8 کلیدی اقدامات برائے طاقت کے ترانسفارمروں میں جزوي ڈسچارج کم کرنا

بجلائی کے لئے پاور ترانس فارمر کولنگ سسٹم کی بڑھتی ہوئی ضروریات اور کولرز کا کام

پاور گرڈز کی تیز رفتار ترقی اور نقل و حمل کے ولٹیج میں اضافے کے ساتھ، پاور گرڈز اور بجلی کے صارفین سے بڑے پاور ترانس فارمرز کے لئے عایقی کی روشنی کی اہمیت کا مطالبہ بڑھ رہا ہے۔ جزوی ڈسچارج ٹیسٹنگ عایقی کے لئے غیر تباہ کن ہونے کے ساتھ ساتھ بہت حساس ہوتی ہے، اس طرح موثر طور پر ترانس فارمر کے عایقی میں موجود خودکار خرابیوں کو پکڑنا یا نقل و حمل اور آلات کے دوران پیدا ہونے والی خطرناک خرابیوں کو پکڑنا ممکن ہوتا ہے۔ اس کے باعث شدید مقامی ڈسچارج ٹیسٹنگ کا وسیع استعمال ہوا ہے۔ اس کو 72.5 کیلی وولٹ سے زائد ولٹیج کے ترانس فارمرز کے لازمی کمیشننگ ٹیسٹ آئٹم کے طور پر درج کیا گیا ہے۔

1. جزوی ڈسچارج اور اس کے اصول

جزوی ڈسچارج، جسے الیکٹروسٹیٹک آئینیکشن بھی کہا جاتا ہے، الیکٹروسٹیٹک کارج کے پروان چلنے کا مطلب ہے۔ کسی مخصوص لاگو ولٹیج کے تحت، الیکٹروسٹیٹک کارج کے پہلے کسی مضبوط الیکٹرک فیلڈ کے علاقوں میں کمزور عایقی کے مقامات پر آئینیکشن کرتے ہیں، بغیر کامل عایقی کی تباہی کے۔ اس الیکٹروسٹیٹک کارج کے پروان چلنے کے ظاہری کو جزوی ڈسچارج کہا جاتا ہے۔ گیس کے محاصرے میں موجود کنڈکٹرز کے قریب پیدا ہونے والے جزوی ڈسچارج کو کورونا کہا جاتا ہے۔

جزوی ڈسچارج ترانس فارمرز کے اندر کے عایقی کے محلی مقامات پر پیدا ہونے والا الیکٹرکل ڈسچارج ہے۔ چونکہ ڈسچارج محلی ہے اور کم توانائی والا ہے، اس لئے یہ ترانس فارمرز کے اندر کے عایقی کی کامل تباہی کا سبب نہیں بناتا۔

ترانس فارمرز کے لئے جزوی ڈسچارج ٹیسٹنگ کے لئے، چین نے ابتدا میں صرف 220kV سے زائد ولٹیج کے ترانس فارمرز کے لئے ضروریات کو نافذ کیا تھا۔ بعد میں، نئی IEC معیار کے مطابق، کسی آلات کے زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ ولٹیج Um ≥ 126kV کے وقت جزوی ڈسچارج کی میزبانی کی جانا چاہئے۔ قومی معیار بھی مقرر کرتا ہے کہ زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ ولٹیج Um ≥ 72.5kV اور ریٹڈ کیپیسٹی P ≥ 10,000kVA کے ترانس فارمرز کے لئے، جزوی ڈسچارج کی میزبانی کی جائے، مگر اگر کوئی اور اتفاق ہو تو نہیں۔

جزوی ڈسچارج ٹیسٹنگ کا طریقہ GB1094.3-2003 کے مطابق ہوتا ہے، جس کی معیاری حد 500pC سے زائد نہیں ہونی چاہئے۔ مگر، حقیقی معاہدوں میں، کسٹمر اکثر ≤300pC یا ≤100pC کی حد کا مطالبہ کرتے ہیں۔ ایسے تکنیکل معاہدے ترانس فارمر منصوبہ کے مصنوعات کے لئے بلند تکنیکی معیارات کو برقرار رکھنے کے لئے مجبور کرتے ہیں۔

