750 کیلو وولٹ کے سب سٹیشن میں ایس ایف 6 سरکٹ بریکر کے براک ڈاؤن فلٹ کا تجزیہ

Felix Spark

فیلڈ: کسادگی اور مینٹیننس

China

سولفہر ہیکسا فلورائڈ (SF₆) کے ممتاز برقی عایق خصوصیات اور آرک ختم کرنے کی صلاحیتوں کی وجہ سے، یہ گیس وسیع ریاضی اور بہت وسیع ریاضی برقی نظاموں میں وسیع طور پر استعمال ہوتی ہے۔ معمولی سرکٹ بریکرز کے مقابلے میں، SF₆ سرکٹ بریکرز زیادہ قابل اعتماد ہوتے ہیں اور ان کا استعمال کا وقت لمبا ہوتا ہے۔ تاہم، استعمال کے وقت اور بوجھ کے اضافے کے ساتھ، SF₆ سرکٹ بریکرز کے نقصانات کثیر تعداد میں ظاہر ہوتے ہیں، خاص طور پر آرک کی خرابی کی نقصانات جو برقی شبکے کے سیف آپریشن کے لئے خاموش خطرہ بن گئے ہیں۔ آرک کی خرابی کی نقصانات صرف معدات کو نقصان پہنچاتی ہیں بلکہ وہ بڑے پیمانے پر بجلی کی فصل کو روک سکتی ہیں اور برقی شبکے کی استحکام پر اثر ڈال سکتی ہیں۔ جب کوئی نقصان ہوتا ہے تو، آرک اور اعلی درجے کی حرارت کے ساتھ، یہ داخلی عایق مواد اور میٹل کمپوننٹس کو نقصان پہنچا سکتا ہے، اور یہاں تک کہ آگ اور دھماکے کو بھی پیدا کر سکتا ہے۔ اس لئے، SF₆ سرکٹ بریکرز کی آرک کی خرابی کی مکینزم کا مطالعہ کرنا، بنیادی وجوہات کی شناخت کرنا اور روک تھام کی تجویز کرنا برقی نظام کے سیف آپریشن کے لئے بہت ضروری ہے۔

حالياً، گھر اور بیرون ملک کے علماء نے SF₆ سرکٹ بریکرز کے نقصان کی مکینزم پر وسیع تحقیق کی ہے، جس کا مرکزی توجہ کا مرکز برقی کارکردگی کی جانچ، میٹریل کی بوڈھاپ کی تجزیہ اور برقی میدان کی تقسیم کی محاکیہ ہے۔ تاہم، SF₆ سرکٹ بریکرز کے پیچیدہ داخلی ساخت اور متعدد عوامل کی مداخلت کی وجہ سے، موجودہ تحقیق میں محدودیت ہے۔ خاص طور پر عملی آپریشن میں آرک کی خرابی کے لئے، میدانی شرائط کی محدودیت اور معدات کی منسلک کرنے کی مشکلات کی وجہ سے، منظم اور مکمل تحقیق کی کمی ہے۔

اس لئے، یہ مقالہ کسی ذخیرہ کے میں SF₆ سرکٹ بریکر کی آرک کی خرابی کے لئے میدانی نقصان کی جانچ، معدات کی منسلک کرنے کی تجزیہ، اور برقی کارکردگی کی جانچ شامل کرتا ہے۔ مقصد یہ ہے کہ نقصان کی مکینزم کو مکمل طور پر ظاہر کیا جائے اور مستقبل میں مشابہ معدات کے ڈیزائن کی بہتری، آپریشن اور مینٹیننس، اور نقصان کی روک تھام کے لئے سائنسی بنیاد اور ٹیکنیکل سپورٹ فراہم کیا جائے۔

(2) SF₆ گیس کے تجزیہ محصولات، مائیکرو واٹر کی مقدار، اور خالصیت کی جانچ

نقصانی سرکٹ بریکر کے SF₆ گیس کے تجزیہ محصولات، مائیکرو واٹر کی مقدار، اور خالصیت پر میدانی جانچ کی گئی۔ جانچ کے معلومات جدول 1 میں دکھائی گئی ہیں۔ جانچ کے نتائج کی تجزیہ کے مطابق، نقصانی سرکٹ بریکر کے C فیز کے آرک ختم کرنے والے چیمبر میں SF₆ گیس کے تجزیہ محصولات اور مائیکرو واٹر کی مقدار "پاور ٹرانسمیشن اور ٹرانسفارمیشن معدات کی حالت پر مبنی مینٹیننس ٹیسٹ کا کوڈ" (SO₂ ≤ 1 μL/L, H₂S ≤ 1 μL/L, مائیکرو واٹر ≤ 300 μL/L) [5] میں متعین حدود سے بہت زیادہ تھیں۔ اس کے مقابلے میں، باقی سرکٹ بریکرز کے گیس چیمبرز کے نتائج تمام نارمل تھے، کسی بھی غیر معمولی صورتحال کی شناخت نہیں ہوئی۔ اوپر کے معلومات کی بنیاد پر، ابتدائی طور پر یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ نقصانی سرکٹ بریکر کے C فیز کے آرک ختم کرنے والے چیمبر کے اندر کسی ڈسچارج نقصان کا ہونا ممکن ہے۔

