SF6 सर्किट ब्रेकर के खुले अवस्था में इन्सुलेशन ब्रेकडाउन दोषों के कारणों का विश्लेषण

GIS (गैस इन्सुलेटेड स्विचगियर) SF₆ गैस का उपयोग इंसुलेशन और आर्क-विलोपन माध्यम के रूप में करता है। इसके कई फायदे हैं, जैसे कि छोटा फुटप्रिंट, उच्च विश्वसनीयता, उत्कृष्ट सुरक्षा और सुविधाजनक रखरखाव। SF₆ सर्किट ब्रेकर, GIS उपकरण का एक अभिन्न भाग होने के कारण, 110 kV और ऊपर के वोल्टेज स्तरों में प्रधान स्थान रखता है।

यह लेख किसी विद्युत संयंत्र की इकाई 1 के विद्युत उत्पादन और सिंक्रोनाइज़ेशन प्रक्रिया के दौरान हुए एक दोष की विस्तार से चर्चा करता है। विशेष रूप से, जब मुख्य ट्रांसफॉर्मर के उच्च वोल्टेज तरफ 220 kV SF₆ सर्किट ब्रेकर 2201 खुला था, तब चेचक C का इंसुलेशन टूट गया। इसके परिणामस्वरूप, सर्किट ब्रेकर फेलर प्रोटेक्शन और नकारात्मक अनुक्रमित धारा प्रोटेक्शन सक्रिय हो गए, जिससे इकाई का प्रारंभ और ग्रिड से जुड़ने की कोशिश विफल हो गई।

1 घटना की प्रक्रिया और संसाधन प्रक्रिया

इकाई 1 के विद्युत उत्पादन शुरुआत और इसके बाद की सिंक्रोनाइज़ेशन प्रक्रिया के दौरान, निगरानी प्रणाली ने सर्किट ब्रेकर फेलर प्रोटेक्शन, विलोम समय नकारात्मक अनुक्रमित धारा प्रोटेक्शन की संचालन, विद्युत प्रोटेक्शन की ट्रिपिंग, और 220 kV लाइन जिया और लाइन इ की अपरिपूर्ण वोल्टेज संदेशों की सूचना दी। इकाई के लिए कोई अन्य प्रोटेक्शन अलार्म नहीं था।

इकाई 1 ने शटडाउन प्रक्रिया को लागू किया। लाइन जिया और लाइन इ का 220 kV स्विच 2211 ट्रिप हो गया, और ऑक्सिलियरी पावर ट्रांसफॉर्मर (2200 जिया) का स्विच भी ट्रिप हो गया, जबकि ऑक्सिलियरी पावर सप्लाई का स्व-स्विचिंग उपकरण सक्रिय हो गया। ग्रिड डिस्पैच और नियंत्रण कर्मियों से पुष्टि करने के बाद, यह निर्धारित हुआ कि 220 kV लाइन जिया और लाइन इ में कोई दोष नहीं था। प्रारंभिक रूप से, यह निर्धारित किया गया कि मुख्य सर्किट ब्रेकर 2201 में दोष था।

जब 2201 सर्किट ब्रेकर को खोलकर जाँचा गया, तो 2201 सर्किट ब्रेकर के चेचक C के आर्क-विलोपन कक्ष के टूटने के स्थान पर बहुत सारा धूल और अन्य अलगाव पाया गया, जो गैस कक्ष के अंदर विकीर्ण थे। सर्किट ब्रेकर की सतह पर कोई स्पष्ट शॉर्ट सर्किट बिंदु नहीं था, और सर्किट ब्रेकर का कोई ग्राउंड शॉर्ट सर्किट घटना नहीं देखी गई। प्रारंभिक रूप से, यह विश्लेषित और निर्धारित किया गया कि 2201 सर्किट ब्रेकर के चेचक C के ब्रेक पॉइंट्स के बीच का इंसुलेशन टूट गया था।

