550 किलोवोल्ट जीआईएस विद्युत टेस्ट पर असामान्य विश्लेषण और संभाल

गैस-इन्सुलेटेड मेटल-एनक्लोज्ड स्विचगियर (GIS) एक स्विचिंग उपकरण है जो सर्किट ब्रेकर (GCB), डिसकनेक्टर (DS), अर्थिंग स्विच (ES) जैसे स्विचिंग उपकरणों और वोल्टेज ट्रांसफार्मर, करंट ट्रांसफार्मर, सर्ज आरेस्टर, और एनक्लोज्ड बसबार जैसी इकाइयों से बना होता है। उच्च-पोटेंशियल घटक सभी एक ग्राउंडेड एनक्लोज्ड मेटल शेल के अंदर रखे जाते हैं, जो अत्यधिक इन्सुलेटिंग और आर्क-एक्सटिंगुइशिंग गुणों वाली SF₆ गैस से भरा होता है। GIS की विशेषताएँ घनी संरचना, छोटा फुटप्रिंट, कम रखरखाव, आसान इंस्टॉलेशन, अच्छी इंटरप्टिंग प्रदर्शन, और कोई हस्तक्षेप नहीं होता, और इसका उपयोग बढ़ते ऊर्जा प्रणालियों में बढ़ रहा है।

एक कंपनी के 500 किलोवोल्ट स्टेप-अप सबस्टेशन में 550 किलोवोल्ट GIS दो बसबार वायरिंग व्यवस्था संरचना का उपयोग करता है, जिसमें 2 मुख्य ट्रांसफार्मर इनकमिंग लाइन, 1 स्टार्टिंग और स्टैंडबाई ट्रांसफार्मर इनकमिंग लाइन, 2 आउटगोइंग लाइन, और 1 बस-टाइ, कुल 6 सर्किट ब्रेकर होते हैं। 1M और 2M में प्रत्येक 1 PT बे से सुसज्जित होता है। यह 28 अक्टूबर 2022 को निर्मित हुआ था, और 10 दिसंबर 2022 को साइट पर असेंबली पूरी हुई थी। हस्तांतरण टोलरेंस वोल्टेज परीक्षण के दौरान, एक सपोर्टिंग इन्सुलेटर ने एक असाधारण ब्रेकडाउन दिखाया।

असाधारणता की स्थिति, साइट पर असेंबली की गुणवत्ता, सामग्री की पालनशीलता, कारखाना निर्माण इतिहास, X-रे फ़्लॉ डिटेक्शन, रेझिन डिसोल्यूशन, और इलेक्ट्रिक फील्ड सिमुलेशन जैसे पहलुओं से विश्लेषण किया गया था। सपोर्टिंग इन्सुलेटर के फ्रैक्चर का कारण पहचाना गया, और GIS निर्माण प्रक्रिया के दौरान निगरानी और गुणवत्ता नियंत्रण में मजबूती लाने के सुझाव दिए गए।गैस-इन्सुलेटेड मेटल-एनक्लोज्ड स्विचगियर के लिए साइट पर टोलरेंस और इन्सुलेशन परीक्षण दिशानिर्देश, और मंजूरी प्राप्त परीक्षण योजना।

परीक्षण वोल्टेज

निर्माता द्वारा निर्दिष्ट 740 किलोवोल्ट की रेटेड शॉर्ट-टाइम पावर-फ्रीक्वेंसी टोलरेंस वोल्टेज मान का 80% लिया जाता है, जो 592 किलोवोल्ट है, जिसकी अवधि 1 मिनट है।

परीक्षित उपकरणों को संतुष्ट करने वाली शर्तें

• परीक्षित GIS के सभी कंपार्टमेंटों में SF₆ गैस दबाव रेटेड दबाव पर होना चाहिए।

• परीक्षित GIS के सभी ग्राउंडिंग स्विच ओपन स्थिति में होने चाहिए; इसके अलावा 1M और 2M बस PTs निकाले जाने चाहिए (खोले जाने चाहिए) और ग्राउंड किए जाने चाहिए, शेष सभी परीक्षित उपकरण बंद स्थिति में होने चाहिए।

• परीक्षित GIS के तीन-फेज इनकमिंग और आउटगोइंग बुशिंग के प्राथमिक लीड्स को हटा दिया जाना चाहिए, पर्याप्त सुरक्षा दूरी बनाए रखना चाहिए और उन्हें विश्वसनीय रूप से ग्राउंड किया जाना चाहिए।

• परीक्षित GIS के CTs के द्वितीयक वाइंडिंग्स को शॉर्ट-सर्किट किया जाना चाहिए और उन्हें विश्वसनीय रूप से ग्राउंड किया जाना चाहिए।