جدول 1 SF₆ گیس کے تجزیہ محصولات، مائیکرو واٹر کی مقدار اور خالصیت کی جانچ کے معلومات

(3) سرکٹ بریکر کے اہم عایق مقاومت کی جانچ
نقصانی سرکٹ بریکر کے C فیز کی عایق مقاومت کی جانچ کے دوران، معیاری آپریشنل پروٹوکول کی پیروی کی جانی چاہئے، اور یقینی بنایا جانा چاہئے کہ سرکٹ بریکر اوپن سرکٹ کی حالت میں ہے۔ جانچ کے دوران، ایک جانب کی بوشング کو زمین کو جوڑا جاتا ہے جبکہ دوسری جانب پر ولٹیج لاگو کی جاتی ہے۔ اس طرح، سرکٹ بریکر کے ہر پورٹ کی عایق کارکردگی، اور کنڈکٹر سرکٹ اور کیسنگ کے درمیان کی عایق کارکردگی کا مکمل جائزہ لیا جاتا ہے۔
جانچ کے معلومات کی تجزیہ کے ذریعے، پتہ چلا کہ سرکٹ بریکر کے C فیز کی عایق کارکردگی عام طور پر کم تھی، خاص طور پر سرکٹ بریکر کے Ⅱ - بس کی جانب کے ڈسکنکشن پورٹ پر عایق کارکردگی کا مسئلہ خاص طور پر نمایاں تھا۔ جانچ کے معلومات جدول 2 میں دکھائی گئی ہیں۔

جدول 2 سرکٹ بریکر کے Ⅱ - بس کی جانب کے ڈسکنکشن پورٹ پر عایق جانچ کے معلومات

(4) سرکٹ بریکر کے انٹرپٹنگ پورٹس کے درمیان پارلیل کیپیسٹرز کی کیپیسٹنس اور ڈائی الیکٹرک لو کی جانچ

میدانی جانچ کی شرائط کے تحت، چونکہ ہر انٹرپٹنگ پورٹ کیپیسٹر کی کیپیسٹنس کی جانچ کرنا ممکن نہیں تھا، ABC فیز کے سرکٹ بریکرز کے انٹرپٹنگ پورٹس کے درمیان پارلیل کیپیسٹرز کی کیپیسٹنس اور ڈائی الیکٹرک لو کی تقابلی جانچ کا طریقہ اختیار کیا گیا۔ مخصوص آپریشن کے دوران، سرکٹ بریکر کو اوپن سرکٹ کی حالت میں رکھ کر، انٹر-بوشینگ (پوزیٹیو کنکشن) اور بوشینگ-ٹو-گراؤنڈ (نیگیٹیو کنکشن) کے جانچ کے طریقوں کو استعمال کرتے ہوئے کیپیسٹنس اور ڈائی الیکٹرک لو کی جانچ کی گئی۔ جانچ کے معلومات جدول 3 میں دکھائی گئی ہیں۔

جدول 3 نقصانی سرکٹ بریکر کی کیپیسٹنس اور ڈائی الیکٹرک لو کی جانچ کے معلومات

جدول 3 کی تقابلی تجزیہ کے ذریعے، پتہ چلا کہ بوشینگ کے درمیان پوزیٹیو کنکشن جانچ سے حاصل کی جانے والی کیپیسٹنس کی قدر حقیقی قدر کے قریب تھی۔ تاہم، سرکٹ بریکر کے اندر کی سٹرے کیپیسٹنس کے اثر سے، میسر کی گئی قدر اور حساب کی گئی قدر کے درمیان کچھ فرق تھا۔ تاہم، ABC فیز کے انٹرپٹنگ پورٹس کے درمیان پارلیل کیپیسٹرز کی جانچ کے نتائج سے، تین فیز کے درمیان کیپیسٹنس کا فرق نسبتاً کم تھا۔ اس کے بنیاد پر، ابتدائی طور پر یہ اندازہ لگایا گیا ہے کہ C فیز کے انٹرپٹنگ پورٹ کا پارلیل کیپیسٹر کی حالت نارمل تھی۔