इकाई की सुरक्षित और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने और दुर्घटना विश्लेषण करने के लिए, 2201 सर्किट ब्रेकर के तीन चेचकों को एक साथ बदल दिया गया। संबंधित विद्युत प्रतिरक्षा परीक्षण और इकाई की मैनुअल शुरुआत, शून्य-वोल्टेज उत्थान, और ग्रिड से जुड़ने की परीक्षण किए गए।

2 प्रोटेक्शन कार्य का विश्लेषण

इकाई 1 के दोष ओसिलोग्राम की जाँच से पता चलता है कि जब प्रोटेक्शन कार्य करता है, तो इकाई 1 अभी भी सिंक्रोनाइज़ेशन प्रक्रिया में होती है और यह प्रक्रिया 25 सेकंड तक चलती है (सामान्य सिंक्रोनाइज़ेशन बंद करने का समय लगभग 80 सेकंड होता है), और इस अवधि के दौरान कोई सिंक्रोनाइज़ेशन बंद करने का आदेश नहीं जारी किया जाता। इसके बाद, जेनरेटर-ट्रांसफॉर्मर इकाई के प्रोटेक्शन ओसिलोग्राम की जाँच से पता चलता है कि मुख्य ट्रांसफॉर्मर के निम्न वोल्टेज तरफ चेचक B और चेचक C में धारा है, जबकि चेचक A में कोई धारा नहीं है (ट्रांसफॉर्मर की वायरिंग व्यवस्था Yｎ／Ｄ１１ है)।

इकाई 1 के विद्युत उत्पादन के दौरान विलोम समय नकारात्मक अनुक्रमित ओवरकरंट का असंतुलित मान प्रारंभिक सीमा से अधिक हो जाता है और ट्रिपिंग सेक्शन को ट्रिगर करने के लिए संचित हो जाता है, जिससे प्रोटेक्शन ट्रिप हो जाता है। इकाई 1 का विद्युत उत्पादन विलोम समय नकारात्मक अनुक्रमित ओवरकरंट प्रोटेक्शन 2201 सर्किट ब्रेकर को ट्रिप करता है। चूंकि सर्किट ब्रेकर अभी भी खुला है, इसलिए यह चेचक C की ब्रेकडाउन धारा को काटने में असमर्थ है। इस समय, 2201 सर्किट ब्रेकर का प्रोटेक्शन RCS - 921A जेनरेटर-ट्रांसफॉर्मर इकाई के तीन-चेचक ट्रिप द्वारा शुरू किए गए फेलर प्रोटेक्शन सिग्नल को प्राप्त करता है। साथ ही, चेचक C में धारा है, जो फेलर सेटिंग मान से अधिक है, और फेलर प्रोटेक्शन कार्य करता है, जिससे इकाई 1 शटडाउन प्रक्रिया को लागू करता है। फेलर प्रोटेक्शन लाइन प्रोटेक्शन RCS - 931AM द्वारा 220 kV लाइन जिया और लाइन इ 2211 सर्किट ब्रेकर को दूर से ट्रिप करता है। इसलिए, यह प्रोटेक्शन कार्य 2201 सर्किट ब्रेकर के बंद होने में विफल होने पर चेचक C के ब्रेक पॉइंट के बीच के ब्रेकडाउन के कारण होता है, और सभी प्रोटेक्शन कार्य सही हैं।

3 दोष के कारण का विश्लेषण

जब दोष होता है, तो इकाई के जेनरेटर तरफ का वोल्टेज निर्धारित मान तक पहुंच गया होता है, लेकिन स्विच का चालक भाग बंद नहीं होता है। इस समय, स्विच के पार वोल्टेज अपने अधिकतम मान तक पहुंच जाता है। 2201 सर्किट ब्रेकर के चेचक C के ब्रेक पॉइंट के इंसुलेशन टूटने से पहले, निगरानी प्रणाली ने SF₆ गैस कक्ष के निम्न दबाव के लिए कोई अलार्म नहीं जारी किया, और ऑनसाइट जाँच से पता चला कि SF₆ घनत्व रिले सभी हरे क्षेत्र में हैं।

