बाह्य भूमिका वाक्यांश वाले वेक्युम सर्किट ब्रेकरहरूको व्यवहार सिमुलेटेड पर्यावरणहरूमा

बाहिरी वैक्युम सर्किट ब्रेकरहरू मुख्यतया मध्यम उच्च वोल्टेज (एमएचवी) खंडमा प्रयोग गरिन्छ। यी ब्रेकरहरू वितरण क्षेत्रमा, विशेष गरी ११केवी र ३३केवी ग्रिडमा एक महत्त्वपूर्ण घटक हुन्छन्। यी ब्रेकरहरू निर्माण गर्दा विभिन्न प्रकारका संयोजित सामग्रीहरू प्रयोग गरिन्छ। तीनीभन्दा, वैक्युम अवरोधक लाइ सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण घटक मानिन्छ। बाहिरी सर्किट ब्रेकरहरूको लागि, वैक्युम अवरोधक सामान्यतया पोसलिन आवरणमा राखिन्छ।

यी ब्रेकरहरू फाइबरग्लास-सुदृढ रेसिन-कास्ट संचालन रोडहरूद्वारा संचालन तंत्रसँग जोडिन्छ, जसको लागि, लोहाको सामान्य ग्रुप संचालन रोड प्रयोग गरिन्छ। बाहिरी वैक्युम सर्किट ब्रेकरहरूको संचालन तंत्र सामान्यतया स्प्रिंग-प्रकारको डिझाइन लिएको हुन्छ, जुन लोहाको शीट आवरणमा राखिन्छ। विभिन्न सामग्रीहरूको प्रयोगको बारेमा, यी सामग्रीहरू, डिझाइन र कार्यकारीको साथै, ब्रेकरहरू जहाँ संचालन गर्ने छन् त्यहाँको विभिन्न पर्यावरणीय स्थितिमा योग्यता मूल्यांकन गर्नुपर्छ। यो मूल्यांकन दुई वा अधिक विद्युत नेटवर्कको ट्रबल-फ्री संचालन र, त्यसको परिणाममा, यसको भाग भएको विद्युत नेटवर्कको स्थिरता सुनिश्चित गर्दछ।

सर्किट ब्रेकरहरूको लागि पर्यावरणीय परीक्षणहरू, विशेष रूपमा निम्न-तापक्रम र उच्च-तापक्रम परीक्षणहरू, IEC 62271 - 100[1]को धारा ६.१०१.३मा समावेश छ। ठण्डो वोल्ट जलवायुको लागि, न्यूनतम र अधिकतम मानको राखिने तापमान परिसर -५०°C देखि +४०°C सम्म हुन्छ, र अत्यधिक गर्म जलवायुको लागि, यो -५°C देखि +५०°C सम्म हुन्छ। १००० मिटर सम्मको उच्चतामा, निम्न-तापक्रम परीक्षणको लागि पसन्दीय न्यूनतम वातावरणीय तापमान -१०°C, -२५°C, -३०°C, र -४०°C हुन्छ। बाहिरी अनुप्रयोगमा, वैक्युम सर्किट ब्रेकरहरूको डिझाइनमा तेजी साथै तापमान परिवर्तनहरूको लागि ध्यान दिनुपर्छ। भारतमा, कश्मीर, हिमाचल प्रदेश, उत्तराखण्ड, र सिक्किम जस्ता क्षेत्रहरूमा विभिन्न स्थानहरूमा यस्तो तापमान परिवर्तनहरू देखिन्छ।

तापमान -२५°C सम्म गिर्न सक्छ। यी स्थानहरूमा, ठण्डो परिस्थितिसँग सम्बन्धित समस्याहरू विन्दु-ठण्डो र बर्फको झुल्ला जस्ता घटनाहरूको निरन्तर घटनाहरूले बढाइन्छ। गर्मिमा, भारतको धेरै भागहरूमा तापमान ५०°C सम्म बढ्न सक्छ। अत्यधिक निम्न वा उच्च तापमान अनुभव गर्ने देशहरूमा सर्किट ब्रेकर निर्यात गर्ने निर्माताहरूले यी अत्यधिक परिस्थितिमा आफ्नो उत्पादनको प्रदर्शन निर्धारण गर्नुपर्छ।

यो पेपर IEC 62271 - 100को अनुसार अनुकूलित पर्यावरणीय परिस्थितिमा ३६ केवी वर्गको बाहिरी वैक्युम सर्किट ब्रेकर (VCBs)को प्रदर्शनमा गहिरो अध्ययन गर्दछ। यहाँ विचार गरिने परीक्षणहरू (a) निम्न-तापक्रम परीक्षण र (b) उच्च-तापक्रम परीक्षण समावेश छन्। अतिरिक्तमा, पेपर ३६ केवी वर्गको बाहिरी VCBको संचालन तंत्रको संचालन समय, धुनिहरूको बीचको समय फरक, र संचालन तंत्रको चार्जिङ समयको बारेमा विचार गर्दछ।

