तेल निकासी SF6 रिले की प्रदर्शन पर कैसे प्रभाव डालती है

1.SF6 विद्युत सामग्री र SF6 घनत्व रिले मा तेल रिस्ने सामान्य समस्या

SF6 विद्युत सामग्रीले अहिलेको गरी प्रदूषण उपक्रम र औद्योगिक कार्यक्रमहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिँदै छ, जसले विद्युत क्षेत्रको विकासमा महत्वपूर्ण योगदान गरेको छ। यस उपकरणको आर्क-क्वेन्चिङ र अवरोधक माध्यम हो सल्फर हेक्साफ्लोराइड (SF6) ग्यास, जसलाई रिस्न नभएको हुनुपर्छ। कुनै पनि रिसाव उपकरणको विश्वसनीय र सुरक्षित संचालनलाई खराब गर्छ, यसैले SF6 ग्यासको घनत्व निरीक्षण गर्न आवश्यक छ। वर्तमान समयमा, यसका लागि यान्त्रिक डाँटी-प्रकारका घनत्व रिले व्यापक रूपमा प्रयोग गरिँदै छ। यी रिले ग्यास रिस्ने भएको देखि चेतावनी र लक आउट सिग्नल लगाउन सक्छ र यसले ठाउँमा घनत्व निर्देशन दिन सक्छ। दोळाहरूको झिल्ली रोधक शक्ति बढाउन, यी रिलीहरूमा सिलिकोन तेल भरिन्छ।

तर, वास्तविकतामा, SF6 ग्यास घनत्व रिलीहरूमा तेल रिस्ने एक सामान्य समस्या हो। यो समस्या व्यापक रूपमा पाइन्छ—देशको प्रत्येक विद्युत वितरण ब्यूरोले यसलाई अनुभव गरेको छ। केही रिलीहरू अनुप्रयोग गर्ने एक वर्षभन्दा थोरै समयमा तेल रिस्न शुरु गर्छन्। संक्षेपमा, तेल-भरिएका घनत्व रिलीहरूमा तेल रिस्न एक व्यापक र टिकाउ समस्या हो।

2. घनत्व रिलीहरूमा तेल रिस्नको खतरा

जस्तै जस्तै जानिन्छ, SF6 घनत्व रिलीहरूमा सामान्यतया एक स्प्रिंग-प्रकारको विद्युत संपर्क व्यवहार गरिन्छ, जसलाई चुम्बकीय सहायता व्यवस्था ले विश्वसनीय संपर्क बन्द गर्न सुनिश्चित गरिन्छ। तर, संपर्क शक्ति (चेतावनी वा लक आउटको लागि) मुख्यतया स्प्रिंगको दुर्बल शक्तिमा निर्भर छ। चुम्बकीय सहायतासह भी, शक्ति धेरै सानो रहन्छ, जसले संपर्कहरूलाई झिल्ली लाग्नेमा अत्यधिक संवेदनशील बनाउँछ। झिल्ली रोधक शक्ति बढाउन, सिलिकोन तेल रिलीमा भरिन्छ। यदि तेल रिस्न भएको छ भने, यसले SF6 विद्युत सामग्रीको लागि सामान्य सुरक्षा खतरा उत्पन्न गर्छ।

खतरा 1: जब झिल्ली रोधक तेल पूर्ण रूपमा रिस्न शुरु गर्छ, त्यसपछि डैम्पिङ असर गुम जान्छ, जसले रिलीको झिल्ली रोधक शक्ति धेरै कम गर्छ। सर्किट ब्रेकर चलाने समयमा ठोस यान्त्रिक झिल्ली लाग्ने बाद, डाँटी चिपक्न सक्छ, संपर्कहरू लगातार विफल हुन सक्छ (या त अभिक्रिया नहुने वा लगातार अभिक्रिया रहने), वा मापन विचलन योग्य सीमाभन्दा बढ्न सक्छ।