2201 सर्किट ब्रेकर की कुल संचालन संख्या 535 बार है, जो डिजाइन किए गए निर्धारित संचालन संख्या 5000 बार से बहुत दूर है। ऑनसाइट दोष ओसिलोग्राम डेटा, दोषी सर्किट ब्रेकर की वास्तविक स्थिति, और इकाई 1 के सर्किट ब्रेकर के संबंधित रखरखाव डेटा के आधार पर, 2201 सर्किट ब्रेकर के चेचक C के ब्रेक पॉइंट के बीच के इंसुलेशन टूटने के संभावित कारणों का प्रारंभिक विश्लेषण निम्नलिखित रूप से किया गया है:
(1) चेचक C सर्किट ब्रेकर के आर्क-विलोपन कक्ष के अंदर संरचनात्मक समस्याएं हैं। आंतरिक घटक ढीले हो सकते हैं, जिससे पोर्ट्स के बीच डिस्चार्ज और ब्रेकडाउन हो सकता है।
(2) चेचक C सर्किट ब्रेकर के आर्क-विलोपन कक्ष में विलगण समस्याएं हैं। सर्किट ब्रेकर के बार-बार संचालन के दौरान, धीरे-धीरे एक डिस्चार्ज चैनल बनता है, जिससे इंसुलेशन टूट जाता है।
(3) चेचक C सर्किट ब्रेकर के ब्रेक पॉइंट के सामग्री समस्याएं हैं। ब्रेक पॉइंट सामग्री का अनुचित उपयोग सर्किट ब्रेकर के संचालन के दौरान विलगण उत्पन्न करता है, जो लंबे समय तक पोर्ट के बाहरी सतह पर चिपका रहता है। धीरे-धीरे एक डिस्चार्ज चैनल बनता है, जो अंततः ब्रेक पॉइंट के बीच के इंसुलेशन को टूट जाता है।

दोषी चेचक C आर्क-विलोपन कक्ष को फैक्ट्री में वापस भेजा गया और विघटन और विश्लेषण किया गया। साथ ही, गैर-दोषी चेचक A या चेचक B (कोई एक चेचक) को फैक्ट्री में वापस भेजा गया और तुलनात्मक विघटन और विश्लेषण किया गया। विश्लेषण रिपोर्ट का निष्कर्ष यह है कि आर्क-विलोपन कक्ष के संपर्क A और B के बीच डिस्चार्ज होता है।

4 रोकथामी उपाय

SF₆ गैस के खरीद और उपयोग का प्रबंधन मजबूत किया जाना चाहिए, और रखरखाव संचालन के दौरान ऑपरेशन इंस्ट्रक्शन मैनुअल और रखरखाव नियमों की आवश्यकताओं के अनुसार ठीक से काम किया जाना चाहिए। आर्क-विलोपन कक्ष के बदलाव और स्थापना के दौरान प्रभावी धूल रोधी उपाय लिए जाने चाहिए। जब छेद, कवर, आदि खोले जाते हैं, तो धूल कवर का उपयोग करके बंद किया जाना चाहिए। यदि स्थापना स्थल की परिस्थितियां खराब हैं और धूल की बड़ी मात्रा है, तो स्थापना रोक दी जानी चाहिए।

5 निष्कर्ष

विश्व स्तर पर, इस प्रकार के सर्किट ब्रेकर में खुले स्थिति में ऐसा दोष नहीं हुआ है। इस दोष को एक आकस्मिक संयोग या, अधिक संभावना है, सामान्य सांख्यिकीय दोषों से परे के प्रभावों का कारण माना जा सकता है। यह विद्युत संयंत्र एक पंप-स्टोरेज विद्युत संयंत्र है, और इकाई रोज विद्युत उत्पादन और पंपिंग स्थितियों के बीच बार-बार स्विच करती है और बहुत सारे संचालन होते हैं, जिससे सीधी तुलना असंभव है। गहरी जांच के लिए, सर्किट ब्रेकर के दोनों तरफ ट्रांसिएंट रिकॉर्डर्स स्थापित किए जाने चाहिए और लंबी अवधि के निरीक्षण के परिणामों के आधार पर संभावित कारणों की खोज की जानी चाहिए।