2. جزوی ڈسچارج کے خطرات

جزوی ڈسچارج کے خطرات کی شدت اس کے کیوں ہونے کے باعث، مقام، اور ابتدائی اور اختتامی ولٹیج کے سطحوں سے تعلق رکھتی ہے۔ زیادہ ابتدائی اور اختتامی ولٹیج کا مطلب کم خطرہ ہے، اور بالعکس۔ ڈسچارج کے خصوصیات کے لحاظ سے، سولڈ عایقی کو متاثر کرنے والے ڈسچارج ترانس فارمرز کے لئے سب سے زیادہ خطرہ ہوتے ہیں، جو عایقی کی قوت کو کم کرتے ہیں یا یہاں تک کہ تباہی کا سبب بنتے ہیں۔

3. جزوی ڈسچارج کے کیوں ہونے کے باعث

جزوی ڈسچارج کے کیوں ہونے کے باعث میں ناکافی ڈیزائن کے خیالات شامل ہیں، لیکن عام طور پر اس کا جنم صنعتی عمل سے ہوتا ہے:

• کمپوننٹس کے تیز کنارے اور برار جو الیکٹرک فیلڈ کو ڈسٹرٹ کرتے ہیں اور ڈسچارج کی ابتدائی ولٹیج کو کم کرتے ہیں؛

• بیرونی الیکٹرک فیلڈ کے تحت کورونا ڈسچارج یا براک ڈاؤن ڈسچارج کی وجہ سے الیکٹرک فیلڈ کی تركز کی وجہ سے بیرونی اشیاء اور دھول؛

• نرمی یا گیس کے ببل۔ پانی اور گیس کی کم الیکٹرک کنستانٹ کی وجہ سے، الیکٹرک فیلڈ کے تحت پہلے ڈسچارج ہوتا ہے؛

• تالی ہوئی میٹل سٹرکچرل کمپوننٹس کا برا کنٹاکٹ جو فیلڈ کی تركز کو تشکیل دیتا ہے یا جس کی وجہ سے اسپارک ڈسچارج ہوتا ہے۔

4. جزوی ڈسچارج کو کم کرنے کے اقدامات

4.1 دھول کنٹرول

جزوی ڈسچارج کے کیوں ہونے کے باعث میں، بیرونی اشیاء اور دھول بہت اہم ترگر ہیں۔ ٹیسٹ کے نتائج ظاہر کرتے ہیں کہ الیکٹرک فیلڈ کے تحت 1.5μm سے بڑے میٹل پارٹیکلز 500pC سے زائد ڈسچارج کی مقدار تیار کرتے ہیں۔ دونوں میٹل اور غیر میٹل دھول الیکٹرک فیلڈ کو تركز کرتے ہیں، عایقی کی ابتدائی ڈسچارج ولٹیج اور براک ڈاؤن ولٹیج کو کم کرتے ہیں۔

اس لئے، ترانس فارمر کی تیاری کے دوران کلین انجیئرنگ کے ماحول اور کور بدنی کو برقرار رکھنا بہت ضروری ہے، اور مشدید دھول کنٹرول کو نافذ کیا جانا چاہئے۔ تیاری کے دوران دھول کے اثرات کے مطابق مختصر دھول سے محفوظ کارخانے کو قائم کیا جانا چاہئے۔ مثال کے طور پر، وائر کو مستقیم کرنے کے دوران، وائر کاغذ کو لپیٹنے کے دوران، وائنڈنگ کی تیاری کے دوران، وائنڈنگ کی ترتیب کے دوران، کور کی ترتیب کے دوران، عایقی کمپوننٹس کی تیاری کے دوران، کور کی ترتیب کے دوران، اور کور کی ترتیب کے دوران، کسی بھی بیرونی اشیاء یا دھول کو رہنے یا داخل ہونے کی اجازت نہیں ہونی چاہئے۔

