غیر فصل کرنے والے ایس ایف 6 سرکٹ بریکرز کے لئے تشخیص، گیس بھرنے اور پھر سے بھرنے کے آلات پر تحقیق
ہائی وولٹ سرکٹ بریکرز عام طور پر معمولی کارکردگی کے دوران لاڈ کرنٹ کو جوڑنے یا کاٹنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ جب برقی ڈھانچے یا لائن میں شارٹ سرکٹ کی خرابی یا شدید اوور لوڈ ہوتی ہے تو رلے پروٹیکشن ڈیوائس ان کو خود بخود اور تیزی سے فلٹ کرنٹ کاٹنے کے لئے کنٹرول کرتا ہے، یوں شارٹ سرکٹ کی خرابی والے ڈھانچے یا لائن کو الگ کر دیتا ہے تاکہ حادثے کی وسعت کو روکا جا سکے۔
ہائی وولٹ سرکٹ بریکرز کی ترقی کے دوران، آئل-فیلڈ سرکٹ بریکرز سے شروع کرکے کمپریسد ایئر سرکٹ بریکرز، SF₆ سرکٹ بریکرز اور ویکیو سرکٹ بریکرز تک ہر قدم نئی آرک-ایکسٹنگش کے مسائل کی ایک بڑی نوآوری تھی۔ ان میں سے SF₆ سرکٹ بریکرز کو قوي انٹرپٹنگ صلاحیت، لمبا برقی زندگی، بلند عازمت سطح، اور اچھی سیل کارکردگی کے فوائد ہیں، اور وہ موجودہ وقت میں ہائی وولٹ ماحول میں سب سے زیادہ استعمال ہوتے ہیں۔
SF₆ سرکٹ بریکرز (اس کے بعد سرکٹ بریکرز کے طور پر ذکر کیے جائیں گے) ہائی وولٹ برقی منتقلی کے لئے اہم ڈھانچے ہیں۔ عازمت کارکردگی اور انٹرپٹنگ کارکردگی سرکٹ بریکرز کی تنقیب کے اہم فنی اشارے ہیں۔ SF₆ سرکٹ بریکرز ایک عازمت میڈیم استعمال کرنے والے سرکٹ بریکرز کی قسم ہیں۔ ہوا کے سرکٹ بریکرز کے ساتھ، وہ گیس-بلسٹ سرکٹ بریکرز کے طور پر شامل ہوتے ہیں اور SF₆ گیس پر عازمت کے لئے انحصار کرتے ہیں۔ SF₆ گیس کی اعلیٰ حرارت کی کارکردگی ہوتی ہے، یہ تجزیہ کے بعد دوبارہ جوڑ سکتی ہے، اور کاربن جیسے ضارب عازمت مادوں کو نہیں رکھتی ہے۔ جب پانی کی مقدار کو مشدد کنٹرول کیا جاتا ہے تو تجزیہ کے منتجات غیر زیادہ ہوتے ہیں۔ SF₆ گیس کی عازمت کارکردگی استعمال کے ساتھ کم نہیں ہوتی ہے، لہذا متعدد انٹرپٹ کے بعد بھی یہ اچھی عازمت کارکردگی برقرار رکھتی ہے۔
شُدید SF₆ گیس ایک بہترین آرک-ایکسٹنگش میڈیم ہے۔ اس کی بہتر آرک-ایکسٹنگش اور عازمت کی خصوصیات کی وجہ سے یہ 20ویں صدی میں ہائی وولٹ اور ایکسٹرا ہائی وولٹ برقی ڈھانچوں میں کامیابی سے استعمال ہونے لگی۔ موجودہ وقت میں، SF₆ بہترین گیسی عازمت میڈیم ہے، خاص طور پر ہائی وولٹ اور ایکسٹرا ہائی وولٹ محدودوں میں، یہ واحد عازمت اور آرک-ایکسٹنگش میڈیم ہے۔ سرکٹ بریکرز کی مستقیم انٹرپٹنگ کارکردگی کو یقینی بنانے کے لئے، سرکٹ بریکرز کے اندر کی SF₆ گیس کی صفائی 99.99% کی درکار ہوتی ہے۔