परीक्षण विधि और मानक

परीक्षित GIS के लिए परीक्षण वोल्टेज को पहले 0 V से 318 kV तक बढ़ाया जाना चाहिए, 5 मिनट तक रखा जाना चाहिए, फिर 473 kV तक बढ़ाया जाना चाहिए और 3 मिनट तक रखा जाना चाहिए। अंत में, परीक्षण वोल्टेज 592 kV के रेटेड टोलरेंस वोल्टेज मान तक बढ़ाया जाना चाहिए और 1 मिनट तक रखा जाना चाहिए। यदि कोई ब्रेकडाउन नहीं होता, तो यह योग्य माना जाता है।

असाधारण बिंदुओं की खोज और निपटान
ब्रेकडाउन असाधारणता का सारांश

11 दिसंबर 2022 को दोपहर 14:03 बजे, निर्माण साइट पर स्थित 550 kV GIS पर मुख्य सर्किट का इन्सुलेशन हस्तांतरण टोलरेंस वोल्टेज परीक्षण किया गया था। फेज B और C का परीक्षण करते समय, वोल्टेज 318 kV तक बढ़ाया गया और 5 मिनट तक रखा गया, जो पारित हुआ। जब वोल्टेज 473 kV तक बढ़ाया गया और 2 मिनट तक रखा गया, तो एक ब्रेकडाउन हुआ। वोल्टेज अचानक 0 V तक गिर गया, और सबस्टेशन में एक अपेक्षाकृत शोरगुल की असाधारण आवाज सुनाई दी, जिससे परीक्षण रोक दिया गया। सुरक्षा उपाय लेने के बाद, 1M - C फेज मुख्य सर्किट की ग्राउंड इन्सुलेशन रिजिस्टेंस 400 MΩ मापी गई, और शेष भाग 200 GΩ था। यह निर्धारित किया गया कि 1M - C फेज द्वारा लाए गए किसी निश्चित उपकरण में एक दोष था। टोलरेंस वोल्टेज परीक्षण के वायरिंग और असाधारण क्षेत्र को चित्र 1 में दिखाया गया है। चित्र में काला हिस्सा वोल्टेज लगाने की सीमा दर्शाता है।

चित्र 1 से यह स्पष्ट होता है कि वोल्टेज लगाने की सीमा शामिल है: 1M बस द्वारा 6 सर्किट ब्रेकर, 6 बस डिसकनेक्टर, 2 लाइन-साइड डिसकनेक्टर, 5 सेट एयर बुशिंग, 1M द्वारा लाए गए PT का 1 बस डिसकनेक्टर, और 2M के 6 बस डिसकनेक्टर। वोल्टेज लगाने का बिंदु बाहरी मुख्य ट्रांसफार्मर नंबर 2 के इनकमिंग लाइन के राइजर पर सेट किया गया था।

असाधारण बिंदुओं की खोज की प्रक्रिया

GIS की पूरी तरह से एनक्लोज्ड संरचना है, जिसमें अनेक स्वतंत्र घटक एक एकीकृत पूरे को बनाते हैं। 1M से संबंधित उपकरण 83 स्वतंत्र गैस कंपार्टमेंट हैं, जिससे असाधारण बिंदुओं को स्थानांतरित करना बहुत चुनौतीपूर्ण होता है। शोध के बाद, एक बिंदु-द्वारा-बिंदु उन्मूलन विधि का उपयोग किया गया था ताकि असाधारण उपकरणों की सीमा संकुचित की जा सके।

GIS की पूरी तरह से एनक्लोज्ड संरचना के कारण, इन्सुलेशन केवल प्रकट हिस्सों पर मापा जा सकता है, और इन्सुलेशन मापन बिंदु सभी 15-मीटर-ऊंचे राइजर सीट पर बाहरी रूप से होते हैं। इन्सुलेशन मापते समय, अनेक सीमाबद्ध कारक होते हैं। उदाहरण के लिए, कर्मचारियों को क्रेन का उपयोग करके ऊपर-नीचे जाना पड़ता है, संपर्क उपकरणों की आवश्यकता होती है, और मापन के दौरान परीक्षण लीड्स को लगातार बदलना पड़ता है। विश्लेषण से यह पाया गया कि 1M से संबंधित PT डिसकनेक्टिंग स्विच को बंद करना और PT के द्वितीयक ग्राउंड वायर को हटाना इन्सुलेशन मापन बिंदु के रूप में PT का उपयोग करने को बहुत सुविधाजनक बनाता है, जिससे निरीक्षकों को संपर्क उपकरणों पर निर्भर नहीं रहकर वास्तविक समय में संपर्क करना आसान होता है।

