35 kV आउटडोर वैक्यूम सर्किट ब्रेकर की दोष कारणों का विश्लेषण और उपचार

दोष की घटना

23 जून, 2020 को, 220 kV सबस्टेशन में 35 kV फीडर बे में एक दोष हुआ, जो गर्म आरक्षित था। इससे नंबर 2 मुख्य ट्रांसफार्मर के लो-वोल्टेज बैकअप सुरक्षा के पहले-चरण, पहले-समय-सीमा वोल्टेज-रिस्ट्रेंड ओवरकरंट सुरक्षा और 350 बस टाइ रिले सुरक्षा के दूसरे-चरण ओवरकरंट सुरक्षा का संचालन हुआ। इसके परिणामस्वरूप, नंबर 2 मुख्य ट्रांसफार्मर के लो-वोल्टेज पक्ष पर 352 सर्किट ब्रेकर और 350 बस टाइ सर्किट ब्रेकर ट्रिप हो गए, जिससे सबस्टेशन की 35 kV सेक्शन I बस पर वोल्टेज खो गई।

दुर्घटना से पहले, सबस्टेशन की 35 kV प्रणाली एकल-बस अनुभागित जोड़ तरीके का उपयोग करती थी। दो बस अनुभागों के बीच एक विशेष बस टाइ सर्किट ब्रेकर स्थापित था। दोषपूर्ण बे के स्थान पर 35 kV सेक्शन I बस में कुल तीन आउटगोइंग लाइनें और दो कैपेसिटर बैंक थे। दोषपूर्ण बे गर्म आरक्षित था, और इसका सुरक्षा कार्य चालू नहीं था। शेष बे संचालन में थे, और बस टाइ सर्किट ब्रेकर बंद स्थिति में था।

कारण विश्लेषण

सबस्टेशन के 350 बस टाइ बे और नंबर 2 मुख्य ट्रांसफार्मर बे के सुरक्षा उपकरणों से प्राप्त संदेश रिपोर्ट्स और ऑसिलोग्राम्स की जांच से पता चला कि दोष की शुरुआत में B और C फेज के बीच फेज-से-फेज दोष के रूप में दिखाई दिया, जो बाद में तीन-फेज शॉर्ट-सर्किट दोष में बदल गया। विशेष रूप से, नंबर 2 मुख्य ट्रांसफार्मर के लो-वोल्टेज पक्ष का दोष वेवफॉर्म डायग्राम (स्क्रीनशॉट) आंकड़ा 1 में दर्शाया गया है।

दोषपूर्ण सर्किट ब्रेकर की जांच करने पर पाया गया कि दोष होने के बाद, वैक्यूम सर्किट ब्रेकर के फेज A का बुशिंग टूट गया, फेज B और C के पोस्ट पोर्सेलेन इंसुलेटर गंभीर रूप से जलकर नष्ट हो गए, और सर्किट ब्रेकर की लीड वायर में भिन्न डिग्री में टूटने की स्थिति थी। बस बार कनेक्शन बस, वॉल-बुशिंग इंसुलेटर, या सर्किट ब्रेकर के बस पक्ष के डिसकनेक्टर पर किसी विद्युत छटपटाहट का लक्षण नहीं देखा गया। प्राथमिक उपकरणों की नुकसान की स्थिति की जांच स्थल पर की गई, जैसा कि आंकड़ा 2 में दर्शाया गया है।

निम्नलिखित में सर्किट ब्रेकर विफलता के कारणों का गहन विश्लेषण दिया गया है।

सर्किट ब्रेकर की गुणवत्ता से संबंधित कारण

प्रश्नगत सर्किट ब्रेकर LW8-35A (T) प्रकार का है। यह दिसंबर 2007 में स्थल पर स्थापित और टेस्ट किया गया था और मार्च 2008 में संचालन में लाया गया था। वर्तमान में, सबस्टेशन में इसी मॉडल के 11 वैक्यूम सर्किट ब्रेकर हैं, जो सभी बाहरी रूप से व्यवस्थित हैं। इस मॉडल के सर्किट ब्रेकर के तंत्र की स्थल पर जांच करने पर, पोस्ट पोर्सेलेन इंसुलेटर पर विभिन्न डिग्री की छटपटाहट के निशान पाए गए। सबस्टेशन के दोष रिकॉर्डर की जांच करने पर, दोष होने से पहले 35 kV बस वोल्टेज अक्सर सीमा से ऊपर गया और ट्रिप शुरू किया। यह अक्सर सीमा से ऊपर जाने की परिवर्तनशीलता इस प्रकार के सर्किट ब्रेकर के पोस्ट पोर्सेलेन इंसुलेटर पर छटपटाहट के निशान की उपस्थिति को मजबूत रूप से सत्यापित करती है।

सबस्टेशन में इसी मॉडल के शेष 10 सर्किट ब्रेकरों के पोस्ट पोर्सेलेन इंसुलेटर पर एक विद्युत विरोधी परीक्षण किया गया। उनमें से नौ ने परीक्षण पास किया, और केवल एक ही परीक्षण नियमों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं किया। जब दोषपूर्ण बे को फिर से परीक्षण किया गया, तो यह विद्युत विरोधी परीक्षण पास कर गया। इसलिए, सर्किट ब्रेकर की गुणवत्ता के कारण दोष होने की संभावना मूल रूप से निरस्त की जा सकती है।