(5) سرکٹ بریکر کے ٹینک کے اندر کی جانچ

نقصان کی جانچ کے مقام پر، نقصانی سرکٹ بریکر کے C فیز کی گیس کو پیشہ ورانہ طور پر واپس لیا گیا۔ پھر، اینڈوسکوپ کو استعمال کرتے ہوئے ٹینک کے اندر کی عمیق جانچ کی گئی۔ مفصل جانچ کے بعد، پتہ چلا کہ Ⅱ - بس کی جانب کے قریب کلوسنگ ریزسٹنس کا کسی نقصان کی وجہ سے خراب ہو گیا تھا۔ کالے رنگ کے ریزسٹنس چپ کے ٹکڑے ٹینک کے نیچے بکھرے پڑے تھے۔ اس کے علاوہ، پتہ چلا کہ ایک کلوسنگ ریزسٹنس کی پولی ٹیفلون سیتھ کا کرک ہو گیا تھا اور یہ ٹینک کے نیچے گر گیا تھا۔

2.1.1 ڈسکنیکٹ سوچ کی جانچ

میدانی مفصل جانچ کے بعد، نقصانی سرکٹ بریکر کے دونوں طرف کے C فیز کے ڈسکنیکٹ سوچ کے موبائل کنٹیکٹ کے آرکنگ فنگر حصے پر واضح جلن کے نشانات پائے گئے۔ پھر، موبائل طور پر C فیز کے ڈسکنیکٹ سوچ کو آپریٹ کرتے ہوئے، پورا آپریشن سلسلہ چلائی گیا جس میں کوئی چکن نہیں ہوا۔ اس کے علاوہ، جانچ کے دوران، موبائل اور اسٹیٹک کنٹیکٹ کے درمیان کوئی ویلڈنگ کی صورت نہیں دیکھی گئی۔ آپن آپریشن کے مکمل ہونے کے بعد، اسٹیٹک کنٹیکٹ کے بیس اور کنٹیکٹ فنگرز پر مزید مفصل جانچ کی گئی، لیکن کوئی شدید جلن کے نشانات نہیں پائے گئے۔

2.1.2 ثانوی معدات کی جانچ

18 جون 2022 کو 12:31:50.758 پر، 750kV ذخیرہ کے نقصانی سرکٹ بریکر کے C فیز کو زمین سے جوڑ دیا گیا۔ نقصان کے بعد، لائن فوٹونک ڈیفرنشل پروٹیکشن اور 750kV بس-Ⅱ کی ڈیفرنشل پروٹیکشن دونوں صحیح طور پر آپریشن کی گئی۔ نقصانی کرنٹ اور بس ڈیفرنشل پروٹیکشن اور لائن پروٹیکشن کے آپریشن کی مفصل تجزیہ کے ذریعے، جب ڈسکنیکٹ سوچ بند ہوئی (جن کے دوران نظام کی ولٹیج استحکام رکھتی رہی اور اوور ولٹیج نہیں ہوئی)، پتہ چلا کہ 750kV بس-Ⅱ نقصانی نقطہ کو نقصانی کرنٹ فراہم کر رہا تھا۔ نوٹ کرنا ضروری ہے کہ نقصانی سرکٹ بریکر کی بس ڈیفرنشل پروٹیکشن میں شامل CT₇ اور CT₈ نے نقصانی کرنٹ کی موجودگی کو نہیں پایا۔ اس ملاحظے کی بنیاد پر، یہ تعین کیا گیا کہ نقصانی نقطہ سرکٹ بریکر CT₇ اور بس کے درمیان کے علاقے میں ہونا چاہئے۔ اس کے علاوہ، لائن پروٹیکشن کے لئے CT₁ اور CT₂ نے نقصانی کرنٹ کی موجودگی کو پایا، اور نقصانی کرنٹ کی قدر ایک پرائمری کرنٹ 4.5kA تک پہنچ گئی۔ اس لئے، یہ مزید اندازہ لگایا گیا کہ نقصانی نقطہ سرکٹ بریکر CT₂ اور سرکٹ بریکر کے Ⅱ-بس کی جانب کے انٹرپٹنگ پورٹ کے درمیان کے علاقے میں ہونا چاہئے۔ یہ اندازہ میدانی اندری جانچ میں پایا گیا نقصانی نقطہ کے مقام سے متفق ہے۔