GIS 1M से जुड़े सभी डिसकनेक्टिंग स्विच खोल दिए गए, और सभी सर्किट ब्रेकर बंद कर दिए गए। फिर, वोल्टेज लगाने के बिंदु के इंटरवल से शुरू करके, 1M (1M VT डिसकनेक्टिंग स्विच को छोड़कर) से जुड़े डिसकनेक्टिंग स्विचों को एक-एक करके बंद किया गया, और हर बार डिसकनेक्टिंग स्विच बंद करने के बाद इन्सुलेशन मापा गया। अंततः, 1M - C बस के आउटगोइंग लाइन इंटरवल 5W11 में, मुख्य सर्किट की इन्सुलेशन 400 MΩ मापी गई। इस इंटरवल के सर्किट ब्रेकर को और खोलने के बाद, असाधारण बिंदु अंततः इस सर्किट ब्रेकर के लाइन-साइड डिसकनेक्टिंग स्विच से बाहरी GIS बुशिंग तक के क्षेत्र में निर्धारित किया गया।

चित्र 1 में असाधारण क्षेत्र को अलग किया गया, और गैर-असाधारण भागों पर मुख्य इन्सुलेशन टोलरेंस वोल्टेज परीक्षण प्रक्रिया के अनुसार दूसरी बार वोल्टेज लगाया गया। परिणाम संतुष्टिजनक थे। शेष उपकरणों पर पावर-फ्रीक्वेंसी टोलरेंस वोल्टेज परीक्षण किया गया, जो सभी निर्विवाद रूप से पारित हुए।

असाधारण बिंदुओं का निपटान

असाधारण क्षेत्र में 5 स्वतंत्र गैस कंपार्टमेंट थे। असाधारण बिंदु को सटीक रूप से स्थानांतरित करने के लिए, इनमें से प्रत्येक गैस कंपार्टमेंट को एक-एक करके खोलकर जांचना आवश्यक था।चूंकि परीक्षण के बाद GIS के अंदर की SF₆ गैस जहरीली हो गई थी, 12 दिसंबर 2022 को गैस को वसूल करने और उपकरण को निकालकर जांचने के बाद, 1M - C बसबार के 02 - 5 गैस कंपार्टमेंट में ऊर्ध्वाधर बसबार के निचले भाग पर तीन-रास्ता बसबार के सपोर्टिंग इन्सुलेटर में फ्रैक्चर होने का पता चला। बसबार कंडक्टर, केसिंग, और आसन्न इन्सुलेटर सभी उत्पाद तकनीकी आवश्यकताओं को पूरा करते थे।

निर्माता ने 13 दिसंबर को असाधारण इन्सुलेटर को बदल दिया, बसबार को फिर से इंस्टॉल किया, और गैस ट्रीटमेंट, लीक डिटेक्शन, मॉइस्चर मेजरमेंट, और मुख्य सर्किट रिजिस्टेंस मेजरमेंट पूरा किया। जब परिणाम संतुष्टिजनक पाए गए, 14 दिसंबर को उपरोक्त परीक्षण वायरिंग विधि का उपयोग करके और मुख्य सर्किट इन्सुलेशन टोलरेंस वोल्टेज परीक्षण प्रक्रिया का अनुसरण करके फिर से पावर-फ्रीक्वेंसी टोलरेंस वोल्टेज परीक्षण किया गया। परीक्षण परिणाम संतुष्टिजनक थे (592 kV 1 मिनट तक)।

सपोर्टिंग इन्सुलेटर फ्रैक्चर के कारणों का विश्लेषण

GIS में कुल 145 सपोर्टिंग इन्सुलेटर हैं। फ्रैक्चर हुए सपोर्टिंग इन्सुलेटर के असाधारण मामले का एक अलग मामला होना या एक बैच-व्यापी समस्या का हिस्सा होना स्टेप-अप सबस्टेशन के सुरक्षित और विश्वसनीय कमीशनिंग के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। इसलिए, फ़ॉल्ट इन्सुलेटर के फ्रैक्चर के मूल कारण की पहचान करने के लिए, निम्नलिखित पहलुओं से शोध किया जाता है।

बसबार की साइट पर असेंबली गुणवत्ता की जांच

CX1 - 1C (कारखाना नंबर, नीचे वही) बसबार 3 दिसंबर 2022 को साइट पर असेंबल की गई थी। असेंबली के दौरान, निर्माता का साइट पर प्रतिनिधि "साइट डॉकिंग कन्फर्मेशन ऑपरेशन आइटम कार्ड" के खिलाफ प्रत्येक आइटम की सत्यापन किया गया था। मालिक और सुपरवाइजर ने एक साथ प्रक्रिया का गवाही दी, और असेंबली केवल तीन पक्षों ने साइनिंग फॉर्मैलिटी पूरी करने के बाद ही शुरू की जा सकती थी। असेंबली पूरी होने के बाद, साइट पर गैस मॉइस्चर कंटेंट, लीक डिटेक्शन, और लूप रिजिस्टेंस जैसे सत्यापन परीक्षण किए गए। यह मूल रूप से यह संभावना निकाल देता है कि इन्सुलेटर का फ्रैक्चर