4.2 عایقی کمپوننٹس کی مرکزی تیاری

عایقی کمپوننٹس میٹل دھول کے آلودگی کے لئے خاص طور پر حساس ہیں، کیونکہ جب میٹل دھول عایقی کمپوننٹس پر چسپاں ہوتی ہے، تو اسے مکمل طور پر ختم کرنا بہت مشکل ہوتا ہے۔ اس لئے، ایک عایقی کارخانے میں مرکزی تیاری کی ضرورت ہوتی ہے، جہاں ایک مخصوص مشینری کے عمل کا علاقہ دیگر دھول پیدا کرنے والے علاقوں سے الگ ہوتا ہے۔

4.3 سلیکون سٹیل شیٹ کے برار کا مشدید کنٹرول

ترانس فارمر کور کی لیمنیشن longitudinal اور transverse shearing کے عمل سے بناتی ہے، جس کے باعث مختلف درجات کے برار پیدا ہوتے ہیں۔ یہ برار صرف ایک لیمن کے درمیان کے شارٹ سرکٹ کا سبب نہیں بناتے، بلکہ اندر کے سرکیٹ کو بڑھا کر کوئی لوڈ کی نقصانات بڑھا دیتے ہیں، بلکہ کور کی لمبائی کو موثر طور پر بڑھا کر لیمن کی تعداد کو کم کرتے ہیں۔ مزید برآں، کور کی ترتیب کے دوران یا کمپریشن کے تحت برار کور کے بدن پر گرنے کی وجہ سے ڈسچارج کا سبب بنتے ہیں۔ یہاں تک کہ برار جو تینک کے نیچے گرتے ہیں، الیکٹرک فیلڈ کے تحت ترتیب دیے جا سکتے ہیں، جس کی وجہ سے گراؤنڈ پوٹنشل ڈسچارج کا سبب بنتا ہے۔ اس لئے، کور کی لیمنیشن برار کو ممکنہ حد تک کم کرنا چاہئے۔ 110kV کے مصنوعات کے لئے، کور کی لیمنیشن برار 0.03mm سے زائد نہیں ہونی چاہئے؛ 220kV کے مصنوعات کے لئے، یہ 0.02mm سے زائد نہیں ہونی چاہئے۔

4.4 لیڈ واائرز کے لئے کولڈ پرسڈ ٹرمینل

کولڈ پریس شدہ ترمینل کی بندھن لائن کا استعمال جزیاتی نکاسی کے مقدار کو کم کرنے کا ایک موثر اقدام ہے۔ فسفر برنز کی ویلڈنگ کا نتیجہ زیادہ تعداد میں چھڑے ہوئے ذرات کا پیدا ہونا ہوتا ہے جو آسانی سے کرنل کے جسم اور عایق حصوں پر پھیل سکتے ہیں۔ اس کے علاوہ، ویلڈنگ کے سرحدی علاقے کو پانی سے بھیگی اسbestos رپ کے ذریعہ علاحدہ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے عایق میں نمی داخل ہو جاتی ہے۔ اگر عایق کے گھیرنے کے بعد نمی کو پوری طرح سے ختم نہ کیا جائے تو یہ ترانسفارمر کی جزیاتی نکاسی کی مقدار میں اضافہ کرتی ہے۔

4.5 کمپوننٹ کے کناروں کو گول کرنا

کمپوننٹ کے کناروں کو گول کرنے کا دو مقاصد ہوتے ہیں: 1) برقی میدان کی تقسیم کو بہتر بنانا اور نکاسی کی شروعاتی وولٹیج میں اضافہ کرنا۔ اس لیے، کرنل کے اندر کیل، پلیٹ، فٹ پیڈ، بریکٹ، پریس پلیٹ، آؤٹلیٹ کنارے، بشنگ رائزر وال، اور اندری تینک کے دیواروں پر میگنتک شیلڈنگ پلیٹ سمیت متعدد میٹل ساختی کمپوننٹ کو کناروں کو گول کرنا چاہئے۔ 2) لوہے کے چھڑے پیدا کرنے سے روکنا۔ مثلاً، کلیمپ لفٹنگ ہولز اور رپ یا ہک کے درمیان کے رابطے کے حصوں کو گول کرنا ضروری ہے۔

