ایک 35 کیلو وولٹ ولٹیج ٹرانسفارمر کے دھماکے کا تجزیہ

ولٹیج ٹرانسفورمرز (پی ٹی) لوہے کے نوک اور ونڈنگ کوئل کے مجموعہ سے بنے ہوتے ہیں، جو ترانسفورمرز کی طرح کام کرتے ہیں لیکن کم صلاحیت والے ہوتے ہیں۔ ان کا کام حفاظت، پیمائش اور میٹرنگ دستیابات کے لیے بالائی ولٹیج کو نچلی ولٹیج میں تبدیل کرنا ہوتا ہے، جو پلانٹس/سٹیشنز میں وسیع طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ ان کو عایقیت کے اعتبار سے درج ذیل طرز کے بمقابلہ تقسیم کیا جاسکتا ہے: خشک - قسم (≤6 kV)، مالی - قسم (اندر 3 - 35 kV)، تیل - مغموض (بیرونی ≥35 kV)، اور ایس ایف₆ گیس - ملبوس (کمبائنڈ آپریٹروں کے لیے)۔

سب سٹیشن کے آپریشن کے دوران پی ٹی کے الیکٹرومیگنٹک ریزوننس یا عایقیت کی پرانی ہونے کی وجہ سے حادثات اب بھی ہوتے ہیں۔ مثال کے طور پر، مارچ 2015 میں، ایک ٹھرمی پاور پلانٹ میں 35 kV آنے والی لائن پر پی ٹی کی عایقیت کی پرانی ہونے کی وجہ سے اس کا فوجدار ہوا، جس کی وجہ سے 35 kV بس I & II کی خرابی ہو گئی۔ میدانی تحقیق کے بعد کی تجزیہ:

1 حادثہ سے قبل کا آپریشن مود

حادثہ سے قبل پلانٹ کا سسٹم کا حالت شکل 1 میں دکھایا گیا ہے۔

سب سٹیشن دو 35 kV آنے والی لائن (جنگدین 390 لائن، جنگری 391 لائن) سے بجلی حاصل کرتا ہے۔ ان کے سوئچ بند ہوتے ہیں، جو 35 kV سیکشن I & II بس بارس سے جڑے ہوتے ہیں۔ یہ بس بارس سنگل - بس سیکشنڈ واائرنگ استعمال کرتے ہیں۔ سرجری ایکسٹریم کے ذریعے بجلی کی فراہمی کی حفاظت ہوتی ہے؛ ٹھرمی پلانٹ کی طرف سے آنے والی لائن کی کوئی حفاظت موجود نہیں ہوتی ہے۔ بجلی کی فراہمی کے لنک:

• 35 kV سیکشن I بس بار → 3# مین ٹرانسفارمر → 10 kV سیکشن I بس بار۔

• 35 kV سیکشن II بس بار → 4# مین ٹرانسفارمر → 10 kV سیکشن II بس بار۔

• 10 kV سیکشن I & II بس بارس متوازی چلتے ہیں۔

2. میدانی تحقیق اور حادثہ کی پیشگی

آپریشن/مینٹیننس کے کارکنان نے دو دھماکے کی نشانیاں پائیں:

• 35 kV جنگدین 390 لائن - سائیڈ پی ٹی3: فیز اے/بی لائن ولٹیج کو مانیٹر کرتا ہے۔ اس کا نیچا حصہ دھماکے سے فट گیا، جس کی وجہ سے جلن کی نشانیاں ہیں۔

• 35 kV جنگدین 390 لائن آنے والے سوئچ: کم کرنٹ کی وجہ سے دھماکہ ہوا۔ کیبل ہیڈ بولٹ پگھلتے ہوئے گئے؛ کنٹاکٹ/فنگرز جلنے/ڈیفورم ہو گئے۔

2.1 35 kV سیکشن II بس ولٹیج کی معلومات کا تجزیہ

35 kV سیکشن II بس کی فолٹ ریکارڈنگ کی معلومات کو حاصل کیا گیا تاکہ حادثہ کے دوران ولٹیج، کرنٹ کی ویو فارمز اور الیکٹریکل پیرامیٹرز کو بحال کیا جا سکے۔ صحیح معلومات کا تجزیہ فولٹ کی ترقی کی نشانی دیتا ہے، جو حادثہ کی وجہ معلوم کرنے کے لیے کلیدی ثبوت فراہم کرتا ہے۔

