३५ किलोवोल्ट आरएमयू बसबार विफलता स्थापना त्रुटियों के कारण विश्लेषण

यह लेख 35kV रिंग मेन यूनिट बसबार इंसुलेशन ब्रेकडाउन विफलता के एक मामले को पेश करता है, विफलता के कारणों का विश्लेषण करता है और समाधान [3] प्रस्तावित करता है, जो नए ऊर्जा विद्युत स्टेशनों के निर्माण और संचालन के लिए संदर्भ प्रदान करता है।

1 दुर्घटना का सारांश 

17 मार्च, 2023 को, एक फोटोवोल्टेलिक डेसर्टीफिकेशन नियंत्रण परियोजना साइट ने 35kV रिंग मेन यूनिट [4] में ग्राउंड फ़ॉल्ट ट्रिप दुर्घटना की रिपोर्ट की। उपकरण निर्माता ने तकनीकी विशेषज्ञों की एक टीम को दुर्घटना के कारण की जांच करने के लिए साइट पर भेजा। जांच के बाद, यह पाया गया कि कैबिनेट के शीर्ष पर चार-रास्ता कनेक्टर में ग्राउंड ब्रेकडाउन हो गया था। आंकड़ा 1 दुर्घटना साइट पर फेज B बसबार की स्थिति दिखाता है। आंकड़ा 1 से स्पष्ट है कि फेज B बसबार पर सफेद पाउडरी पदार्थ था, जो बसबार के विद्युत ब्रेकडाउन के बाद छोड़े गए निशान संदिग्ध थे। यह प्रणाली केवल 8 दिनों से विद्युतीकृत संचालन में थी।

साइट पर जांच और परीक्षण के अनुसार, पाया गया कि निर्माण टीम ने उपकरण स्थापना और संचालन मैनुअल में दिए गए आवश्यकताओं का निष्ठापूर्वक अनुसरण नहीं किया, जिसके परिणामस्वरूप चालक का खराब संपर्क और गर्मी हुई, जो बाद में बसबार इंसुलेशन ब्रेकडाउन को ट्रिगर कर दिया।

2 साइट पर परीक्षण और जांच

2.1 इंसुलेशन परीक्षण 

पहले, बाहरी आगत विद्युत स्वतंत्रता को अव्यवस्थित किया गया ताकि पूरे सबस्टेशन को डी-एनर्जाइज किया जा सके और दोष की स्थिति को पता लगाया जा सके। स्विचगियर को चालक अवस्था (डिसकनेक्टर बंद, सर्किट ब्रेकर बंद, ग्राउंडिंग स्विच खुला) में समायोजित किया गया। उपकरण के आउटगोइंग टर्मिनल पर फेज A, B, और C की इंसुलेशन प्रतिरोध की माप की गई। परीक्षण से पता चला कि उपकरण के फेज A और C के मेगोहमीटर की पढ़ाई अनंत के निकट थी (अच्छी इंसुलेशन), जबकि फेज B की मेगोहमीटर पढ़ाई 5MΩ से कम थी, जो फेज B में खराब इंसुलेशन प्रदर्शन का संकेत देती थी। यह शुरुआत में फेज B में किसी स्थान पर इंसुलेशन समस्या की संकेत देता था।

2.2 दोष रिकॉर्डिंग जांच

साइट पर दोष रिकॉर्डिंग आंकड़ा 2 में दिखाया गया है। आंकड़ा 2 से स्पष्ट है कि दोष के समय, 35kV बसबार नंबर 1 पर फेज A और C का वोल्टेज लाइन वोल्टेज तक बढ़ गया, जबकि फेज B का वोल्टेज शून्य के निकट था।

2.3 साइट पर उपकरण की दृश्य जांच 

सेक्शन I बसबार में 9 कैबिनेट हैं। उपकरण की साइट पर दृश्य जांच से पता चला कि फेज B बसबार पर सफेद पाउडरी पदार्थ था, जो बसबार के विद्युत ब्रेकडाउन के बाद छोड़े गए निशान संदिग्ध थे। यह पहचाना गया कि बसबार इंसुलेशन ब्रेकडाउन दुर्घटना सेक्शन I बसबार के कैबिनेट 1AH8 पर हुई थी।

2.4 दोष स्थान का विघटन और जांच 

फेज B बसबार के इंसुलेशन कवर को खोलने के बाद, पाया गया कि इंसुलेशन प्लग आंकड़ा 3 जैसा ठीक से सुरक्षित नहीं था, और बसबार टाइल चालक खंड आंकड़ा 4 जैसा ठीक से दबाए नहीं गए थे।

