550 کیلو وولٹ جی آئی ایس تحمل کے ٹیسٹ کا غیر معمولی تجزیہ اور درجات
گیس - انکلوزڈ میٹل سوئچ گیر (GIS) ایک سوئچنگ ڈیوائس ہے جس میں سرکٹ بریکرز (GCB)، ڈسکنیکٹرز (DS)، آرٹھنگ سوئچز (ES)، کے ساتھ ساتھ ولٹیج ٹرانسفارمر، کرنٹ ٹرانسفارمر، سرجن آریسٹرز، اور انکلوزڈ بس بار شامل ہیں۔ بالپوٹینشل کمپوننٹس کو زمین پر ملا ہوا میٹل شیل کے اندر رکھا جاتا ہے، جسے ایکسیلینٹ انسلیشنگ اور آرک-ایکسٹنگوشنگ خصوصیات والے SF₆ گیس سے بھرا جاتا ہے۔ GIS کی خصوصیات میں کمپیکٹ سٹرکچر، چھوٹا فوٹ پرنٹ، کم مینٹیننس کی ضرورت، آسان نصب، اچھی انٹرفیئرنگ کی صلاحیت، اور کوئی تداخل نہیں ہوتا ہے، اور یہ برقی نظاموں میں روایتی طور پر استعمال ہوتا جا رہا ہے۔
ایک کمپنی کے 500 kV اسٹیپ-آپ سب سٹیشن میں 550 kV GIS دبل-بسمار وائرنگ آرینجمنٹ سٹرکچر کو قبول کرتا ہے، جس میں 2 مین ٹرانسفرمر انکم لائن، 1 سٹارٹنگ اور اسٹینڈ بائی ٹرانسفرمر انکم لائن، 2 آؤٹ گنگ لائن، اور 1 بس ٹائی، کل 6 سرکٹ بریکرز ہیں۔ ہر 1M اور 2M کے پاس 1 PT بے ہوتا ہے۔ یہ 28 اکتوبر 2022 کو تیار کیا گیا تھا، اور 10 دسمبر 2022 کو مقامی طور پر اسمبل کیا گیا تھا۔ ہینڈ اوور سہروتلی ٹیسٹ کے دوران ایک سپورٹنگ انسلیٹر کو غیر معمولی برقی توانائی کا سامنا کرنا پڑا۔
غیر معمولی موقع کے مقام، مقامی اسمبل کی کوالٹی، میٹریل کمپلائنس، فیکٹری مینوفیکچرنگ تاریخ، X-رے فلاؤ ڈیٹیکشن، ریزن ڈسالیوشن، اور الیکٹرک فیلڈ سمیولیشن کے منظر کے ذریعے تجزیہ کیا گیا۔ سپورٹنگ انسلیٹر کے فریکچر کی وجہ کا تعین کیا گیا، اور GIS مینوفیکچرنگ عمل کے دوران نگرانی اور کوالٹی کنٹرول کو مضبوط کرنے کی تجویز پیش کی گئی۔گیس-انکلوزڈ میٹل سوئچ گیر کے لیے مقامی سہروتلی اور انسلیشن ٹیسٹ کے گائیڈ لائنز، اور منظور شدہ ٹیسٹ پلان۔
ٹیسٹ وولٹیج
فیکٹری کے ذریعے مشخص کردہ 740 kV کے ریٹڈ شارٹ-ٹائم پاور فریکوئنسی سہروتلی وولٹیج کی 80% لی گئی ہے، جو 592 kV ہے، جس کی مدت 1 منٹ ہے۔
ٹیسٹ کیے جانے والے معدات کی درکار شرائط
ٹیسٹ میتھڈ اور کریٹریا
ٹیسٹ کیے جانے والے GIS کے لیے ٹیسٹ وولٹیج کو پہلے 0 V سے 318 kV تک بڑھایا جانا چاہئے، 5 منٹ تک برقرار رکھا جانا چاہئے، پھر 473 kV تک بڑھایا جانا چاہئے اور 3 منٹ تک برقرار رکھا جانا چاہئے۔ آخر میں ٹیسٹ وولٹیج کو ریٹڈ سہروتلی وولٹیج کی قدر 592 kV تک بڑھایا جانا چاہئے اور 1 منٹ تک برقرار رکھا جانا چاہئے۔ اگر کوئی برقی توانائی نہیں ہوتی تو یہ کوالیفائیڈ سمجھا جائے گا۔
غیر معمولی نقاط کی تلاش اور سنبھالنے کا طریقہ
برقی توانائی کی عدم تحمل کی خرابی کا خلاصہ