2.2 فولٹ کی ترقی اور الیکٹریکل تجزیہ
(1)فولٹ سے پہلے ولٹیج کی تحریف

• 19.6ms فولٹ سے پہلے: 35kV سیکشن II بس میں سمیٹریکل تین فیز ولٹیج ہے، زیرو - سیکوئنس ولٹیج کم ہے → معدات کی حالت صحیح ہے۔

• 13.6ms فولٹ سے پہلے: فیز اے/بی ولٹیج 49.0V/43.1V تک گر جاتا ہے؛ فیز سی 71.8V تک بلند ہوتا ہے؛ زیرو - سیکوئنس ولٹیج 22.4V تک بلند ہوتا ہے → ولٹیج ٹرانسفارمر کی عایقیت کی خرابی ہو گئی ہے۔

• 1.6ms فولٹ سے پہلے: فیز اے/بی ولٹیج 11.9V/7.4V تک گر جاتا ہے؛ فیز سی 44.5V تک گر جاتا ہے؛ زیرو - سیکوئنس ولٹیج 23.5V تک بلند ہوتا ہے → عایقیت کی خرابی بڑھ گئی ہے۔

 (2)حادثہ کی وقوع اور حفاظت کا جواب

حادثہ کے دوران: فیز اے/بی کی عایقیت ٹوٹ گئی (زمین کے ساتھ کم کرنٹ)؛ فیز سی ولٹیج گر گیا۔ 3ms بعد، تین فیز ولٹیج صفر تک واپس آ گئے؛ پی ٹی دھماکہ ہوا → تین فیز کم کرنٹ کی طرف سے زمین کی طرف کی خرابی کے طور پر تعین کیا گیا۔

نتیجہ: فولٹ سے پہلے بس ولٹیج کی حالت صحیح تھی (کوئی بجلی/غلط آپریشن نہیں → ریزوننس اوور ولٹیج کو مستثنیٰ کر دیا گیا)۔ لمبے عرصے تک کام کرنے کی وجہ سے ولٹیج ٹرانسفارمر کی عایقیت کی خرابی ہو گئی → اندر کی عایقیت کی خرابی کی وجہ سے انٹرنل کم کرنٹ کی خرابی ہو گئی → تین فیز کی عایقیت کی خرابی/کم کرنٹ کی طرف سے تبدیل ہو گئی → لائن کی خرابی ہو گئی۔

(3)حفاظت کا سیٹ اپ اور کارروائی

آنے والی لائن کے سوئچ (جنگدین 390، جنگری 391) کی آنے والی حفاظت نہیں ہوتی ہے۔ مرکزی سٹیشن کے پاس ایک جیسی سیٹنگ کی حفاظت ہوتی ہے:

• ڈیفرینشل حفاظت: 5A کی سیٹنگ، 0s آپریشن۔

• ٹائم - لیمٹڈ کوئک بریک حفاظت: 21.2A کی سیٹنگ، 1.1s آپریشن۔

• اوور - کرنٹ حفاظت: مزید تجزیہ کی ضرورت ہے (حوالہ شکل 2 کے لیے آنے والی کرنٹ کی ریکارڈنگ معلومات، فراہم نہیں کی گئی)۔

حادثہ کے بعد، دونوں لائن میں کرنٹ میں اضافہ ہوا۔ ٹرانسنٹ کے بعد، وہ مستحکم حالت تک پہنچ گئے:

• 35 kV جنگدین 390 لائن: 14,116 A (مستحکم حالت کا پرائمری فولٹ کرنٹ)؛

• 35 kV جنگری 391 لائن: 10,920 A (مستحکم حالت کا پرائمری فولٹ کرنٹ)۔

حفاظت کی کارروائیاں:

• جنگدین 390 لائن (دور دراز مرکزی سٹیشن کی طرف): ڈیفرینشل حفاظت دھماکے کے 268 ms بعد کام کی۔ فولٹ کو منسلک نہیں کیا گیا کیونکہ 35 kV سیکشن I & II بس بارس لوپ ہوئے تھے۔

• جنگری 391 لائن (دور دراز مرکزی سٹیشن کی طرف): ٹائم - لیمٹڈ کوئک بریک حفاظت دھماکے کے 1,173 ms بعد کام کی، جس نے فولٹ کو منسلک کیا۔