2.2 منسلک جانچ

تصویر 2 میں دکھایا گیا ہے، سرکٹ بریکر کے منسلک ہونے کے دوران ٹینک کے اندر کی جانچ کے دوران، کلوسنگ ریزسٹنس اور اس کی حفاظتی سیتھ کے ٹکڑے گر رہے دیکھے گئے۔ سرکٹ بریکر کے میکنزم کی جانب کے میئن انٹرپٹنگ پورٹ کے ساتھ سیریز میں جڑے ہوئے چوتھے کالم کے کلوسنگ ریزسٹنس کے کچھ ریزسٹنس چپس اکسپلود ہو گئے تھے، اور متعلقہ دو ریزسٹنس حفاظتی سیتھ بھی کرک گئی تھیں۔ ریزسٹنس کے اینڈ شیلڈ A کو ٹینک کے اندری دیوار پر ڈسچارج آبلیشن کے نشانات دیکھے گئے، اور شیلڈ B کو A پر ڈسچارج آبلیشن کے نشانات دیکھے گئے۔ اس کے علاوہ، عایق سپورٹ راڈ کی سطح پر کالے رنگ کے نشانات دیکھے گئے۔ سرکٹ بریکر کے اسمبلی، فیکٹری ٹیسٹ، اور میدانی انストالیشن کے معلومات کی جانچ کے ذریعے، اور میئن عایق حصوں کی جانچ کے ذریعے، کوئی غیر معمولی صورتحال نہیں پائی گئی۔

3 نقصان کی وجہ کی تجزیہ

منسلک تجزیہ کے ذریعے، یہ نتائج نکلے: ڈسکنیکٹ سوچ کے بند ہونے کے دوران، ریزسٹنس کے اینڈ شیلڈ A نے پہلے ٹینک کے اندری دیوار کو ڈسچارج کیا۔ یہ چوتھے، تیسرے، اور دوسرے کالم کے کلوسنگ ریزسٹنس میں غیر معمولی کرنٹ کی وجہ بنا۔ پھر، شیلڈ B نے A کو ڈسچارج کیا، جس کے نتیجے میں دوسرے اور تیسرے کالم کے ریزسٹنس کو شارٹ سرکٹ ہو گئے، اور کرنٹ کا اہم حصہ چوتھے کالم میں مرکوز ہو گیا۔ یہ پدیدآمد چوتھے کالم کے ریزسٹنس چپس کی درجہ حرارت کو تیزی سے بڑھا دیا، جس کے نتیجے میں وہ اکسپلود ہو گئے، اور ریزسٹنس کی حفاظتی سیتھ کرک گئی اور گر گئی۔ ڈسچارج کے دوران، اعلی درجے کی حرارت کا تولید ہونے کی وجہ سے عایق سپورٹ راڈ کی سطح کالے رنگ کے نشانات دیکھے گئے۔

ٹینک-ٹائپ سرکٹ بریکر 2100kV تک کے بجلی کی چوٹ کو تحمل کر سکتا ہے۔ ڈسکنیکٹ سوچ کے معمولی بند ہونے کے دوران، اوور ولٹیج کی ممکنہ صورتحال کے باوجود، معمولی آپریشن کی صورتحال میں، یہ سطح کا اوور ولٹیج سرکٹ بریکر کے ڈسچارج مکینزم کو تحریک نہیں دے سکتی۔ تاہم، گہری تجزیہ اور اندازہ کے ذریعے، یہ ابتدائی طور پر یقین کیا گیا ہے کہ ٹینک کے اندر کوئی خارجی اشیاء ہو سکتی ہیں۔ یہ خارجی اشیاء برقی میدان کی تقسیم پر ناپسندیدہ اثر ڈال سکتی ہیں، برقی میدان کو خراب کر سکتی ہیں اور SF₆ گیس کے گیپ کو تحمل کرنے کی عایق قوت کو پار کر سکتی ہیں۔ اس صورتحال میں، ریزسٹنس کے اینڈ شیلڈ A نے پہلے ٹینک کے اندری دیوار کو ڈسچارج کیا۔ ٹینک کے اندر کے خارجی اشیاء کو ناچیز خاندانوں میں چھپا ہو سکتا ہے، جب ڈسکنیکٹ سوچ پر بجلی کے ساتھ بند ہوئی تو، پیدا ہونے والے اوور ولٹیج کے ذریعے، برقی میدان کی طاقت کے تحت یہ خارجی اشیاء زیادہ مضبوط برقی میدان کے علاقوں میں منتقل ہو سکتے ہیں، جس کی وجہ سے برقی میدان کی خرابی ہو سکتی ہے اور ڈسچارج کی صورتحال کا پیدا ہونا ہو سکتا ہے۔

4 نتیجہ

بجلی کے نظام میں ترقی یافتہ سوچ گیئر کے وسیع استعمال کی

ایک تعریف دیں اور مصنف کو حوصلہ افزائی کریں

مذاکرات:

فیلیور اور مینٹیننس

SF6 سरکٹ بریکر

ماہرین کے بارے میں

Felix Spark

China

ماہر کا شعبہ

Failure and maintenance

مقالاتہ ماہرین