11 دسمبر 2022 کو 14:03 بجے، مقامی سائٹ پر 550 kV GIS کے مین سرکٹ پر ایک انسلیشن ہینڈ اوور سہروتلی ٹیسٹ کیا گیا۔ B اور C فیز کو ٹیسٹ کرتے وقت، وولٹیج کو 318 kV تک بڑھایا گیا اور 5 منٹ تک برقرار رکھا گیا، ٹیسٹ پاس ہوا۔ جب وولٹیج کو 473 kV تک بڑھایا گیا اور 2 منٹ تک برقرار رکھا گیا تو برقی توانائی کی خرابی ہو گئی۔ وولٹیج ہی کا ناگہانی سے 0 V تک گر گیا، اور سب سٹیشن میں نسبتاً بلند غیر معمولی آواز سنائی دی، جس کی وجہ سے ٹیسٹ روک دیا گیا۔ سیفٹی میجریٹس کے بعد، 1M-C فیز مین سرکٹ کا گراؤنڈ سے انسلیشن ریزسٹنس 400 MΩ ناپا گیا، اور باقی حصہ 200 GΩ تھا۔ یہ تقریر کی گئی کہ 1M-C فیز کے کسی مخصوص ڈیوائس میں کوئی خرابی ہے۔ سہروتلی ٹیسٹ کی وائرنگ اور غیر معمولی علاقہ تصویر 1 میں دکھایا گیا ہے۔ تصویر میں سیاہ رنگ کا حصہ وولٹیج کا لاگو کرنے والا علاقہ ظاہر کرتا ہے۔
تصویر 1 سے دیکھا جا سکتا ہے کہ وولٹیج کا لاگو کرنے والا علاقہ شامل ہے: 1M بس کے ذریعے کیری کردہ 6 سرکٹ بریکرز، 6 بس ڈسکنیکٹرز، 2 لائن سائیڈ ڈسکنیکٹرز، 5 سیٹ آئر بوشنج، 1M کے ذریعے کیری کردہ PT کا 1 بس ڈسکنیکٹر، اور 2M کے 6 بس ڈسکنیکٹرز۔ وولٹیج کا لاگو کرنے والا نقطہ بیرونی مقام پر مین ٹرانسفرمر نمبر 2 کی انکم لائن کے رائزر پر تھا۔
غیر معمولی نقاط کی تلاش کا عمل
GIS کی مکمل طور پر بند سٹرکچر ہے، جس میں متعدد آزاد کمپوننٹس ایک مکمل وحد کی شکل میں موجود ہیں۔ 1M سے متعلقہ معدات کے 83 آزاد گیس کمپارٹمنٹس ہیں، جس سے غیر معمولی نقاط کی تلاش کرنے میں کافی مشکلات ہوتی ہیں۔ تحقیق کے بعد، نقطہ بندی کا طریقہ اختیار کیا گیا تاکہ غیر معمولی معدات کا حجم کم کیا جا سکے۔
GIS کی مکمل طور پر بند سٹرکچر کی وجہ سے، انسلیشن صرف مظہر شدہ حصوں پر ناپا جا سکتا ہے، اور انسلیشن کے ناپ کے نقاط سبھی 15 میٹر لمبائی کے رائزر سیٹس پر بیرونی مقام پر ہوتے ہیں۔ انسلیشن کو ناپنے کے دوران کئی محدود کن عوامل ہوتے ہیں۔ مثلاً، کارکنوں کو کرین کا استعمال کرتے ہوئے آرام سے آنا جانا چاہئے، کمیونیکیشن ٹولز کا استعمال لیازی کے لیے ضروری ہوتا ہے، اور ناپنے کے دوران ٹیسٹ لیڈز کو مسلسل تبدیل کرنا ہوتا ہے۔ تجزیہ کے بعد یہ پایا گیا کہ 1M سے متعلق PT ڈسکنیکٹنگ سوئچ کو بند کرنا اور PT کے سیکنڈری گراؤنڈ وائر کو ہٹا دینا کارکنوں کو میٹر کے طور پر PT کا استعمال کرنے میں بہت آسان بناتا ہے، جس کی وجہ سے ان کو کمیونیکیشن ٹولز پر انحصار کیے بغیر ریل ٹائم میں لیازی کی جا سکتی ہے۔
GIS 1M سے مربوط سبھی ڈسکنیکٹنگ سوئچ کھولے گئے، اور سبھی سرکٹ بریکرز کو بند کر دیا گیا۔ پھر، وولٹیج کا لاگو کرنے والا نقطہ کے انٹرول سے شروع کرکے، 1M (1M VT ڈسکنیکٹنگ سوئچ کے علاوہ) سے مربوط ہر ڈسکنیکٹنگ سوئچ کو ایک بار میں بند کیا گیا، اور ہر ڈسکنیکٹنگ سوئچ کو بند کرنے کے بعد انسلیشن کا ناپ لیا گیا۔ آخر کار، 1M-C بس کے آؤٹ گنگ انٹرول 5W11 میں، مین سرکٹ کا انسلیشن 400 MΩ ناپا گیا۔ اس انٹرول کے سرکٹ بریکر کو کھولنے کے بعد، غیر معمولی نقطہ بالکل خط سائیڈ ڈسکنیکٹنگ سوئچ سے لے کر بیرونی GIS بوشنج تک کے علاقے میں تیار ہوا۔
