معیاری 24kV ہوا اور گیس سے محفوظ کیپاکٹر تیار کرنا

موجودہ طور پر، چین کے میڈیم وولٹیج توزیع نیٹ ورک زیادہ تر 10kV پر کام کرتے ہیں۔ تیز اقتصادی ترقی کے ساتھ، بجلی کی لوڈ میں فزولہ دکھنے لگا ہے، جس نے موجودہ بجلی کی فراہمی کے طریقوں کی محدودیتوں کو روشن کردیا ہے۔ 24kV ہائی وولٹیج سوئچ گیر کے بارے میں، اس کی عمدہ فوائد کی وجہ سے یہ زیادہ لوڈ کی صلاحیت کی ضرورت کو پورا کرنے میں قابل قدر ثابت ہوا ہے اور یہ صنعت میں سکون سے قدم رکھا ہے۔ سٹیٹ گرڈ کارپوریشن کے "20kV وولٹیج لیول کو فروغ دینے کے بارے میں نوٹیس" کے بعد، 20kV وولٹیج کلاس کو استعمال کرنے کی رفتار میں تیزی آئی ہے۔

اس وولٹیج لیول کے لیے ایک کلیدی مصنوع کے طور پر، 24kV ہائی وولٹیج سوئچ گیر کی ساخت اور انسلیشن ڈیزائن صنعت کے لیے مرکزی نقطہ بن گئی ہے۔ بجلی کی صنعت کے معیار "ہائی وولٹیج سوئچ گیر اور کنٹرول ایکوپمنٹ کے عام فنی درخواست" (DL/T 593-2006) کے مطابق، سوئچ گیر کے لیے واضح انسلیشن کی درخواستیں تعریف کی گئی ہیں۔ 24kV مصنوعات کے لیے انسلیشن کی درخواستیں درج ذیل ہیں:

نیچل ایئر گیپ (فیز سے فیز، فیز سے زمین): 180mm؛ پاور فریکوئنسی تھریش ولٹیج (فیز سے فیز، فیز سے زمین): 50/65 kV/مین، (ایسولیشن جانکشن کے اوپر): 64/79 kV/مین؛ بجلی کی ٹھنڈی چٹکی تھریش ولٹیج (فیز سے فیز، فیز سے زمین): 95/125 kV/مین، (ایسولیشن جانکشن کے اوپر): 115/145 kV/مین۔

نوٹ: سلیش کے بائیں جانب کے معلومات صلیبی طور پر زمین شدہ نظام کے لیے لاگو ہوتے ہیں، جبکہ سلیش کے دائیں جانب کے معلومات آرک سپریشن کوائل یا غیر زمین شدہ نظام کے لیے لاگو ہوتے ہیں۔

24kV ہائی وولٹیج سوئچ گیر کو انسلیشن کے طریقے کے اعتبار سے ایئر انسلیٹڈ میٹل اینکلوسڈ سوئچ گیر اور گیس انسلیٹڈ SF6 رنگ مین یونٹس میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ 24kV کے لیے ایئر انسلیٹڈ میٹل اینکلوسڈ سوئچ گیر، خصوصاً مڈ-ماؤنٹڈ وذ ڈرابل ٹائپ (یہاں سے آگے 24kV مڈ-ماؤنٹڈ سوئچ گیر کے طور پر موسوم ہے)، ایک کلیدی ڈیزائن کا مرکز بن گیا ہے۔ اس مضمون میں 24kV مڈ-ماؤنٹڈ سوئچ گیر اور گیس انسلیٹڈ SF6 رنگ مین یونٹس کی ساخت اور انسلیشن ڈیزائن کے بارے میں کچھ تجویزات کا بحث کیا گیا ہے، جسے حوالہ اور تعليقات کے لیے پیش کیا گیا ہے۔

