नए 12किलोवोल्ट पर्यावरण अनुकूल गैस-अंतःसुरक्षित रिंग मेन यूनिट का डिजाइन

1. विशिष्ट डिज़ाइन

1.1 डिज़ाइन कांसेप्ट

चीन के स्टेट ग्रिड कॉर्पोरेशन ने ग्रिड ऊर्जा संरक्षण और कार्बन-मुक्त विकास को सक्रिय रूप से प्रोत्साहित किया है, जिससे राष्ट्रीय कार्बन चोटी (2030) और तटस्थता (2060) के लक्ष्यों को प्राप्त किया जा सके। पर्यावरण-अनुकूल गैस-आइसोलेटेड रिंग मेन यूनिट इस रुझान को प्रतिबिंबित करती है। एक नई 12kV एकीकृत पर्यावरण-अनुकूल गैस-आइसोलेटेड रिंग मेन यूनिट को वैक्यूम इंटरप्टर तकनीक, तीन-स्थिति डिस्कनेक्टर और वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के संयोजन से डिज़ाइन किया गया है। डिज़ाइन में SolidWorks का उपयोग 3D मॉडलिंग के लिए किया गया है, जिसमें मॉड्यूलर संरचना (गैस टैंक, दबाव मुक्ती चैंबर, कैबिनेट बॉडी, इंस्ट्रूमेंट रूम) है। यूनिट अलग-अलग धातु-संवृत खंडों (मेकेनिज्म रूम, सर्किट ब्रेकर रूम, केबल रूम, इंस्ट्रूमेंट रूम) से गठित है, जिनमें प्रत्येक के पास स्वतंत्र दबाव मुक्ती चैनल हैं। डिज़ाइन आस्थापित यूनिट और सामान्य बॉक्स कॉन्फ़िगरेशन दोनों का समर्थन करता है।

1.2 तीन-स्थिति डिस्कनेक्टर और वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का एकीकरण

तीन-स्थिति डिस्कनेक्टर और वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का एकीकरण इस डिज़ाइन का महत्वपूर्ण हिस्सा है, जिसमें ऊपरी तीन-स्थिति डिस्कनेक्टर और निचले दो-स्थिति सर्किट ब्रेकर डिवाइस शामिल हैं। तीन-स्थिति डिस्कनेक्टर भूमि, बंद और अलगाव स्थितियों में काम करता है, जबकि सर्किट ब्रेकर खुला/बंद अवस्थाओं में काम करता है। अलगाव ब्लेड सपोर्ट फ्रेम उच्च ताकत वाले नाइलॉन सामग्री का उपयोग करता है, जो अच्छी टफ़्नेस और ताप रोधी गुणों का होता है। Mubea डिस्क स्प्रिंग तकनीक संपर्क दबाव प्रदान करती है।

चल टर्मिनलों पर एक समान कवर विद्युत क्षेत्र की समानता सुनिश्चित करता है और आंशिक डिस्चार्ज को कम करता है। तीन-फेज बुशिंग पर इंसुलेटिंग कवर फेज के बीच इंसुलेशन को बढ़ाता है। परीक्षण के दौरान, विभिन्न विकास से यांत्रिक विशेषताओं (संलग्न गहराई, उछल, तीन-फेज संक्रियाएँ, संचालन गति) को सुनिश्चित किया गया। वैक्यूम सर्किट ब्रेकर चार बोल्टों से लगाए गए ठोस सील ध्वज स्तंभों के साथ आता है।

वैक्यूम इंटरप्टर का टर्मिनल डिस्कनेक्टर ब्लेड का घूर्णन केंद्र होता है, Z-आकार का प्लास्टिक लीवर आर्म लीवर सिद्धांत का उपयोग करके संचालन करता है। कॉपर बसबार्स वल्कनाइज्ड सतहों के साथ सर्किट ब्रेकर के निचले टर्मिनलों को जोड़ते हैं। चित्र 1 में दिखाया गया है, यह एकीकरण डिज़ाइन वैक्यूम इंटरप्टर को पूर्ण विश्वसनीयता का निर्धारक घटक मानता है, जिसकी संपर्क संरचना और आर्क निर्मूलन विधि महत्वपूर्ण डिज़ाइन तत्व हैं।

मिनीटराइजेशन और विश्वसनीयता को बढ़ाने के लिए, लंबवत चुंबकीय कप-आकार के संपर्कों के साथ कुंडली वाइंडिंग और लोहे के कोर का उपयोग किया गया है। अनुप्रस्थ चुंबकीय क्षेत्रों के विपरीत, लंबवत क्षेत्र फैलावट से संकीर्ण आर्क तक की अवस्था में रुपांतरण धारा को बढ़ाते हैं, जो न्यूनतम विद्युत ध्वस्ति, लंबी सेवा अवधि और उत्कृष्ट ब्रेकिंग क्षमता प्रदान करते हैं। तीन-फेज AC द्वारा उत्पन्न घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र और कप-आकार के संपर्क के लंबवत क्षेत्र के संयोजन से विद्युत विकार विद्युत चुंबकीय धाराओं का निर्माण होता है, जो आर्क वोल्टेज को कम करता है और आर्क को एनोड सतह पर समान रूप से वितरित करता है। यह डिज़ाइन समान आयतन पर 20kA से 25kA तक छोटे सर्किट ब्रेकिंग क्षमता को बढ़ाता है।