खतरा 2: चूँकि रिली संपर्कहरू चुम्बकीय सहायता व्यवहार गर्छन् जुनसुकै निम्न शक्तिमा निर्भर छ, लामो समयसम्म लगातार रहने ले संपर्क सतहमा ऑक्सीकरण हुन सक्छ। तेल खोइएका रिलीहरूका लागि, चुम्बकीय सहायता व्यवहार गर्ने संपर्कहरू प्रत्यक्ष वायुसँग संपर्कमा रहन्छन्, जसले यसलाई ऑक्सीकरण वा धूल जम्ने लागि अधिक प्रविष्ट बनाउँछ, जसले खराब संपर्क वा पूर्ण विफलता उत्पन्न गर्छ।

सूचना अनुसार: एक विद्युत उपक्रमले तीन वर्षको अवधिमा SF6 घनत्व रिलीहरूको परीक्षणमा जोडियो देखिएको थियो, 196 एकाइहरू परीक्षण गरिएका थिए, र 6 (लगभग 3%) एकाइहरूमा अनुवादनीय संपर्क चालन अनिश्चित थियो। यी सबै खराब रिलीहरूले आफ्नो डैम्पिङ तेल पूर्ण रूपमा खोइएको थियो। यदि घनत्व रिली डाँटी चिपक्न, संपर्क विफल हुन, वा अनिश्चित चालन भएको छ भने, यसले ग्रिड सुरक्षा लागि गम्भीर खतरा उत्पन्न गर्छ। SF6 सर्किट ब्रेकरले ग्यास रिस्न र अवरोधक माध्यम खोइर यदि घनत्व रिलीले डाँटी चिपक्न वा संपर्क विफल हुने कारण चेतावनी लगाउन सकिँदैन भने, यदि ब्रेकरले फाउल्ट धारा रोक्ने प्रयास गर्छ भने, नतिजाहरू दुर्भाग्यपूर्ण हुन सक्छ।

अतिरिक्त, रिसिएको तेल अन्य विद्युत स्विच उपकरणहरूको भागहरूलाई प्रदूषित गर्न सक्छ, धूल आकर्षण गर्न सक्छ र सुरक्षित संचालनलाई अधिक खतरा उत्पन्न गर्छ। केही एकाइहरू रिसिएको रिलीलाई प्लास्टिक बैगमा लपेट्न र तेल फैलाउन र धूल जम्न रोक्ने लागि प्रयास गर्छन्। अत्याधुनिक उपस्टेशनहरू तेल-मुक्त डिजाइन गरिएका छन्; त्यसैले, तेल रिस्न एउटा दोष मानिन्छ जसलाई ठीक गर्नुपर्छ।

3. तेल रिस्नको मूल कारण विश्लेषण

घनत्व रिलीहरूमा प्राथमिक रिसाव स्थानहरू टर्मिनल ब्लॉक र केसको बीच, काँची विन्डो र केसको बीच, र काँची आफ्नै भित्रको फाट्नहरू हुन्छन्। धेरै रिसिएका रिलीहरू विघटन गरिएको बाट, हामीले निर्धारण गरेका छौं कि तेल रिस्नको मुख्य कारण टर्मिनल ब्लॉक-केस र काँची-केस इन्टरफेसहरूमा सील विफलता हो। निम्नलिखित लेखलाई सील विफलताका प्रारम्भिक पहिचानिएका कारणहरू छन्।

3.1 रबर सीलको वयस्कता

वर्तमान समयमा, धेरै घनत्व रिलीहरूले तेल-सीलिङ ओ-रिंगको लागि नाइट्राइल रबर (NBR) प्रयोग गर्छन्। NBR बटाडाइन (CH₂=CH–CH=CH₂) र अक्रिलोनाइट्राइल (CH₂=CH–CN) को एक सह-बहुलक छ, जसलाई अम्लाई बहुलकरण द्वारा उत्पादित गरिन्छ। यो एक अपूर्ण बाटो रबर हो। अक्रिलोनाइट्राइल विशेषता NBR विशेषतामा धेरै प्रभाव पार्दछ: उच्च सामग्री तेल, विलायक, र रासायनिक प्रतिरोध वृद्धि गर्छ, शक्ति, कठोरता, खराब हुने रोधक शक्ति, र ताप रोधक शक्ति वृद्धि गर्छ, तर ठण्डो लोच, लोच, र हवाको गुम्ता घटाउँछ।