निम्न-तापक्रम परीक्षण

बाहिरी VCBहरूको निम्न-तापक्रम परिस्थितिमा प्रदर्शनको बारेमा जानकारी प्राप्त गर्न, IEC - ६२२७१ - १००मा निर्दिष्ट प्रक्रिया रेफरेन्स रूपमा लिइन्छ। यो IEC मानक निर्दिष्ट गर्छ कि एकल आवरण बाटको सामान्य संचालन तंत्र बाट संचालित तीन-धुनिहरूको सर्किट ब्रेकरहरूको लागि, तीन-धुनिहरूको परीक्षण गरिनुपर्छ। अलग-अलग धुनिहरू बाट संचालित बहु-आवरण सर्किट ब्रेकरहरूको लागि, एक पूर्ण धुनिको परीक्षण स्वीकार्य छ। यदि परीक्षण सुविधाको सीमाहरू छन्, तब बहु-आवरण सर्किट ब्रेकरहरू निम्न विकल्पहरू बाट एक वा अधिक प्रयोग गरेर परीक्षण गरिन सकिन्छ, उपशर्त यदि सर्किट ब्रेकरको यान्त्रिक संचालन तंत्र परीक्षण व्यवस्थामा नियमित स्थितिभन्दा अधिक अनुकूल छैन:

• घटिएको धुनिहरूको दूरी

• घटिएको माड्युलहरूको संख्या

• घटिएको धुनिको भू-प्रतिरोध

परीक्षणको दौरान, सर्किट ब्रेकरको कुनै रक्षणावली, भाग बदल्न वा फिर्ता समायोजन गर्न निषेध छ। यदि सर्किट ब्रेकरको डिझाइनमा ताप स्रोत आवश्यक छ भने, सर्किट ब्रेकरको तरल वा गैस आपूर्तिहरू परीक्षण हवाको तापमानमा हुनुपर्छ।

सर्किट ब्रेकरको निम्न संचालन विशेषताहरू परीक्षण गरिनुपर्छ:

• बन्द गर्ने समय

• खुलाउने समय

• धुनिहरूको बीचको समय फरक

• एक धुनिको युनिटहरूको बीचको समय फरक (यदि बहु-धुनिको परीक्षण गरिएको छ)

• संचालन तंत्रको चार्जिङ समय

• नियंत्रण सर्किटको उपभोग

• ट्रिपिङ तथा शन्ट रिलीजको उपभोग र रेकर्ड

• बन्द गर्ने र खुलाउने आदेश इम्पल्सको अवधि

• ठोसिको परीक्षण यदि लागू छ

• गैस दबाब यदि लागू छ

• मुख्य सर्किटको प्रतिरोध

• समय-यात्रा चार्ट

यी विशेषताहरू निम्न अवस्थामा रेकर्ड गरिनुपर्छ:

• प्रत्यायोजित वोल्टेज र प्रत्यायोजित भरण दबाब

• अधिकतम वोल्टेज र अधिकतम भरण दबाब

• अधिकतम वोल्टेज र न्यूनतम भरण दबाब

• न्यूनतम वोल्टेज र न्यूनतम भरण दबाब

दबाब-परिवर्तित परिमाणहरू VCBहरूको लागि लागू छैन किनकि संपर्ककर्ता वैक्युम बोतलहरूमा रहेको छ र यो वैक्युम अवरोधक संग्रहणलाई बाहिरी अनुप्रयोगको लागि हवाको अवरोधक पोसलिन आवरणमा राखिन्छ।

निम्न-तापक्रम परीक्षणको लागि परीक्षण अनुक्रम IEC 62271 - 100को धारा ६.१०१.३.३मा निर्धारित छ। आरम्भिक संचालन विशेषताहरू [१.४] २० ± ५°C मा ब्रेकरलाई राखेर निर्धारित गरिन्छ। बन्द स्थितिमा ब्रेकरको आरम्भिक जाँच गर्ने बाद तापमान तापमान श्रेणीको अनुसार न्यूनतम वातावरणीय हवाको तापमानमा घटाइन्छ। ब्रेकरलाई बन्द स्थितिमा २४ घण्टा राखिन्छ र अन्तिकाण्डन ताप उत्पादन चालू राखिन्छ। २४ घण्टापछि ब्रेकरलाई प्रत्यायोजित वोल्टेजमा खुलाउने र बन्द गर्ने गरिन्छ। खुलाउने र बन्द गर्ने समय रेकर्ड गरिन्छ ताकि निम्न-तापक्रम संचालन विशेषताहरू निर्धारित गरिन सकिन्छ। त्यसपछि अन्तिकाण्डन ताप उत्पादनको आपूर्ति निर्माताले निर्धारित गरेको समय (t₁) लाई निरोध गरिन्छ, जुन दो घण्टाभन्दा कम नहुनुपर्छ। यी अन्तरालमा, चेतावनी स्वीकार्य छ तर लक्ष्य नहुनुपर्दैन। t₁ लाई निरोध गरेपछि ब्रेकरलाई खुलाउने गरिन्छ र खुलाउने समय रेकर्ड गरिन्छ। यदि सम्भव छ भने, यान्त्रिक यात्रा विशेषताहरू पनि मापिन्छ ताकि अवरोधक क्षमता जाँच गरिन सकिन्छ।