1.3 स्विच संचालन तंत्र

स्विच संचालन तंत्र, जो इंसुलेशन टैंक के सामने सीधे लगाया गया है, विक्ट्रिया सर्किट ब्रेकर और तीन-स्थिति डिस्कनेक्टर को बीच के कोई अवस्थान घटकों के बिना सीधे धुरी संयोजनों के माध्यम से चलाता है। यह डिज़ाइन वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के खुलने के समय को कम करके संपर्क ध्वस्ति को रोकता है। यह तंत्र मैनुअल और इलेक्ट्रिक संचालन दोनों का समर्थन करता है, जिसमें ऊबड़-खाबड़ क्लच सिद्धांत द्वारा ऊर्जा संचय होता है। तीन-स्थिति डिस्कनेक्टर टार्शन स्प्रिंग ड्राइव का उपयोग करता है, जिसमें सह-केंद्रित घूर्णन डिज़ाइन तीन-फेज संक्रियाओं और विश्वसनीय भूमि स्विच प्रदर्शन को सुनिश्चित करता है। इसके दो संचालन छेद अलग-अलग रूप से भूमि और अलगाव कार्यों को नियंत्रित करते हैं।

1.4 मुख्य सर्किट

मुख्य सर्किट—जिसमें केबल बुशिंग, डिस्कनेक्टर ब्लेड, वैक्यूम इंटरप्टर संपर्क, लचीले कनेक्शन, और बसबार्स शामिल हैं—एक स्टेनलेस स्टील टैंक में लिप सील के साथ गतिशील भागों और ऑ-रिंग के साथ स्थैतिक सीलिंग के साथ 0.02 MPa नाइट्रोजन या शुष्क हवा से भरा होता है। तीन-स्थिति डिस्कनेक्टर और वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के एकीकृत लंबवत डिज़ाइन ने मॉड्यूलर विसर्जन को संभव बनाया है। फेज-से-फेज की दूरी 150mm रखी गई है, जिससे उचित इंसुलेशन सुनिश्चित होता है। वैक्यूम इंटरप्टर का टर्मिनल डिस्कनेक्टर ब्लेड का घूर्णन केंद्र होता है, Z-आकार का प्लास्टिक लीवर आर्म संचालन तंत्र की गति को संपर्क गति में अनुवादित करता है।

1.5 गैस टैंक और उत्पादन लाइन

गैस टैंक डिज़ाइन में यथार्थता और वायुसीमा पर ध्यान दिया गया है। लेजर कटिंग से बर्डर-मुक्त स्टेनलेस स्टील घटकों की सुनिश्चितता और रोबोटिक वेल्डिंग से सीमा पूर्णता और यांत्रिक ताकत की गारंटी है। उत्पादन रैखिक लेआउट का उपयोग करता है, जिसमें ट्रैक ट्रांसपोर्ट वाहन वर्कस्टेशनों के बीच चलते हैं, जिससे कार्यप्रवाह की दक्षता बढ़ती है।

2 इंसुलेशन विश्लेषण

2.1 तीन-स्थिति डिस्कनेक्टर इंसुलेशन

काटने वाले तीन-स्थिति डिज़ाइन दृश्य विच्छेद बिंदुओं और विश्वसनीय भूमि को प्रदान करता है। घूर्णन धुरी के लिए उच्च ताकत वाले नाइलॉन सामग्री का उपयोग और ब्लेड शीर्ष पर एल्युमिनियम बराबरी कवरों से क्षेत्र की समानता बढ़ जाती है। सिमुलेशन और परीक्षण ने 90kV बिजली चालक विद्युत द्वारा इंसुलेशन प्रदर्शन की पुष्टि की है।

2.2 कुल भूमि इंसुलेशन

विश्लेषण ने महत्वपूर्ण क्षेत्रों पर केंद्रित किया: फेज-से-फेज और फेज-से-टैंक की दूरी (न्यूनतम 125mm केंद्र दूरी), और इंसुलेटिंग घटक। उच्च क्षेत्र के क्षेत्रों में ठोस इंसुलेशन और निम्न क्षेत्र के क्षेत्रों में गैस इंसुलेशन का सراتيجिक विन्यास क्षेत्र वितरण को अनुकूलित करता है। अतिरिक्त उपायों में संपर्कों के लिए एपोक्सी एनकैप्सुलेशन, सुधारित Z-आर्म सामग्री, फाइबर इंसुलेटिंग रोड और बसबार कनेक्शन पर शील्डिंग कवर शामिल हैं, जो क्षेत्र संकेंद्रण को रोकते हैं।

3 निष्कर्ष

नया पर्यावरण-अनुकूल गैस-इंसुलेटेड रिंग मेन यूनिट वैक्यूम आर्क निर्मोचन और पर्यावरण-अनुकूल गैस इंसुलेशन का संयोजन करता है, जिसमें पूर्ण गुटकारी, रखरखाव-मुक्त संचालन, संक्षिप्त आकार, और पूर्ण इंसुलेशन की विशेषताएँ हैं। सभी उच्च-वोल्टेज घटक स्टेनलेस स्टील टैंक के अंदर बंद होते हैं, जिससे यह आउटडोर और इंडोर अनुप्रयोगों, जैसे स्विच स्टेशन, वितरण कक्ष, और बॉक्स-टाइप सबस्टेशन के लिए उपयुक्त होता है। यह तीन-धारा AC 50Hz, 12kV प्रणालियों के लिए डिजाइन किया गया है, जो आवासीय, व्यावसायिक, औद्योगिक, परिवहन, और बुनियादी ढांचे के अनुप्रयोगों के लिए अत्याधिक विश्वसनीय विद्युत वितरण प्रदान करता है, जिसमें उत्कृष्ट विश्वसनीयता, पर्यावरणीय अनुकूलता, और सुरक्षा विशेषताएँ होती हैं।