تصویر 1 میں غیر معمولی علاقہ کو الگ کر دیا گیا، اور غیر معمولی نہیں ہونے والے حصوں پر مین انسلیشن سہروتلی ٹیسٹ کے مرحلے کے مطابق دوسرا وولٹیج کا لاگو کیا گیا۔ نتائج کیلنسری کے مطابق تھے۔ باقی معدات پر پاور فریکوئنسی سہروتلی ٹیسٹ کیے گئے، جن کا سبھی نرم طور پر پاس ہو گئے۔
غیر معمولی نقاط کی سنبھالنے کا طریقہ
غیر معمولی علاقے میں 5 آزاد گیس کمپارٹمنٹس تھے۔ غیر معمولی نقطہ کو درست طور پر تلاش کرنے کے لیے، ہر گیس کمپارٹمنٹ کو ایک بار میں کھول کر تلاش کرنے کی ضرورت تھی۔چونکہ GIS کے اندر کی SF₆ گیس ٹیسٹ کے بعد سمی ہو گئی تھی، 12 دسمبر 2022 کو گیس کو واپس لیا گیا اور معدات کو ڈسیمبل کر تلاش کیا گیا، یہ پایا گیا کہ 1M-C بس بار کے 02-5 گیس کمپارٹمنٹ کے عمودی بس بار کے نیچے کے حصے کے تین راستے کے بس بار کا سپورٹنگ انسلیٹر ٹوٹ گیا تھا۔ بس بار کنڈکٹر، کیسنگ، اور ملحقہ انسلیٹرز سبھی پروڈکٹ ٹیکنیکل ریکوائرمنٹس کو پورا کرتے تھے۔
فیکٹری نے 13 دسمبر کو غیر معمولی انسلیٹر کو بدل دیا، بس بار کو دوبارہ نصب کیا، اور گیس کی ٹریٹمنٹ، لیک ڈیٹیکشن، موئسچر میزرنگ، اور مین سرکٹ ریزسٹنس میزرنگ کو مکمل کیا۔ نتائج کیلنسری پایا گیا تو، 14 دسمبر کو اوپر مذکورہ ٹیسٹ کی وائرنگ کے طریقہ کار اور مین سرکٹ انسلیشن سہروتلی ٹیسٹ کے مرحلے کے مطابق دوبارہ پاور فریکوئنسی سہروتلی ٹیسٹ کیا گیا۔ ٹیسٹ کے نتائج کیلنسری پایے گئے (592 kV 1 منٹ تک برقرار رکھا گیا)۔
سپورٹنگ انسلیٹر کے فریکچر کی وجہ کا تجزیہ
GIS میں کل 145 سپورٹنگ انسلیٹرز ہیں۔ فریکچر ہونے والے سپورٹنگ انسلیٹر کی کیا یہ ایک تنہا مثال ہے یا یہ لوٹ کے مسئلے کا حصہ ہے، یہ ایک اہم موضوع ہے جس کی وجہ سے اسٹیپ-آپ سب سٹیشن کی سیفٹی اور موثوقیت کو محفوظ رکھنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس لیے، فلیوٹ انسلیٹر کے فریکچر کی بنیادی وجہ کو پتہ کرنے کے لیے، نیچے دی گئی منظر کے ذریعے تحقیقات کی جاتی ہیں۔
بس بار کی مقامی اسمبل کی کوالٹی کی تفتیش
CX1-1C (فیکٹری نمبر، نیچے ویسے ہی) بس بار کو 3 دسمبر 2022 کو مقامی طور پر اسمبل کیا گیا تھا۔ اسمبل کرنے کے دوران، فیکٹری کے ممثل نے "مقامی ڈاکنگ کنفرمسیشن آپریشن آئٹم کارڈ" کے مطابق ہر آئٹم کو تصدیق کیا۔ مالک اور سپریوائزر نے مشترکہ طور پر پروسیس کی ویٹنیس کی، اور اسمبل کرنے کے لیے تینوں طرفوں کو سائننگ کی فارمیلیٹی مکمل کرنے کی ضرورت تھی۔ اسمبل کرنے کے بعد، گیس کے موئسچر کی میزان، لیک ڈیٹیکشن، اور لوپ ریزسٹنس جیسے مقامی تصدیق کرنے کے ٹیسٹ کیے گئے۔ یہ بنیادی طور پر مقامی اسمبل کی کوالٹی، پروسیس، اور دیگر عوامل کی وجہ سے انسلیٹر کے فریکچر کی ممکنہ وجہ کو مستثنی کرتا ہے۔