ब्रेकरलाई २४ घण्टा खुलाएको स्थितिमा राखिन्छ त्यसपछि ब्रेकरलाई बन्द गर्ने र खुलाउने गरिन्छ। त्यसपछि ५० CO संचालनहरू गरिन्छ, जसको पहिलो तीन CO संचालनहरू कुनै देरी बिना गरिन्छ। शेष CO संचालनहरू C - tₑ - O - tₑ गरिन्छ। tₑ ले संचालनहरूको बीचको समय अवधि निर्धारित गर्छ। प्रत्येक चक्र वा अनुक्रमको लागि तीन मिनेटको अन्तराल दिइन्छ। ५० CO संचालनहरू सम्पन्न गर्ने बाद परीक्षण चम्कावटको तापमान १० K/घण्टाको दरले बढाइन्छ। यी अन्तरालको दौरान, C - tₑ - O - tₑ र O - tₑ - C - tₑ - O संचालनहरू गरिन्छ ताकि ब्रेकरले बन्द र खुलाएको स्थितिमा ३० मिनेटको अन्तराल बीच संचालन अनुक्रम गर्न सकिन्छ। ब्रेकरले वातावरणीय तापमानमा स्थिर हुने बाद २० ± ५°C मा आरम्भिक विशेषताहरूको तुलनामा संचालन विशेषताहरूको फेरि मापिन्छ।

CPRI दश वर्षदेखि ३६ केवी सम्मको मध्यम उच्च वोल्टेज (MHV) स्विचगियरको लागि निम्न-तापक्रम र उच्च-तापक्रम परीक्षण गर्दै आएको छ। चित्र १ बाहिरी ३६ केवी वैक्युम सर्किट ब्रेकर (VCB)को लागि उच्च-तापक्रम र निम्न-तापक्रम परीक्षण गर्ने लागि परीक्षण चम्कावटमा स्थापित एक सामान्य परीक्षण व्यवस्थाको दर्शन गराउँछ।

३६ केवी वर्गको बाहिरी VCBको लागि निम्न-तापक्रम र उच्च-तापक्रम परीक्षणको दौरान प्राप्त अनुभविक नतिजाहरू प्रस्तुत गरिएका छन्। परीक्षण गरिएका VCBहरूलाई स्प्रिंग संचालन तंत्र साथ लगाएका थिए।

उच्च-तापक्रम परीक्षण +५५°C मा गरिएको थियो, र निम्न-तापक्रम परीक्षणहरू -१०°C र -२५°C मा गरिएका थिए। VCBको प्रदर्शन विश्लेषण गर्न निम्न विशेषताहरू जाँच गरिएका थिए:
बन्द गर्ने र खुलाउने समय (संचालन समय):बन्द गर्ने समय ब्रेकरले खुलाएको स्थितिमा बन्द गर्ने सर्किटमा ऊर्जा दिएको बिन्दु र सबै धुनिहरूमा संपर्क टच गर्ने बिन्दुको बीचको समय अवधि द्वारा परिभाषित गरिन्छ।सर्किट ब्रेकरको खुलाउने समय ब्रेकरले बन्द गरिएको स्थितिमा खुलाउने रिलीजमा ऊर्जा दिएको बिन्दु र सबै धुनिहरूमा आर्किङ संपर्कहरू विभाजित हुने बिन्दुको बीचको समय अवधि द्वारा परिभाषित गरिन्छ।

आयतनिक डाटा प्राप्त गर्न, तीन धुनिहरूको संचालन समयको औसत मान तुलना गर्नको लागि लिइन्छ। चूँकि धुनिहरूको बीचको समय फरक तुलना गरिएको छ, एकल धुनिहरूको अधिकतम र न्यूनतम समयको बीचको अधिकतम परिवर्तन स्वयंमत रूपमा प्रतिनिधित्व गरिन्छ।

• a) धुनिहरूको बीचको समय फरक