विद्युत उत्पात रोधक की विफलता विश्लेषण र प्रतिबंध: १० किलोवोल्ट वितरण रोधकहरूको असामान्यताहरूका मुख्य कारणहरू

१. परिचय

विद्युत प्रणाली के संचालन के दौरान, मुख्य उपकरण आंतरिक और वातावरणीय अतिरिक्त वोल्टेज से खतरे का सामना करते हैं। अतिरिक्त वोल्टेज रोधक, विशेष रूप से उत्कृष्ट गैर-रैखिक वोल्ट-एम्पियर विशेषताओं वाले धातु ऑक्साइड अतिरिक्त वोल्टेज रोधक (MOAs), उनके अच्छे प्रदर्शन, बड़ी धारा-वहन क्षमता और मजबूत प्रदूषण प्रतिरोधी क्षमता के कारण सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालाँकि, विद्युत आवृत्ति वोल्टेज, घटक गुणवत्ता, निर्माण प्रक्रियाओं और बाहरी वातावरण के लंबे समय तक के संसर्ग से MOAs असामान्य गर्मी या विस्फोट की प्रवत्ति में आते हैं, जिसके लिए वैज्ञानिक पहचान, निर्णय और रोकथाम की आवश्यकता होती है।

यह शोधपत्र एक क्षेत्र में विस्तृत १० किलोवोल्ट वितरण MOA विफलताओं पर केंद्रित है। विश्लेषण दिखाता है कि विस्फोट रोधक एक निर्माता के मॉडल पर केंद्रित हैं। इस मॉडल के तीन दोषपूर्ण-फेज और दो सामान्य-फेज MOAs को विघटित और परीक्षण किया गया है ताकि कारणों और उपायों का निर्धारण किया जा सके।

२. दोष का सारांश

दोषपूर्ण अतिरिक्त वोल्टेज रोधक ३५ किलोवोल्ट उप-स्टेशन की १० किलोवोल्ट वितरण लाइनों पर वितरित हैं। बिजली के ऋतु में विफलताएँ अधिक होती हैं, और उप-स्टेशन के असामान्य/दोष रिकॉर्ड दोषपूर्ण-फेज रोधकों से मेल नहीं खाते। पाँच नमूना लिए गए रोधकों को ठीक से संरक्षण कार्य और दोष रिकॉर्डिंग जानकारी की कमी है। बिजली की स्थिति प्रणाली दिखाती है कि २०२० में, इस उप-स्टेशन के केंद्र में १० किलोमीटर की त्रिज्या के भीतर ५१६ बिजली की चार्ज हुई।

स्थानांतरित स्थापन के बाद, हस्तांतरण परीक्षण किए गए (जिनमें आवरण प्रतिरोध परीक्षण, १ मिलीऐम्पियर डीसी संदर्भ वोल्टेज परीक्षण, और ०.७५ गुना १ मिलीऐम्पियर डीसी संदर्भ वोल्टेज पर लीकेज धारा परीक्षण शामिल हैं), सभी के परिणाम योग्य थे।

३. विफलता कारण विश्लेषण

तीन दोषपूर्ण-फेज अतिरिक्त वोल्टेज रोधक (नं. १, नं. २, नं. ३) को विघटित किया गया; दो सामान्य-फेज अतिरिक्त वोल्टेज रोधक (नं. ४, नं. ५) को परीक्षण और विघटन के लिए तुलना के लिए लिया गया, ताकि विस्तृत विफलता कारणों का पता लगाया जा सके।

३.१ अधूरी नामपट्ट जानकारी

तीन दोषपूर्ण-फेज और दो सामान्य-फेज अतिरिक्त वोल्टेज रोधकों में: ४ में निर्माण तिथि है लेकिन क्रमांक नहीं; १ में क्रमांक है लेकिन तिथि नहीं; अन्य जानकारी सापेक्ष रूप से पूर्ण है।

नामपट्ट संचालन और रखरखाव कर्मियों के लिए मूल उपकरण जानकारी प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। निर्माण तिथि/क्रमांक की कमी सेवा-आयु गणना और गुणवत्ता ट्रेसिंग को रोकती है, जो एकीकृत दोष प्रबंधन को बाधित करती है।

