EAF ट्रान्सफोर्मर उच्च वोल्टेज टैप चेंजर ज्वलन संबंधी दुर्घटना विश्लेषण र सुधार उपाय

वर्तमान में, कम्पनी दो इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (EAF) ट्रान्सफॉर्मर संचालित करती है। द्वितीयक वोल्टेज 121 V से 260 V के बीच रहता है, जिसका अनुमानित विद्युत धारा 504 A / 12,213 A है। उच्च-वोल्टेज पक्ष में कुल आठ टैप स्थितियाँ हैं, जो मोटर-चालित ऑफ-सर्किट वोल्टेज नियंत्रण का उपयोग करती हैं। उपकरण को एक संबंधित क्षमता का रिएक्टर लगाया गया है, जो उच्च-वोल्टेज पक्ष के निर्दिष्ट टैपों के साथ श्रृंखला में जुड़ा है। ये ट्रान्सफॉर्मर 20 से अधिक वर्षों से संचालन में हैं। इस अवधि के दौरान, स्टील बनाने की प्रक्रिया की बदलती मांगों को पूरा करने के लिए, इलेक्ट्रोड नियंत्रण प्रणाली और ट्रान्सफॉर्मर सुरक्षा प्रणाली पर कई तकनीकी अपग्रेड किए गए हैं, सुरक्षित और स्थिर उपकरण संचालन की गारंटी देने के लिए। हालांकि, इस लक्ष्य की प्राप्ति मुख्य रूप से EAF ट्रान्सफॉर्मर के द्वितीयक सुरक्षा परिपथ और आर्क फर्नेस के इलेक्ट्रोड नियंत्रण प्रणाली के बीच इंटरलॉकिंग परिपथ की पूर्णता और विश्वसनीयता पर निर्भर करती है। गत वर्षों में, उच्च-वोल्टेज टैप चेंजर के जलने की कई घटनाएँ हुई हैं, जिनसे इंटरलॉकिंग परिपथों की विश्वसनीयता पर सवाल खड़े हो गए हैं।

1 दुर्घटना घटना

ट्रान्सफॉर्मरों की मुख्य जांच से पता चला कि सभी विफलताओं में उच्च-वोल्टेज पक्ष के टैप चेंजर का जलना शामिल था। प्रत्येक घटना में, उच्च-वोल्टेज पक्ष पर द्वितीयक सुरक्षा सुरक्षित रूप से संचालित हुई थी। उच्च-वोल्टेज स्विच के लिए तात्कालिक ओवरकरंट सुरक्षा सेटिंग प्राथमिक पक्ष पर 6,000 A थी, जिसका अर्थ है कि यदि टैप चेंजर के माध्यम से शॉर्ट-सर्किट धारा तात्कालिक रूप से 6,000 A से अधिक हो तो सुरक्षा सक्रिय होगी। हालांकि, टैप चेंजर की अपनी अनुमानित धारा केवल 630 A है।

2 मूल कारण विश्लेषण

स्टील बनाने की प्रक्रिया में तीन चरण होते हैं: पिघलाना, ऑक्सीकरण, और रिडक्शन। पिघलाने के चरण में, तीन-धारा लोड तेजी से बदलता है, जिससे बड़ी इनरश करंट उत्पन्न होती हैं जो अक्सर असंतुलित होती हैं। यहाँ तक कि रिफाइनिंग चरण में भी, आर्क डिस्चार्ज पथ और आर्क गैप आयनीकरण में निरंतर बदलाव लगातार असंतुलित लोड करंट का कारण बनता है, जिससे शून्य-अनुक्रम घटक उत्पन्न होते हैं। जब ये शून्य-अनुक्रम घटक ताराकार जोड़े गए उच्च-वोल्टेज वाइंडिंग पर प्रतिबिंबित होते हैं, तो वे न्यूट्रल पॉइंट वोल्टेज विस्थापन का कारण बनते हैं।

देखी गई विफलता घटनाओं के आधार पर, विभिन्न योगदानकार परिस्थितियों का विश्लेषण किया गया। आर्क फर्नेस इलेक्ट्रोड नियंत्रण प्रणाली के विद्युत परिपथ, उच्च-वोल्टेज द्वितीयक सुरक्षा परिपथ के बीच इंटरलॉकिंग संबंध, और गियर शिफ्टिंग के दौरान टैप चेंजर की स्थितियों पर विस्तृत अध्ययन किया गया। क्षेत्र में परीक्षण बार-बार किए गए थे, जिससे स्टील बनाने के दौरान विफलता की स्थितियों को उत्पन्न करने वाली परिस्थितियों की नकल की गई। अंततः, EAF ट्रान्सफॉर्मर के उच्च-वोल्टेज पक्ष पर इंटरलॉकिंग सुरक्षा परिपथ में निम्नलिखित घाटे पहचाने गए। स्टील बनाने के दौरान, निम्नलिखित में से किसी एक परिस्थिति की घटना टैप चेंजर के जलने का कारण बन सकती है:

• उच्च-वोल्टेज विद्युत की बंदी के बाद टैप बदलना। टैप चेंजर नियंत्रक का उपयोग करके टैप बदलने की प्रक्रिया के दौरान, डिजिटल डिस्प्ले पूरा होने का संकेत दे सकता है, लेकिन टैप चेंजर अपनी स्थिति तक पूरी तरह से नहीं पहुंच पाता (यानी, गतिशील और स्थिर संपर्क के बीच का संपर्क क्षेत्र आवश्यक क्षमता तक नहीं पहुंच पाता)। ऐसी परिस्थितियों में यदि उच्च-वोल्टेज विद्युत की वापसी की जाती है, तो यह फेज-से-फेज शॉर्ट सर्किट और टैप चेंजर के जलने का कारण बन सकता है।

• वोल्टेज के तहत टैप बदलना, यानी, आर्क फर्नेस कार्य करते हुए टैप चेंजर की टैप स्थिति को बदलना।

• लोड के तहत ऊर्जा प्रदान करना, यानी, आर्क फर्नेस के तीन-धारा इलेक्ट्रोड गलित स्टील से संपर्क में होते हुए उच्च-वोल्टेज विद्युत की वापसी करना।

3 सुधार उपाय

पारंपरिक विद्युत ट्रान्सफॉर्मरों की तुलना में, EAF ट्रान्सफॉर्मरों में निम्नलिखित विशेषताएं होती हैं: उच्च ओवरलोड क्षमता, अधिक यांत्रिक शक्ति, बड़ा शॉर्ट-सर्किट इम्पीडेंस, बहुत से द्वितीयक वोल्टेज स्तर, उच्च ट्रान्सफॉर्मेशन अनुपात, निम्न द्वितीयक वोल्टेज (दहाई से सैकड़ों वोल्ट), और उच्च द्वितीयक धारा (हजारों से दहाई हजार एम्पीयर)। आर्क फर्नेस में धारा नियंत्रण ट्रान्सफॉर्मर के उच्च-वोल्टेज पक्ष पर टैप कनेक्शन को बदलकर और इलेक्ट्रोड स्थितियों को समायोजित करके प्राप्त किया जाता है।

स्टील बनाने के दौरान, प्रक्रिया की आवश्यकताओं और EAF ट्रान्सफॉर्मर के संचालन की प्रकृति के अनुसार, फर्नेस के सामने स्थापित दो उच्च-वोल्टेज स्विचगियर इकाइयाँ दिन में दहाई से सैकड़ों बार संचालित होती हैं। यह वैक्यूम स्विचों के प्रदर्शन और सुरक्षा संचालन की विश्वसनीयता पर कठोर आवश्यकताएं डालता है। इसलिए, डिजाइन में "एक-प्रयोग में, एक-स्टैंडबाय" कॉन्फ़िगरेशन शामिल है, जो फर्नेस के सामने के ऑपरेटर स्टेशन से नियंत्रित होता है। ऊर्जा 66 kV केंद्रीय सबस्टेशन से उच्च-वोल्टेज विद्युत केबलों के माध्यम से प्रदान की जाती है।

इंटरलॉकिंग सुरक्षा नियंत्रण परिपथ में घाटों को देखते हुए, स्टील बनाने के दौरान टैप चेंजर के जलने की स्थितियों को रोकना आवश्यक है। इंटरलॉकिंग परिपथ के विश्लेषण, सिमुलेशन परीक्षण, टैप चेंजर की संरचना का अध्ययन, और स्टील बनाने की प्रक्रिया की समझ से निम्नलिखित सुधार उपाय विकसित किए गए:

• टैप बदलने की प्रक्रिया पूरी न होने तक उच्च-वोल्टेज विद्युत प्रदान करना मना करें;

• उच्च-वोल्टेज पक्ष ऊर्जा युक्त होने पर टैप बदलना मना करें;

• लोड के तहत ट्रान्सफॉर्मर को ऊर्जा प्रदान करना मना करें।

4 निष्कर्ष

EAF ट्रान्सफॉर्मर के इंटरलॉकिंग सुरक्षा नियंत्रण परिपथ के घाटों को दूर करने के लिए उपरोक्त समाधानों को लागू करके, इंटरलॉकिंग प्रणाली की विश्वसनीयता में महत्वपूर्ण रूप से सुधार किया गया है। यह कार्यकर्ताओं द्वारा ऑपरेशनल त्रुटियों से उपकरण की क्षति को रोकने में प्रभावी रूप से मदद करता है, EAF ट्रान्सफॉर्मरों के सुरक्षित, स्थिर और विश्वसनीय संचालन की गारंटी देता है। यह भी कम्पनी की स्टील बनाने की उत्पादन कार्यों की सफल पूर्ति की गारंटी देता है और उपकरण संरक्षण लागत में महत्वपूर्ण रूप से कमी लाता है।