1. 24kV مڈ-ماؤنٹڈ سوئچ گیر کا ڈیزائن

24kV مڈ-ماؤنٹڈ سوئچ گیر کی ٹیکنالوجی کا منبع اصلی طور پر تین ہیں: پہلے، 12kV KYN28-12 مصنوع سے اپگریڈ کرنا، جس میں انسلیشن سے متعلق کے کمپوننٹس کو مستقیماً تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ دوسرے، خارجی مڈ-ماؤنٹڈ مصنوعات کا گھریلو بازار میں داخل ہونا، جیسے ABB اور Eaton Senyuan کے۔ تیسرے، چین میں خود کار 24kV مڈ-ماؤنٹڈ سوئچ گیر کی ترقی۔ تیسری قسم، چین کی موجودہ ٹیکنیکل شرائط اور درخواستوں کے لیے مخصوص طور پر ڈیزائن کی گئی ہے، جو بازار میں سب سے تنافرانہ ہے۔ اس لیے، اس کے ڈیزائن کے دوران، پورے مصنوع کی ساخت اور انسلیشن ڈیزائن کو مکمل طور پر دیکھا جانا چاہئے، جس کی تفصیلات درج ذیل ہیں:

1.1 برابر اونچائی کی کابینڈ ساخت اور تثلیثی بس بار کی ترتیب

زیادہ تر 12kV مڈ-ماؤنٹڈ سوئچ گیر ایک ساخت کا استعمال کرتے ہیں جس کا سامنے کا حصہ زیادہ اونچا ہوتا ہے اور پیچھے کا حصہ کم اونچا ہوتا ہے، تین فیز بس بار کو تثلیثی (ڈیلٹا) ترتیب میں رکھا جاتا ہے، اور انسٹرومنٹ کی کابینڈ کو منتقل کیا جا سکنے والا، مستقل ساخت کے طور پر۔ اگر یہ طریقہ 24kV مڈ-ماؤنٹڈ سوئچ گیر کے لیے استعمال کیا جائے تو، یہ واضح طور پر 180mm کی نیچل ایئر گیپ کی درخواست کو پورا نہیں کرسکتا۔ اس لیے، 24kV مڈ-ماؤنٹڈ سوئچ گیر کو برابر اونچائی کی کابینڈ ڈیزائن کا استعمال کرنا چاہئے، جس میں انسٹرومنٹ کی کابینڈ کو میئن کابینڈ میں شامل کر لیا جائے۔

کابینڈ کی اونچائی کو درست طور پر 2400mm تک بڑھایا جانا چاہئے، جس سے بس بار اور سرکٹ بریکر کی کابینڈ کے لیے زیادہ جگہ ملتی ہے۔ بس بار وال کبکس کو تثلیثی ترتیب میں رکھا جانا چاہئے۔ یہ طریقہ نہ صرف ایئر گیپ کی درخواست کو پورا کرتا ہے بلکہ الیکٹرومیگنیٹک فورس کو کنٹرول کرنے اور برداشت کرنے، بس بار کی گرمی کو کم کرنے، اور انسلیشن کی قابلِ اعتمادگی کو بہتر بنانے میں بھی موثر ہوتا ہے۔

1.2 سوئچ گیر کی چوڑائی کا معقول ڈیزائن

انسلیشن کی قابلِ اعتمادگی کے نقطہ نظر سے، ایئر انسلیشن سب سے قابلِ اعتماد طریقہ ہے؛ جب تک کہ نیچل انسلیشن کی گیپ کی درخواست کو پورا کیا جائے، انسلیشن کو مکمل طور پر یقینی بنایا جا سکتا ہے۔ مکمل طور پر ایئر انسلیٹڈ ڈیزائن کو دیکھتے ہوئے، 24kV سوئچ گیر کی نظریہ کی چوڑائی 1020mm ہونی چاہئے۔ لیکن، حقیقی پروڈکشن میں، زیادہ تر مصنوع کار کابینڈ کی چوڑائی 1000mm کا انتخاب کرتے ہیں، جس کی وجہ سے کمپوزیٹ انسلیشن کا استعمال ضروری ہوتا ہے۔ عام طور پر، بس بار پر ہیٹ شرینک ٹیوب کا استعمال کیا جاتا ہے، اور فیز کے درمیان اور فیز سے زمین کے درمیان SMC (شیٹ مولڈنگ کمپاؤنڈ) انسلیشنگ باریئرز کو قائم کیا جاتا ہے تاکہ انسلیشن کو بہتر بنایا جا سکے۔