३.२ वैरिस्टर सभी टुकड़ों में हैं

नं. १ दोषपूर्ण अतिरिक्त वोल्टेज रोधक को विघटित करने पर: दो इलेक्ट्रोडों के बीच ६ वैरिस्टर, कुछ सतहों पर जलन के निशान और सफेद पाउडर; ऊपरी/निचली सतहें अपेक्षाकृत समतल हैं, वैरिस्टर आकार में अनियमित हैं, एकसमान आकार या व्यवस्था नहीं है। मोटाई १८ मिमी, २० मिमी, २३ मिमी, और २५ मिमी शामिल है। तीन वैरिस्टरों के नियमित बाहरी चाप (पूर्ण डिस्क-आकार/अनुप्रस्थ वैरिस्टरों के बाहरी वृत्त से माना जाता है)। अन्य दो दोषपूर्ण-फेज अतिरिक्त वोल्टेज रोधकों में समान मुद्दे मौजूद हैं।

नं. ५ सामान्य अतिरिक्त वोल्टेज रोधक को विघटित किया गया (प्रक्रिया के दौरान कोई क्षति नहीं, परिणाम चित्र ४ में)। अंदर: ५ वैरिस्टर टुकड़े + ३ धातु की पट्टिका। वैरिस्टरों की ऊपरी/निचली सतह समतल है, अन्यथा अनियमित टुकड़े, अन्य के समान: ३ टुकड़े ~२२ मिमी मोटे, १ २० मिमी, १ १७ मिमी। ३ टुकड़े नियमित बाहरी चाप दिखाते हैं (पूर्ण डिस्क/अनुप्रस्थ वैरिस्टरों के बाहरी वृत्त से); २ टुकड़े नियमित अंत:चाप दिखाते हैं (पूर्ण अनुप्रस्थ वैरिस्टरों के अंत:वृत्त से)।

मानक धातु ऑक्साइड अतिरिक्त वोल्टेज रोधकों के वैरिस्टर नियमित डिस्क, अनुप्रस्थ, या बेलनाकार होते हैं। उनके आयाम वोल्टेज अनुपात (शेष/संदर्भ वोल्टेज), संभावित ढलान, धारा-वहन क्षमता, उत्पादन सामग्री, और फायरिंग प्रक्रियाओं से गहराई से जुड़े होते हैं। मुख्य विन्यास से पहले, प्रत्येक वैरिस्टर पूर्ण परीक्षण (विद्युत-आवृत्ति, DC, उच्च-धारा चक्र, वर्ग-वेव, आदि) का अनुभव करता है। केवल उत्तीर्ण टुकड़े विन्यस्त किए जाते हैं।

विघटन दिखाता है कि ये अतिरिक्त वोल्टेज रोधक अपरंपरागत वैरिस्टर का उपयोग करते हैं: एक ही मॉडल इकाइयों में वैरिस्टर/धातु की पट्टिकाओं की गिनती में असामान्यता; अनियमित आकार, भिन्न मोटाई, और असमान बाहरी चाप। इसलिए, कोर नियमित वैरिस्टर (अलग विद्युत पैरामीटर) के टुकड़ों से जोड़े गए हैं, नहीं १० किलोवोल्ट मानक। दोषपूर्ण और सामान्य फेज की तुलना से यह स्पष्ट होता है कि यह एक कारखाना दोष है, नहीं दोष-प्रेरित।

इस प्रकार के वैरिस्टर गैर-समान विद्युत प्रदर्शन रखते हैं। असमान संपर्क क्षेत्र अतिरिक्त वोल्टेज प्रतिरोध, धारा-वहन क्षमता, और स्थिरता को खराब करते हैं—आसानी से लाइन चक्र के दौरान टूट जाते हैं।

३.३ यौगिक जैकेट की गरीब बंदी

नं. ३ दोषपूर्ण अतिरिक्त वोल्टेज रोधक को विघटित करने पर: यौगिक जैकेट का एक सिरा इलेक्ट्रोड (चित्र ५) के साथ अच्छी तरह से बंद है; दूसरा सिरा ढलान बंदी की कमी है। केवल थोड़ा सीलेंट इलेक्ट्रोड-आर्क-शील्ड अंतराल में भरा है—संरक्षण के लिए अप्रभावी, जो अंतराल और गंभीर इलेक्ट्रोड जंग का कारण बनता है (चित्र ६)।