کیونکہ SF₆ سرکٹ بریکرز کی گیس کی کمرہ کی سائز نسبتاً بڑی ہوتی ہے، اس میں بہت سارے کنکشن پائپ ہوتے ہیں، اور سرکٹ بریکرز کے اندر کئی سیل سطحوں کی موجودگی ہوتی ہے۔ کارکردگی کے دوران، سیلنگ کے مسئلے یا درجہ حرارت کی تبدیلی کی وجہ سے SF₆ دباؤ کی کمی وغیرہ کی صورتحالیں پیدا ہوسکتی ہیں۔ عملی طور پر، آپریشنل وبریشن اور بدن سیلنگ کے عوامل کی وجہ سے سرکٹ بریکرز میں گیس کی لیک کی امکان کارخانہ کے مقررہ سالانہ لیک کے درجے 1% سے زیادہ ہوتی ہے۔ لہذا، سرکٹ بریکرز کو عام طور پر گیس کو دوبارہ بھرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔
یہ مضمون ایک نیا قسم کا غیر-ڈسیمبلڈ SF₆ سرکٹ بریکر ڈیٹیکشن، گیس-فلنگ، اور گیس-سوپلیمنٹنگ ڈیوائس کا تعارف کرتا ہے۔ یہ ڈیوائس بغیر بجلی کی کٹوتی کے سرکٹ بریکرز کی مائیکرو-پانی کی ڈیٹیکشن اور ڈنسٹی ریلے کی کیلیبریشن کر سکتی ہے۔ یہ گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ کے دوران گیس-فلنگ پائپ میں ہوا، پانی، اور ناپاکیات کو بھی نکال سکتی ہے۔ مزید برآں، گیس-فلنگ کے دوران جب گیس کا دباؤ مقررہ مقدار سے زیادہ ہوجاتا ہے تو یہ خود بخود دباؤ کو کم کر سکتی ہے اور الارم دے سکتی ہے۔
1 چین میں موجودہ صورتحال
موجودہ طور پر، چین میں سرکٹ بریکرز کے لئے گیس-سوپلیمنٹنگ ڈیوائس کے طور پر عام طور پر سرکٹ بریکر پر ایک کمبائنڈ ویل کو نصب کیا جاتا ہے۔ یہ کمبائنڈ ویل، جس میں ویل بڈی، گیس-سوپلیمنٹنگ انٹرفیس، سرکٹ بریکر انٹرفیس، اور ڈنسٹی ریلے انٹرفیس شامل ہوتے ہیں، مائیکرو-پانی میٹر اور ڈنسٹی ریلے کیلیبریٹر سے جڑ سکتا ہے۔ یہ موثر طور پر سرکٹ بریکر کی مائیکرو-پانی کی مقدار کی میپنگ اور ڈنسٹی ریلے کی کیلیبریشن کے دوران بجلی کی کٹوتی کی ضرورت کو حل کرتا ہے، یوں کام کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے اور سرکٹ بریکر کو ڈسیمبل کرنے کے دوران کسی نقصان کو کم کرتا ہے۔
لیکن یہ گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ کے دوران گیس-فلنگ پائپ میں داخل ہونے والی ہوا، پانی، اور ناپاکیات کے مسئلے کو حل نہیں کرتا ہے۔ موجودہ سرکٹ بریکرز کی گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ کے دوران، SF₆ گیس-فلنگ سلنڈر کو سرکٹ بریکر سے پریشر-ریڈیوسنگ ویل اور گیس-سوپلیمنٹنگ ہوز کے ذریعے مستقیماً جوڑا جاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں، SF₆ گیس ہوز سے ہوا، پانی، اور ناپاکیات کو سرکٹ بریکر میں لے جاتا ہے۔ یہ SF₆ گیس کی صفائی کو کم کرتا ہے، اس کی عازمت کارکردگی کو کمزور کرتا ہے، سرکٹ بریکر کو نقصان پہنچاتا ہے، اور اس کی خدمات کی مدت کو کم کرتا ہے۔