2.5 इंसुलेटेड बसबार का द्वितीय विघटन और जांच 

क्षतिग्रस्त बसबार चार-रास्ता कनेक्टर को खोलकर विश्लेषण किया गया। पाया गया कि चार-रास्ता कनेक्टर की आंतरिक संरचना आंकड़ा 5 जैसा गंभीर उच्च तापमान अभ्लायन दिखा रही थी। चालक क्षेत्र के पास इंसुलेशन प्लग भी आंकड़ा 6 जैसा गंभीर उच्च तापमान अभ्लायन दिखा रहा था।

2.6 फेज A और फेज C कैबिनेट-टॉप इंसुलेटेड बसबार की जांच 

फेज A और C की शेष इंसुलेटेड बसबार की जांच से पाया गया कि उनकी स्थापना कारीगरी सही थी, और उपकरण चालक के विद्युत वाहक स्थानों पर कोई रंग बदलाव या अभ्लायन नहीं दिखाई दिया।

3 बसबार इंसुलेशन ब्रेकडाउन के कारणों का विश्लेषण

3.1 दोष क्षेत्र का निर्धारण 

साइट पर उपकरण पर इंसुलेशन प्रतिरोध परीक्षण किया गया। पाया गया कि फेज A और C इंसुलेशन परीक्षण पास हुए, जबकि फेज B असफल रहा। इसके अलावा, साइट पर दोष रिकॉर्डिंग के डेटा से पता चला कि फेज B बसबार में ग्राउंड शॉर्ट सर्किट हुआ था। दोष के समय, 35kV बसबार नंबर 1 पर फेज A और C का वोल्टेज लाइन वोल्टेज तक बढ़ गया, जबकि फेज B का वोल्टेज शून्य के निकट था। यह एक विशिष्ट एकल-फेज धातु ग्राउंड शॉर्ट सर्किट दोष (फेज B बसबार इंसुलेशन ब्रेकडाउन ग्राउंड) का विशेष लक्षण है। जांच से, दोष की स्थिति को फेज B बसबार जंक्शन में कैबिनेट 1AH8 पर पहचाना गया।

3.2 शून्य अनुक्रम धारा और बसबार धारा मान 

दोष के 419 मिलीसेकंड बाद, ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर का शून्य-अनुक्रम ओवरकरंट संरक्षण 452 मिलीसेकंड बाद संचालित हुआ, दोष धारा गायब हो गई। ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर के माइक्रोकंप्यूटर की जांच से, यह दर्ज किया गया कि शून्य-अनुक्रम धारा संरक्षण का संचालन हुआ, जैसा कि आंकड़ा 7 में दिखाया गया है। संचालन मान 0.552A था (शून्य-अनुक्रम CT धारा अनुपात 100/1), जो दोष रिकॉर्डिंग मानों के साथ मेल खाता था, जैसा कि आंकड़ा 8 में दिखाया गया है।

फ़ॉल्ट रिकॉर्डिंग के अनुसार, लो वोल्टेज शाखा बसबार नंबर 1 की द्वितीयक धारा का RMS मान 0.5-0.6A था। चूंकि CT धारा अनुपात 2000/1 था, इसलिए गणना की गई कि उस समय पर बसबार सेक्शन I की धारा 1000-1200A तक पहुंच गई थी।

3.3 स्थापना कारीगरी का प्रभाव

 फ़ॉल्ट स्थान (कैबिनेट 1AH8) पर फेज B आइसोलेटेड बसबार के विघटन और जांच से पता चला कि फेज B इन्सुलेशन प्लग सही ढंग से लॉक और टाइटन नहीं था, जिसके कारण चार-रास्ता कनेक्टर के अंदर की टाइल कंडक्टर एक दूसरे के साथ ठीक से दबाए नहीं गए थे। यह मुख्य बसबार कनेक्शन बिंदु पर संपर्क क्षेत्र को कम कर दिया, जिससे इस स्थान पर प्रतिरोध बढ़ गया।

जहाँ: R सर्किट प्रतिरोध (Ω) है; ρ कंडक्टर का प्रतिरोधकता (Ω·m) है; L कंडक्टर की लंबाई (m) है; S कंडक्टर का क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र (m²) है। सूत्र (1) से स्पष्ट है कि जब संपर्क क्षेत्र कम होता है, तो उपकरण सर्किट प्रतिरोध बड़ा हो जाता है। सूत्र (2) के अनुसार, ऑपरेशन के दौरान प्रति इकाई समय में अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है। जब ऊष्मा छोड़ना ऊष्मा उत्पादन से कम होता है, तो ऊष्मा इस स्थान पर लगातार संचित होती जाती है। एक निश्चित डिग्री (क्रिटिकल पॉइंट) तक पहुंचने पर, इस स्थान पर इन्सुलेशन नष्ट हो जाता है, जिससे इन्सुलेशन ब्रेकडाउन होता है और ग्राउंड फ़ॉल्ट ट्रिगर होता है।