4.6 پروڈکٹ کی ماحول اور فائنل اسمبلنگ کے دوران کرنل کا مکمل ہونا

کرنل کے خلا خالی کرنے کے بعد، ٹینک کے نصب سے قبل کرنل کو مکمل کرنا ضروری ہے۔ بڑے اور پیچیدہ ڈھانچے کے ساتھ پروڈکٹ کو مکمل کرنے کے لیے طویل وقت درکار ہوتا ہے۔ کرنل کو دبانے اور فاسٹنرز کو ٹائٹ کرنے کو کرنل کو ہوا کے ساتھ محفوظ کرتے ہوئے کیا جاتا ہے، اس دوران نمی کا امتصاص اور چھالی کی آلودگی ہو سکتی ہے۔ اس لیے، کرنل کو مکمل کرنا چاہئے چھالی سے محفوظ کے علاقے میں۔ اگر مکمل کرنے کا وقت (یا ہوا میں کھلے رہنے کا وقت) 8 گھنٹے سے زیادہ ہو تو، دوبارہ خلا خالی کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

کرنل کو مکمل کرنے کے بعد، اوپری ٹینک کا حصہ نصب کیا جاتا ہے اور پھر خلا خالی کرنا اور آئل بھرنا شروع کیا جاتا ہے۔ کرنل کے عایق کو مکمل کرنے کے دوران نمی کا امتصاص ہوتا ہے، اس لیے، پروڈکٹ کو خلا خالی کرنا ضروری ہے۔ یہ اعلیٰ ولٹیج کے پروڈکٹ کے عایق کی قوت کو ضمانت دینے کا ایک اہم اقدام ہے۔ خلا کی سطح کو کرنل اور ماحول کی نمی اور مواد کی مقدار کے معیار کے بنیاد پر تعین کیا جاتا ہے، جبکہ خلا کا مدت کو فرن کے باہر آنے کے وقت، ماحول کی درجہ حرارت اور نمی کے بنیاد پر تعین کیا جاتا ہے۔

4.7 خلا میں آئل بھرنا

خلا میں آئل بھرنے کا مقصد خلا خالی کر کے ترانسفارمر کے عایق کے ڈھانچے کے مردہ مقامات کو ختم کرنا، پوری طرح سے ہوا کو بیرون نکالنا اور پھر خلا کی حالت میں ترانسفارمر آئل سے بھرنا ہے تاکہ کرنل کا مکمل تنخیص ہو سکے۔ آئل بھرنے کے بعد، ترانسفارمر کو کم از کم 72 گھنٹے تک ٹیسٹنگ کے لیے رکھنا ضروری ہے، کیونکہ عایق مواد کے تنخیص کی حد عایق مواد کی مقدار، آئل کی درجہ حرارت، اور غوطہ لینے کا وقت پر منحصر ہوتی ہے۔ بہتر تنخیص نکاسی کی امکان کو کم کرتا ہے، اس لیے کافی وقت رکھنا ضروری ہے۔

4.8 ٹینک اور کمپوننٹ کا بند ہونا

بند ہونے کے ڈھانچوں کی کوالٹی ترانسفارمر کی رشتہ داری پر مستقیماً اثر انداز ہوتی ہے۔ اگر رشتہ داری کے مقامات موجود ہوں تو نمی ترانسفارمر کے اندر داخل ہونا لازم ہے، جس سے ترانسفارمر آئل اور دیگر عایق کمپوننٹ نمی کو امتصاص کرتے ہیں-یہ جزیاتی نکاسی کا ایک عنصر ہے۔ اس لیے، مناسب بند ہونے کی صلاحیت ضروری ہے۔