3 حادثہ کی وجہ تجزیہ اور پیشگی اقدامات
3.1 حادثہ کی وجہ

2008 میں کمیشن کی گئی فلی کے ولٹیج ٹرانسفارمر کو کوئی آؤٹیج مینٹیننس/الیکٹریکل ٹیسٹس نہیں کیے گئے تھے۔ لمبے عرصے تک کام کرنے کی وجہ سے اندر کی عایقیت کی خرابی ہو گئی۔ کلیدی وجوہات:

• پروڈکٹ کی خرابیاں: غیر معیاری ڈیزائن → کم عایقیت، کم خدماتی عمر۔

• محیطی آلودگی: پورسلین سلیو پر گند → برسات کے موسم میں عایقیت کی ریزستانس کا تیزی سے گرنے، فلاشرز، اور لمبے عرصے تک عایقیت کی خرابی۔

• اینسولیٹنگ آئل کی خرابی: کم سیل کرنگ → نمی کا داخلہ، الیکٹرک فیلڈ کی خرابی، کم آئل ویتھ اسٹینڈ/ڈائی الیکٹرک خصوصیات۔

• بُڑھاپا اور بیرونی اثرات: حرارتی بُڑھاپا (محیطی حالات، لمبے عرصے تک استعمال)؛ مکینکل بُڑھاپا (سوئچنگ اوور ولٹیج، کم کرنٹ کی وجہ سے عایقیت کی خرابی)۔

3.2 عایقیت کی خرابی کے ٹیسٹ

منظم عایقیت کی ریزستانس ٹیسٹس کی مدد سے خرابیوں کو روکا جا سکتا ہے:

• پرائمری ونڈنگ: ہینڈ اوور/اورہول کے دوران 2,500 V میٹر استعمال کریں → عایقیت کی ریزستانس ≥ 3,000 MΩ۔ پریونٹو ٹیسٹس میں، ریزستانس کا گرنے ≤ 50% ابتدائی قیمت کا ہوتا ہے۔

• سیکنڈری ونڈنگ: ہینڈ اوور/اورہول کے دوران 1,000 V میٹر استعمال کریں → عایقیت کی ریزستانس ≤ 10 MΩ۔

3.3 عام خرابی: ریزوننس اوور ولٹیج
وقوع کی شرائط:

• الیکٹرو میگنٹک ولٹیج ٹرانسفارمرز غیر لکیری انڈکٹرز ہوتے ہیں۔ ایکسائٹیشن کرنٹ کا اضافہ فرو میگنٹک سیچریشن کی وجہ سے ہوتا ہے → انڈکٹنس کی کمی (ریزوننس کی اصل وجہ)۔

• ریزوننس کے لیے میچ کردہ کیپیسٹنس/انڈکٹنس کی ضرورت ہوتی ہے (انڈکٹوو ری اکٹنس ≤ 100× کیپیسٹوو ری اکٹنس)۔

• ٹریگر کی شرائط: خالی بس کا سوئچنگ، اچانک زمین کے فولٹ کا ختم ہونا، بجلی، سوئچنگ اوور ولٹیج وغیرہ۔

پیشگی: ولٹیج ٹرانسفارمرز کے نیوٹرل کو ہارمونک ایلیمینیٹرز + چھوٹے ریسسٹرز کے ذریعے زمین کریں؛ بس ولٹیج ٹرانسفارمرز کے اوپن ڈیلٹا پر ہارمونک ایلیمینیشن ڈیوسز لگائیں۔

4. نتیجہ

ولٹیج ٹرانسفارمرز میں عایقیت کی بُڑھاپا کی وجہ سے خرابیاں اور بس کی خرابیاں ہوتی ہیں – گرڈز میں عام ہیں۔ پریونٹو ٹیسٹ کے ریگولیشنز کی سختی سے پیروی کریں، غیر معیاری معدات کا ٹیسٹ/تبدیل کریں۔ اس حادثے میں، غیر محفوظ ٹھرمی پاور پلانٹ کی آنے والی لائنیں اور ناکام #1 35 kV بس ٹائی سوئچ نے فولٹ کو وسعت دی۔ منظم طور پر حفاظت کی کنفیگریشن/وثوق کی جانچ کریں۔ حادثہ کا تجزیہ مسائل کی تیزی سے شناخت، مقصد کے عمل کو لیتے ہوئے، فولٹ کے خطرے کو کم کرنے اور سب سٹیشن کی وثوق کو بڑھانے میں مدد کرتا ہے۔