यह गरीब बंदी उत्पादन में अपर्याप्त ढलान से उत्पन्न होती है, नहीं दोष से।

यौगिक जैकेट के एक तरफ आर्क-अलगाव बेलन की बंदी नहीं है, और इलेक्ट्रोड ब्लॉक की थ्रेड सतह गंभीर रूप से जंग हो गई है। यह दिखाता है कि थ्रेड अंतराल के माध्यम से नमी आर्क-अलगाव बेलन में भी घुस सकती है। संचालन के दौरान, वैरिस्टर कोर विन्यास सतह पर चिपकी नमी लीकेज धारा और प्रतिरोध घटकों को बढ़ाती है, जो गंभीर गर्मी का कारण बनती है। लंबे समय तक संचालन से आर्क-अलगाव बेलन के अंदर का तापमान बढ़ता है, जो संभवतः बेलन दीवार को पिघला देता है और फट जाता है, जो धीरे-धीरे अतिरिक्त वोल्टेज रोधक की संचालन गुणवत्ता को खराब करता है।

नं. ४ अतिरिक्त वोल्टेज रोधक की जाँच के दौरान, एक इलेक्ट्रोड सिरे पर यौगिक जैकेट की असमान मोटाई पाई गई। एक माइक्रोमीटर ने सबसे मोटे हिस्से को ४.९८५ मिमी और सबसे पतले हिस्से को केवल ०.२७५ मिमी मापा, जैसा कि चित्र ७ में दिखाया गया है। चित्र भी दिखाता है कि जैकेट का केंद्र इलेक्ट्रोड स्तंभ छेद एक मानक वृत्त नहीं है, जो यहाँ गरीब बंदी को दर्शाता है।

यौगिक जैकेट मुख्य रूप से सिलिकोन रबर से बना होता है। इसकी असमान मोटाई उत्पादन के वल्कनाइजेशन चरण के दौरान गरीब प्रक्रिया नियंत्रण और विकेन्द्रता से उत्पन्न होती है। पारंपरिक १० किलोवोल्ट अतिरिक्त वोल्टेज रोधकों के लिए, यौगिक जैकेट ३-५ मिमी की एकसमान मोटाई होती है। बहुत पतला सिलिकोन रबर गरीब वयस्कता प्रतिरोधी होता है और फूटने की प्रवत्ति में आता है। यह न केवल नमी को प्रवेश करने और अनुवर्ती बेलन की सतह पर चिपकने की अनुमति देता है, जो नमी-प्रेरित दोषों का कारण बनता है, बल्कि उपकरण की बाहरी आइसोलेशन गुणवत्ता को भी नुकसान पहुँचा सकता है, जो उत्पाद गुणवत्ता को सीमित करने का एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है।

३.४ पारंपरिक परीक्षणों में योग्य, विशेष परीक्षणों में अयोग्य

नं. ५ सामान्य अतिरिक्त वोल्टेज रोधक पर डीसी वोल्टेज संबंधित परीक्षण किए गए, जिनके परिणाम तालिका १ में दिखाए गए हैं।

उसकी उच्च धारा सहनशीलता की पुष्टि करने के लिए, नं. ४ सामान्य अतिरिक्त वोल्टेज रोधक पर उच्च धारा चक्र परीक्षण किया गया। भले ही परीक्षण चक्र धारा मानक-निर्दिष्ट मान से बहुत कम थी, अतिरिक्त वोल्टेज रोधक फिर भी टूट गया और फट गया, जिससे परीक्षण विफल हो गया। विस्तृत डेटा तालिका २ में प्रस्तुत किए गए हैं।

४. सिफारिशें

अतिरिक्त वोल्टेज रोधकों (विशेष रूप से वितरण नेटवर्क के लिए) की निधि और खरीद के दौरान, आपूर्तिकर्ता की पात्रता और तकनीकी विशेषताओं को स्पष्ट रूप से परिभाषित करें। परिपक्व प्रक्रियाओं और अच्छे प्रदर्शन वाले आपूर्तिकर्ताओं का चयन करें; बहुत कम-लागत निविदाओं से बचें।

वितरण नेटवर्क अतिरिक्त वोल्टेज रोधकों की स्वीकृति के दौरान, निर्माण और संचालन इकाइयों को "पाँच-पास"