بس بار کے سپورٹنگ انسلیٹرز کی میٹریل کمپلائنس کی تفتیش
فریکچر ہونے والے سپورٹنگ انسلیٹر کا فیکٹری آؤٹ نمبر Z220704-1G1 ہے، جسے فیکٹری کی ایک ذیلی کمپنی نے جولائی 2022 میں تیار کیا تھا۔ فیکٹری سے نکلنے سے پہلے، یہ سپورٹنگ انسلیٹر کو ویژوئل انスペکشن، ڈائیمینشنل میزرنگ، وٹریفیکیشن ٹیمپریچر ٹیسٹنگ، X-رے فلاؤ ڈیٹیکشن، اور الیکٹرکل ٹیسٹنگ جیسے ٹیسٹ کیے گئے تھے، جن کے نتائج کیلنسری پائے گئے تھے۔
انسلیٹرز کے فیکٹری آؤٹ انスペکشن رپورٹس اور انکم انспект ریکارڈس کے مطابق، دونوں فیکٹری آؤٹ اور انکم انспект کے نتائج مطلوبہ کیلنسری پائے گئے ہیں۔
بس بار کی مینوفیکچرنگ تاریخ کی تفتیش
CX1-1C بس بار یونٹ کی اسمبل تاریخ کی تفتیش کی گئی ہے، جس میں فیکٹری نے 20 ستمبر 2022 کو پروڈکشن اور اسمبل شروع کیا تھا، اور 12 اکتوبر 2022 کو کام کو مکمل کیا تھا۔ اسمبل تاریخ کے ریکارڈز میں دکھایا گیا ہے کہ اندر اور باہر کے اسمبل پروسیس دونوں نے ڈرائنگ کے ذریعے متعین کردہ ٹیکنیکل ریکوائرمنٹس اور پروسیس اسٹینڈرڈز کو پورا کیا تھا، کوئی غیر معمولی صورتحال نہیں تھی۔ اس لیے، یہ مستثنی کیا جا سکتا ہے کہ مینوفیکچرنگ تاریخ کے میں درج پروسیس سپورٹنگ انسلیٹر کے فریکچر کی وجہ بنے ہوں۔
بس بار کی فیکٹری آؤٹ ٹیسٹ کی تفتیش
CX1-1C بس بار کو 6 اکتوبر 2022 کو فیکٹری میں بجلی کی ٹھنڈر کی آفتاب، پاور فریکوئنسی سہروتلی، اور پارشل ڈسچارج ٹیسٹ کیے گئے تھے، جن کے نتائج پہلی کوشش پر کیلنسری پائے گئے تھے۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ بس بار اور انسلیٹرز فیکٹری سے نکلنے کے وقت نارمل تھے۔
غیر معمولی سپورٹنگ انسلیٹرز کی تفتیش
غیر معمولی سپورٹنگ انسلیٹرز کی تفتیش کی گئی ہے، جس میں انسلیٹرز کی فیلیوئر کی طبیعت اور تصدیقی ٹیسٹ (ڈائیمینشنل انスペکشن، فلاؤ ڈیٹیکشن، میٹریل آنالیسس وغیرہ) شامل ہیں۔
فیلیوئر کی طبیعت
اس انسلیٹر کے سطحی ڈسچارج پاتھ کے تجزیہ سے ظاہر ہوتا ہے کہ ہائی-ولٹیج الیکٹرود اور لو-ولٹیج الیکٹرود کے درمیان انسلیٹنگ حصے میں تھرو-ڈیمیج کی موجودگی ہے۔ عام طور پر، انسلیٹر کا تھرو-ڈیمیج انسلیٹنگ حصے کے اندر کچھ نقصانات کی موجودگی کی وجہ سے ہوتا ہے، یا اضافی میکانیکل سٹریس کی وجہ سے انسلیٹنگ حصے کے اندر کریکس ہوتی ہیں، جس کے بعد کریکس کے ساتھ تھرو-بریک ہوتا ہے۔
تصدیقی ٹیسٹ
ڈائیمینشنل ری-انسپیکشن۔ غیر معمولی سپورٹنگ انسلیٹر کا ڈائیمینشنل ری-انسپیکشن کیلنسری پایا گیا۔ ری-انسپیکشن کے نتائج جدول 1 میں دکھائے گئے ہیں۔
X-رے فلاؤ ڈیٹیکشن۔ غیر معمولی سپورٹنگ انسلیٹر پر X-رے فلاؤ ڈیٹیکشن کیا گیا، اور فریکچر کریکس کے علاوہ کوئی بیرونی نقصانات