जहाँ: Q ऊष्मा (J) है; I धारा (A) है; R प्रतिरोध (Ω) है; t समय (s) है।

संक्षेप में, उच्च तापमान ने बसबार की इन्सुलेशन प्रदर्शन को बिगाड दिया, जिससे बसबार इन्सुलेशन ब्रेकडाउन हो गया। जब 1AH8 कैबिनेट से चार-रास्ता कनेक्टर को ऑन-साइट हटाया गया, तो इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज और उच्च तापमान अब्लेशन के कारण इसका नट और बोल्ट एक दूसरे से गल गए थे, जिससे उन्हें विघटित करना असंभव था, जैसा कि चित्र 9 में दिखाया गया है।

4 फ़ॉल्ट हैंडलिंग और सुझाव

4.1 फ़ॉल्ट हैंडलिंग उपाय

संबंधित सामग्री, उपकरण और टूल्स की तैयारी करें, ऑन-साइट काम की अनुमति प्रक्रियाओं को पूरा करें, ऑन-साइट पर नुकसान उठाए गए इन्सुलेटेड बसबारों को बदलें, जैसे तीन-रास्ता इन्सुलेटेड बुशिंग, चार-रास्ता इन्सुलेटेड बुशिंग, और इन्सुलेटेड स्ट्रेट ट्यूब, उच्च तापमान के कारण रंग बदले हुए F-टाइप बुशिंग को बदलें, संबंधित परीक्षण करें, और अंत में विद्युत सप्लाई को बहाल करें।

4.2 रोकथाम सुझाव

उपकरण स्थापना से पहले, उपकरण निर्माता के तकनीकी कर्मचारी ऑन-साइट निर्माण टीम के सदस्यों को व्यावसायिक प्रशिक्षण देना चाहिए और संबंधित सावधानियों की व्याख्या करनी चाहिए। बसबार स्थापना के दौरान, निर्माण टीम को निर्माता के ऑपरेशन मैनुअल में दिए गए स्थापना प्रक्रियाओं का गंभीरता से अनुसरण करना चाहिए। ऑन-साइट स्थापना पूरी होने के बाद, टार्क व्रेंच का उपयोग करके विश्वास करना चाहिए कि बसबार स्थापना ठीक से टाइटन है। 

उपकरण स्थापना पूरी होने के बाद, ऑन-साइट परीक्षण कर्मचारियों को उपकरण पर सर्किट प्रतिरोध परीक्षण और विद्युत आवृत्ति टोलरेंस वोल्टेज परीक्षण करना चाहिए। ये परीक्षण पहले से ही समस्याओं की पहचान कर सकते हैं और दुर्घटनाओं को विस्तारित होने से रोक सकते हैं। उपकरण को अधिकृत रूप से ऑपरेशन में लाया जा सकता है जब तक यह स्वीकृति परीक्षण से गुजर नहीं जाता। उपकरण के ऑपरेशन के दौरान, डिस्ट्रिब्यूशन स्टेशन को डिस्ट्रिब्यूशन स्टेशन रूमों के लिए एक समय-अंतरिक्ष वितरित निरीक्षण रणनीति को लागू करने की विचार कर सकता है ताकि उपकरण के ऑपरेशन खतरों की पहचान जल्द से जल्द की जा सके।

5 निष्कर्ष 

यह पेपर 35kV रिंग मेन यूनिट बसबार इन्सुलेशन ब्रेकडाउन फ़ॉल्ट का वर्णन करता है, ऑन-साइट फ़ॉल्ट जांच, फ़ॉल्ट वेवफॉर्म विश्लेषण, और फ़ॉल्ट कारण विश्लेषण करता है। स्विचगियर ट्रिप हो गया क्योंकि बसबार इन्सुलेशन लेयर टूट गया, जिससे ग्राउंड फ़ॉल्ट हुआ जो सुरक्षा कार्यवाही ट्रिप को ट्रिगर कर दिया। यह घटना दिखाती है कि स्थापना गुणवत्ता उपकरण के लंबी अवधि के ऑपरेशन पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। 

हालांकि, चीन के संबंधित विद्युत उत्पादों की गुणवत्ता और सेवा ने गत वर्षों में बहुत बढ़ोत्तरी की है, फिर भी निर्माण और स्थापना समस्याओं के कारण, जैसे असामान्य तापन और यहाँ तक कि उपकरण टर्मिनल पर ब्रेकडाउन विस्फोट, अभी भी बार-बार होते रहते हैं। चीन के विद्युत उद्योग के निरंतर विकास के साथ, संबंधित कर्मियों के लिए व्यावसायिक प्रशिक्षण को मजबूत करना चीन के विद्युत उद्योग के तेजी से विकास के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।