1.3 یکساں الیکٹرک فیلڈ کی تقسیم کا ڈیزائن

ٹیسٹنگ کا ثبوت ہے کہ وولٹیج کے سطح کے بلند ہونے کے ساتھ ساتھ، پاور فریکوئنسی تھریش ولٹیج ٹیسٹ کے دوران مقامی الیکٹرک فیلڈ کی طاقت بڑھتی ہے، بعض اوقات واضح کورونا ڈسچارج کی آواز کے ساتھ۔ حکمت عمل کے مطابق، جب تک کوئی ڈسپرپٹیو ڈسچارج نہ ہو، ٹیسٹ کو پاس کر لیا جاتا ہے۔ لیکن، زیادہ مقامی الیکٹرک فیلڈ کی طاقت کا اثر معمولی کام کرنے کے دوران مصنوع کی اوور ولٹیج کو برداشت کرنے کی صلاحیت پر ہوتا ہے۔

اس لیے، مصنوع کے ڈیزائن کو یکساں الیکٹرک فیلڈ کی تقسیم کو حاصل کرنے کا اہتم کرنا چاہئے، مقامی فیلڈ کی تركز سے بچنا چاہئے۔ عملی تجربے کے مطابق، کنڈکٹرز کو یکساں فیلڈ کو حاصل کرنے کے لیے شکل دینا موثر ہے۔ بس بار کے کٹنے والے سر کو فارم ملنگ کٹر کا استعمال کرتے ہوئے کٹنے کے سر کو رونڈ کرنے کے لیے۔ کنٹیکٹ باکس کے اندر بس بار کے سر کو پہلے نصف دائرے کی شکل دیں، پھر کٹنے کے سر کو رونڈ کرنے کے لیے ملنگ کریں۔ جہاں صورتحال کی اجازت ہو، سرکٹ بریکر کے پلوم بلوس کنٹیکٹس کے باہر میٹل شیلڈنگ کاپ کا استعمال کریں، یا کنٹیکٹ باکس کے کاسٹنگ کے دوران میٹل شیلڈنگ نیٹ کو محفوظ کریں۔ ان اقدامات سے الیکٹرک فیلڈ کی یکساں تقسیم کو موثر طور پر حاصل کیا جا سکتا ہے، فیلڈ کی چوٹی کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے، اور انسلیشن کی سطح کو مزید بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

1.4 لمبی کریپیج ڈسٹینس کے ساتھ انسلیشنگ میٹریلز کا استعمال

ویل بوشینگ، کنٹیکٹ باکس، اور سپورٹ انسلیٹرز جیسے انسلیشنگ میٹریلز کو بڑے شیڈز اور کافی کریپیج ڈسٹینس کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ 24kV کی انسلیشن کی درخواست کو پورا کیا جا سکے۔ خصوصی طور پر کنٹیکٹ باکس کے ڈیزائن میں، میٹل شیلڈنگ نیٹ کا اضافہ کرنا ضروری ہے، اور اندر کی کیویٹی کو زبان کی طرح کی شکل دی جانی چاہئے تاکہ حلقہ کی ساخت کے ساتھ متعلقہ مسائل کو رکھا جا سکے، جو کام کرتے وقت کندی کی تجمع اور پولیوشن کو کنٹرول کرنے میں موثر نہیں ہوتا ہے۔

2. 24kV گیس انسلیٹڈ SF6 رنگ مین یونٹس کا ڈیزائن

بیرون ملک کے 24kV گیس سے محفوظ شدہ SF6 حلقہ بنانے والے یونٹس ابتدائی طور پر شروع ہوئے تھے؛ کمپنیوں جیسے سیمنز اور ABB نے انہیں 1980ء کے اوائل میں متعارف کروایا تھا۔ یہ اس لیے ہے کہ بہت سے بیرون ملک 24kV کو ایک اہم وسطی فشار کے ولٹیج کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ ان کے محصولات تکنیکی طور پر پیش رفت کے ساتھ، عالی معیار اور بہت زیادہ قابل اعتماد ہیں۔ ملکی 24kV گیس سے محفوظ شدہ SF6 حلقہ بنانے والے یونٹس صرف حال ہی میں ترقی کر رہے ہیں۔ مختلف شرائط کی وجہ سے، محصولات آبھی تحقیق، ترقی اور جانچ کے مرحلے میں ہیں۔

24kV گیس سے محفوظ شدہ SF6 حلقہ بنانے والے یونٹس کی پیشرفت کی وجہ سے، ان کی ساخت اور محفوظی کی تعمیر میں بالغ تجربے کا استفادہ کرنا ضروری ہے۔ مندرجہ ذیل محصول کی ساخت اور محفوظی کی تعمیر کے بارے میں کچھ تجاویز ہیں:

2.1 ساختی معقولیت پر توجہ دینا

چونکہ 24kV گیس سے محفوظ شدہ SF6 حلقہ بنانے والے یونٹس کے تمام زندہ حصے اور سوچز ایک سٹینلیس سٹیل کے کیپس کے اندر محفوظ ہوتے ہیں جس میں SF6 گیس بھری ہوتی ہے، اس لیے وہ چھوٹے ہوتے ہیں۔ ساختی ڈیزائن میں، محفوظی کی قوت اور محفوظی کرنے والی گیس کی نمی کو پورا خیال کرنا چاہیے تاکہ کیپس کے ابعاد کو معقول طور پر ڈیزائن کیا جا سکے۔ یونٹ کامل کارکردگی کا حامل ہونا چاہیے، آسانی سے آپریٹ کیا جا سکے اور ساختی طور پر سادہ ہو۔

2.2 ترتیبات کی توسیع کی صلاحیت

ترتیبات کی ڈیزائن میں توسیع کی صلاحیت کا حوالہ رکھنا ضروری ہے۔ کچھ حد تک، محصول کی کیفیت اور اس کی وسیع قبولیت کی صلاحیت اس کی ترتیبات کی مرونت پر منحصر ہوتی ہے۔ معیاری، ماڈیولر ڈیزائن کے ذریعے، آزادانہ طور پر دائیں اور بائیں کی طرف توسیع کی جا سکتی ہے۔

2.3 محفوظی کی تعمیر کی قابلیت

24kV گیس سے محفوظ شدہ SF6 حلقہ بنانے والے یونٹس کا اہم خطرہ محفوظی کی کارکردگی کا تنزل ہے۔ محفوظی کے تنزل کے کچھ اسباب یہ ہیں: SF6 گیس کا لوٹنا؛ پالیمرک محفوظی یا بند کرنے والے مواد کی مختلف گیسوں (جیسے پانی کی بخارات) کے لیے کچھ پراکامیت، جس کی وجہ سے کنٹینر کی داخلی دیواروں پر قابل قبول نہیں کی گئی بخارات کی تشکیل ہوتی ہے؛ SF6 گیس میں پانی کی مقدار کو کنٹرول کرنا؛ اور محفوظی کے حصوں میں داغ۔

محفوظی کے تنزل کو روکنے کے لیے، متعلقہ اقدامات کرنا ضروری ہے، جیسے: گیس کے کنٹینر کو سٹینلیس سٹیل سے بنانا اور پورا ویلڈ کرنا، کوئی بند کرنے والے کھلے دروازے نہ چھوڑنا؛ کیبل کنیکشن بوشنج کو ایپاکسی کاسٹ ریزن سے بنانا اور انہیں کنٹینر کے ساتھ مکمل طور پر ویلڈ کرنا؛ گیس کے کنٹینر کی بند کرنے کی قوت کو بڑھانا تاکہ پانی کی بخارات کی پراکامیت کو کم کیا جا سکے؛ باقاعدگی سے SF6 نمی ٹیسٹر کے ذریعے نمی کی مقدار کا پیمائش کرنا، بند کیے گئے کیپس میں مناسب مقدار میں سکھنڈا رکھنا، اور تمام حصوں کو مقررہ درجہ حرارت اور وقت کے مطابق کسٹرکٹی کرنا؛ جب SF6 سوچ گیری کو خالی کرنا اور چارجن کرنا ہو تو، چارجنگ لائنوں کو عالی خالص N2 یا SF6 گیس کے ذریعے کلین کرنا؛ اور محفوظی کے حصوں میں داخلی مکینکل تناؤ کو کم کرنا تاکہ پرانی ہونے اور داغ کی روک تھام کی جا سکے۔ ان اقدامات سے محفوظی کی قابلیت کو موثر طور پر بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

3. نتیجہ

24kV بلند فشار کے سوچ گیری کی ساخت اور محفوظی کی تعمیر 12kV سوچ گیری پر مبنی ہوتی ہے، لیکن اس کی مانگ بہت زیادہ ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، عملی کارکردگی کے تجربے کی کمی کی وجہ سے، ڈیزائن کے دوران تمام اثر دار عوامل کو پورا خیال کرنا ضروری ہے تاکہ محصول کے معیار کو پورا کیا جا سکے۔