रबर विभिन्न कारणहरूबाट प्रक्रिया, संचयन, र प्रयोगको दौरान अवकाशित हुन्छ, जसले रंग बदल, चिपक्न, कठोर हुन, र फाट्न—यी घटनाहरू सामूहिक रूपमा रबरको वयस्कता भनिन्छ।

NBR सील वयस्कता लागि अन्तर्निहित र बाह्य कारणहरू छन्।

3.2 अन्तर्निहित कारणहरू

• NBR को अणु संरचना:
  NBR अपनो बहुलक श्रृंखलामा अपूर्ण दुई बाटोहरू छन्। ताप र यान्त्रिक दबावको अन्तर्गत, ऑक्सिजन यी दुई बाटोहरूमा अभिक्रिया गर्छ, परोक्साइड बनाउँछ, जसले विघटन गर्दा ऑक्सीकरण उत्पादन गर्छ, जसले श्रृंखला विघटन र क्रॉस-लिंकिङ गर्छ। यो क्रॉस-लिंकिङ घनता वृद्धि गर्छ, जसले रबरलाई अधिक कठोर र टुक्रो बनाउँछ। उच्च दुई बाटो सामग्री वयस्कता तेज गर्छ। अतिरिक्त, अणु संरचनामा इलेक्ट्रॉन दाता प्रतिस्थापन (जस्तै, –CH₃) आसानी ऑक्सीकरण गर्छ।

• रबर रचना तत्वहरूको प्रभाव:
  वल्कनाइजेशन प्रणालीको चयन महत्वपूर्ण छ। उच्च सल्फर सामग्री बहु-सल्फाइड क्रॉस-लिंकिङ सान्द्रता वृद्धि गर्छ तर वयस्कता तेज गर्छ।

3.3 बाह्य कारणहरू

• ऑक्सिजन र ओजोन:
  ऑक्सिजन एक प्रमुख वयस्कता कारक हो, जसले श्रृंखला विघटन र पुनर्क्रॉस-लिंकिङ गर्छ। ओजोन अधिक अभिक्रियात्मक छ; यो दुई बाटोहरूमा ओजोनाइड बनाउँछ, जसले विघटन गर्दा बहुलक श्रृंखला टुक्राउँछ। सील सीधै वायुसँग संपर्कमा रहन्छ, र तेजस्वी रूपमा ऑक्सिजन र ओजोन तेलमा घुल्यो र रबर वयस्कता तेज गर्छ।

• ताप:
  ताप ऑक्सीकरण तेज गर्छ—सामान्यतया, 10°C वृद्धि ऑक्सीकरण दर दुई गुना गर्छ। यो रबर र योग्यताहरू बीचको अभिक्रिया तेज गर्छ वा उड़ने घटकहरूलाई वाष्पीकरण गर्छ, जसले प्रदर्शन खराब गर्छ र सेवा जीवन छोट गर्छ।

• यान्त्रिक थकावट:
  निरन्तर तनाव (संपीडन, टोर्शन) के अंतर्गत, रबर में यान्त्रिक ऑक्सीकरण होता है, जो गर्मी से तेज हो जाता है। समय के साथ, लोच घटता जाता है—यह यान्त्रिक थकावट का पुराना होना है।

रबर सील का पुराना होना सील फ़ेल, सील क्षमता का नुकसान, और अंततः तेल का रिसाव ला सकता है।

3.4 सील का पर्याप्त प्रारंभिक संपीडन नहीं

रबर सील स्थापना के दौरान संपीडन विकृति पर निर्भर करते हैं ताकि सीलिंग सतहों के खिलाफ बंद हो जाएं और रिसाव के मार्गों को रोक दें। पर्याप्त प्रारंभिक संपीडन की कमी रिसाव का कारण बन सकती है। यह निम्नलिखित कारणों से हो सकता है:

• डिजाइन की समस्याएं: छोटे सील क्रॉस-सेक्शन या बड़ी ग्रुव;