सर्किट ब्रेकर के संचालन और रखरखाव से संबंधित कारण

यह 220 kV सबस्टेशन शहरी और ग्रामीण क्षेत्रों के जंक्शन पर स्थित है, जो एक खान के पास है, और इसके पास धूल दूषण की तुलनात्मक गंभीर समस्या है। स्थल पर जांच करने पर पाया गया कि दोषपूर्ण सर्किट ब्रेकर के पोस्ट पोर्सेलेन इंसुलेटर की सतह पर धूल का एक महत्वपूर्ण राशि इकट्ठा थी। दूषित वातावरण में, पोस्ट पोर्सेलेन इंसुलेटर की इंसुलेशन प्रदर्शन घट जाता है।

35 kV प्रणाली की आउटगोइंग लाइनों से जुड़े उपयोगकर्ताओं की महत्वाकांक्षा के कारण, यहाँ बिजली की कटौती करना कठिन था। इस परिणामस्वरूप, सर्किट ब्रेकर को समय पर जांच और रखरखाव नहीं किया जा सका। सर्किट ब्रेकर के पोस्ट पोर्सेलेन इंसुलेटर का फ्लैशओवर वोल्टेज दूषण की डिग्री बढ़ने के साथ घटता है। समय के साथ इसका संचयी प्रभाव फ्लैशओवर वोल्टेज को संचालन वोल्टेज से नीचे ले गया, जिससे विद्युत छटपटाहट हुई। दोष के दिन, स्थानीय क्षेत्र में लगातार बारिश थी, और वायुमंडल में नमी बढ़ने से यह प्रक्रिया और भी गंभीर हो गई। इसलिए, यह निर्धारित किया जा सकता है कि यह दूषण के कारण हुआ फ्लैशओवर से उत्पन्न दुर्घटना थी।

दोष का संसाधन

दोषपूर्ण सर्किट ब्रेकर को बदल दिया गया। स्थल पर टेस्ट करने के बाद, नए सर्किट ब्रेकर के परीक्षण डेटा निर्गम तकनीकी दस्तावेजों में निर्दिष्ट आवश्यकताओं को पूरा करते हैं। वर्तमान में, सर्किट ब्रेकर स्थिर रूप से संचालन में है।

सबस्टेशन में इसी मॉडल के सर्किट ब्रेकरों की जांच के लिए बिजली की कटौती की गई। दूषकों को साफ किया गया और इंसुलेशन स्प्रे किया गया। प्रत्येक सर्किट ब्रेकर पर व्यापक जांच, रखरखाव और विशेषता परीक्षण किया गया, और अन्य समस्याओं को समय पर सुधार किया गया। वर्तमान में, सबस्टेशन में इसी मॉडल के अन्य 10 बाहरी सर्किट ब्रेकर स्थिर रूप से संचालन में हैं।

अगले चरण में, ऐसे क्षेत्रों में बाहरी सर्किट ब्रेकरों पर व्यापक जांच और तकनीकी नवीनीकरण किया जाएगा। उन्हें केंद्रित रूप से गैस इंसुलेटेड स्विचगियर (GIS) उपकरणों से बदल दिया जाएगा, जिससे गंभीर धूल दूषण वाले क्षेत्रों में दूषण के कारण होने वाली फ्लैशओवर से उत्पन्न दुर्घटनाओं को मूल रूप से रोका जा सके।

रोकथाम कार्य

• डिजाइन इकाइयों को अपने डिजाइन स्तर को सुधारना चाहिए, डिजाइन संरचना का सुधार करना चाहिए, और गंभीर हवा प्रदूषण वाले क्षेत्रों में सर्किट ब्रेकरों की इंसुलेशन प्रदर्शन को बढ़ाना चाहिए (जैसे शेल्टर बनाना या GIS उपकरणों का उपयोग करना)।

• उपकरण निर्माण इकाइयों को उपकरणों के गुणवत्ता प्रबंधन पर गंभीरता से नियंत्रण रखना चाहिए और उपकरण निर्माण, विन्यास और टेस्टिंग प्रक्रियाओं के प्रत्येक लिंक में तकनीकी आवश्यकताओं को ईमानदारी से लागू करना चाहिए।

• संचालन और रखरखाव इकाइयों को उपकरणों के दैनिक रखरखाव और जांच का अच्छा काम करना चाहिए। वे सबस्टेशन में सुरक्षा संकेतों पर विशेष ध्यान देना चाहिए, विशेष रूप से दोष रिकॉर्डर के अक्सर चालू होने जैसे संकेतों पर। वे समस्याओं का ध्यानपूर्वक जांच और विश्लेषण करें, संकेतों के पीछे उपकरणों की वास्तविक संचालन स्थिति की पहचान करें, और उपकरणों का प्रावधानिक और विश्लेषण समय पर करें।

• उपकरण प्रबंधन इकाइयों को नए उपकरणों की ग्रिड में प्रवेश की स्वीकृति का अच्छा काम करना चाहिए, उपकरणों के दैनिक प्रबंधन को मजबूत करें, और बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता में सुधार करें।