है, जिससे वैश्विक अंतर्संगतता और सुरक्षा सुनिश्चित होती है। यह यांत्रिक संचालन, इंसुलेशन शक्ति और शॉर्ट-सर्किट धारा टोलरेंस के लिए मापदंड परिभाषित करता है, जो चयन के लिए तकनीकी आधार प्रदान करता है।

3.5 संचालन और रखरखाव की योग्यता
3.5.1 संचालन मोड अनुकूलता

संचालन तंत्र सबस्टेशन की आवश्यकताओं के साथ संरेखित होना चाहिए:

• विद्युत/वायु तंत्र अनामित सबस्टेशनों के लिए दूर से नियंत्रण के लिए उपयुक्त होते हैं।

• हस्तचालित तंत्र अक्सर सेवा देने वाले स्थानों के लिए उपयुक्त होते हैं।

• विश्वसनीयता और प्रतिक्रिया की गति महत्वपूर्ण है - विद्युत तंत्र को आपातकालीन संचालन के लिए बैकअप शक्ति की आवश्यकता होती है।

3.5.2 रखरखाव की आवश्यकताएँ

दक्षिण पूर्व एशिया के गर्म-आर्द्र वातावरण में रखरखाव की आवश्यकताएँ बढ़ती हैं। चयन को इन पर प्राथमिकता देनी चाहिए:

• संयंत्रों (संपर्क, इंसुलेटर, तंत्र) की सेवा की योग्यता।

• रोगाणु-प्रतिरोधी कोटिंग और सील की लंबी अवधि के लिए रखरखाव-मुक्त संचालन के लिए दृढ़ता।

• स्मार्ट HVDs जिनमें स्थिति निगरानी (तापमान सेंसर, स्ट्रोक ट्रैकिंग) वास्तविक समय की स्थिति प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं, जो रखरखाव की आवश्यकता को कम करते हैं।

4. दक्षिण पूर्व एशिया के लिए क्षेत्रीय विचार

दक्षिण पूर्व एशिया में 145kV HVDs की तैनाती के लिए ध्यान केंद्रित करना आवश्यक है:

• उष्णकटिबंधीय जलवायु सुरक्षा: IP66 एन्क्लोजर्स जिनमें UV-प्रतिरोधी कोटिंग उच्च तापमान/आर्द्रता/UV-प्रेरित सामग्री की उम्र को रोकने के लिए।

• नमक की मिस्ट रोगाणु नियंत्रण: तटीय क्षेत्रों के लिए 316L स्टेनलेस स्टील/टाइटेनियम घटक; नमक प्रतिरोधी सिलिकॉन रबर इंसुलेटर।

• सिस्मिक अनुकूलता: सिस्मिक मानकों (जैसे, IEEE 693) के अनुसार यांत्रिक संरचनाएँ जिन क्षेत्रों में सिस्मिक जोन होते हैं।

• जैविक सुरक्षा: उष्णकटिबंधीय वर्षा वन क्षेत्रों में कीट/छोटे जानवरों के प्रवेश को रोकने के लिए एंटी-क्रीप डिज़ाइन या विताड़क।

5. आर्थिक और जीवन चक्र की लागत

चयन को आरंभिक निवेश और जीवन चक्र की लागत के बीच संतुलन बनाना चाहिए:

• सामग्री की लागत का संतुलन: रोगाणु-प्रतिरोधी मिश्रित उच्च प्रारंभिक लागत हो सकती है, लेकिन उच्च रोगाणु वाले वातावरण में प्रतिस्थापन की आवश्यकता को कम करती है, जो कुल मालिकाना लागत (TCO) को कम करती है।

• ऊर्जा की दक्षता: कम संपर्क प्रतिरोध वाले डिज़ाइन शक