• स्थापना की समस्याएं: कवर को ठीक से टाइटन करना (अधिकांश रिले मैनुअल फील पर निर्भर करते हैं, जो निश्चित नियंत्रण को कठिन बनाता है)। इसके अलावा, रबर का ठंडा-संकुचन गुणांक धातु की तुलना में दस गुना अधिक होता है। ठंडे तापमान पर, सील संकुचित होता है और कड़ा हो जाता है, जो संपीडन को और भी कम करता है।

3. अतिरिक्त संपीडन दर

जबकि सीलिंग के लिए संपीडन आवश्यक है, अतिरिक्त संपीडन अनुपयुक्त है। यह स्थापना के दौरान शाश्वत विकृति का कारण बन सकता है या उच्च वॉन माइसेस तनाव उत्पन्न कर सकता है, जो सामग्री की विफलता और लंबाई की कमी का कारण बन सकता है। फिर, मैनुअल टाइटनिंग अक्सर अतिसंपीडन का कारण बनती है।

4. सीलिंग सतहों पर सतही दोष

खरोंच, बर, कम सतह रफ़्टनेस, या अनुचित मशीनिंग टेक्स्चर सीलिंग सतहों पर रिसाव के मार्ग बना सकते हैं।

5. तापमान का प्रभाव

उच्च तापमान पर, रबर मुलायम हो जाता है और फैल जाता है, जो सील को बाहर निकाल सकता है और टूट सकता है। ठंडे तापमान पर, संकुचन और कड़ापन भी रिसाव का कारण बन सकता है।

6. अनुचित कठोरता का चयन

यदि रबर सील बहुत मुलायम या बहुत कड़ा है, तो यह ठीक से सील नहीं कर सकता है।

7. अनुचित स्थापना

आदर्श से भिन्न स्थापना सील को नुकसान पहुंचा सकती है। उदाहरण के लिए, तेज धार या बर ओ-रिंग को खरोंच सकते हैं, जो दृश्य रूप से अदृश्य दोष बना सकते हैं जो सील फ़ेल और तेल का रिसाव का कारण बन सकते हैं।इसके अलावा, ग्लास का टूटना भी तेल का रिसाव का कारण बन सकता है।

कारण शामिल हैं:
ए) स्थापना के दौरान असमान तनाव, जो तापमान या दबाव में अचानक बदलाव से बढ़ा होता है;
बी) थर्मल शॉक जो ग्लास को खुद को टूटने का कारण बनता है। दरारें रिसाव के मार्ग बनाती हैं, जो तेल की हानि का कारण बनती हैं।

निष्कर्ष

SF6 विद्युत उपकरणों में, SF6 गैस मुख्य इलेक्ट्रिकल इन्सुलेशन और आर्क-क्वेंचिंग माध्यम के रूप में कार्य करती है। इसकी डाइएलेक्ट्रिक संगठन और आर्क-इंटररप्टिंग क्षमता गैस के घनत्व पर निर्भर करती है—उच्च घनत्व आमतौर पर बेहतर प्रदर्शन का कारण बनता है। हालांकि, विनिर्माण, संचालन, या रखरखाव की समस्याओं के कारण, गैस का रिसाव अनिवार्य है। घनत्व की गिरावट दो मुख्य जोखिम लाती है: कम डाइएलेक्ट्रिक संगठन और कम सर्किट ब्रेकर इंटररप्टिंग क्षमता। इसलिए, SF6 गैस घनत्व की निगरानी सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन के लिए महत्वपूर्ण है। यह आमतौर पर SF6 घनत्व रिले का उपयोग करके किया जाता है, जो घनत्व की गिरावट पर दो-चरणीय चेतावनी—अलार्म और लॉकआउट सिग्नल—देता है, जो समय पर हस्तक्षेप की सुविधा प्रदान करता है।

इसलिए, ऑन-साइट SF6 घनत्व रिले विश्वसनीय होना चाहिए। ऊपर दिए गए विश्लेषण के आधार पर, हम निष्कर्ष निकालते हैं:

• तेल का रिसाव दिखाने वाले घनत्व रिले को तुरंत निगरानी और बदलना चाहिए।

• नए स्थापित रिले को अधिक विवरणों के साथ तेल-मुक्त प्रकार का होना चाहिए, जिसमें उत्तम विरोधी गुण या सुधारित गैस-सील्ड डिजाइन हो।