برقی نظام کے محافظ کے طور پر، ہائی وولٹ برقی ڈھانچوں میں استعمال کیے جانے والے SF₆ گیس پر مشدد قوانین اور شرائط نافذ کیے گئے ہیں۔ جب SF₆ سرکٹ بریکرز میں پانی کی مقدار کا ایک معینہ سطح تک پہنچ جاتا ہے تو یہ جدید بدصورت نتائج کا باعث بنتا ہے۔ پانی SF₆ گیس کے تجزیہ کے منتجات کو کیمیائی ری ایکشن کا باعث بنا سکتا ہے، زہریلے مرکبات کو پیدا کر سکتا ہے؛ یہ معدنیات کی کیمیائی کوروزن کا باعث بنا سکتا ہے؛ یہ معدنیات کی عازمت کو نقصان پہنچا سکتا ہے؛ یہ سوچنے کی کارکردگی کو کمزور کر سکتا ہے؛ اور یہ سوچنے کی مکینکل کارکردگی کو کم کر سکتا ہے۔
موجودہ طور پر، سرکٹ بریکرز پر مائیکرو-پانی کی ڈیٹیکشن اور ڈنسٹی ریلے کی کیلیبریشن کے لئے، سرکٹ بریکر کو بجلی کی کٹوتی کے بعد ڈسیمبل کرنا پڑتا ہے۔ یہ صرف پروڈکشن کو متاثر کرتا ہے بلکہ سرکٹ بریکر کی سیلنگ کارکردگی کو بھی متاثر کرتا ہے۔ بار بار ڈسیمبل کرنا ریلے کی صحت کو بھی کمزور کرتا ہے۔
2 کام کا منطق اور ساختی ڈیزائن
SF₆ سرکٹ بریکر ڈیٹیکشن، گیس-فلنگ، اور گیس-سوپلیمنٹنگ ڈیوائس میں ویل بڈی، سلف-سیلنگ ویل، سلف-کنٹرولڈ بیک-پریشر ویل، اور کنٹرول سوئچ شامل ہیں، جیسا کہ ساختی نقشہ میں دکھایا گیا ہے۔ یہ ڈیوائس ویل بڈی کو سلف-سیلنگ ویل، سلف-کنٹرولڈ بیک-پریشر ویل، اور کنٹرول سوئچ کے ساتھ ایک ساتھ ملا ہوا ہے۔ ویل بڈی کا ایک سر سرکٹ بریکر کنیکشن پلیٹ کے ساتھ ثابت کیا گیا ہے، دوسرا سر کنٹرول سوئچ کے ساتھ ثابت کیا گیا ہے۔ ویل بڈی کو سلف-سیلنگ ویل، سلف-کنٹرولڈ بیک-پریشر ویل، اور ڈنسٹی ریلے انٹرفیس کے ساتھ بھی ثابت کیا گیا ہے۔ کنٹرول سوئچ ان ویلوں کے کھولنے اور بند کرنے کو کنٹرول کرتا ہے۔
یہ مضمون میں متعارف کرانے والے SF₆ سرکٹ بریکر ڈیٹیکشن، گیس-فلنگ، اور گیس-سوپلیمنٹنگ ڈیوائس، ویل بڈی کو سلف-سیلنگ ویل، سلف-کنٹرولڈ بیک-پریشر ویل، اور کنٹرول سوئچ کے ساتھ ایک ساتھ ملا ہوا ہے، بغیر بجلی کی کٹوتی کے سرکٹ بریکرز کی مائیکرو-پانی کی میپنگ، ڈنسٹی ریلے کی کیلیبریشن، اور گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ کے آپریشنز کو ملا ہوا ہے۔ گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ کے آپریشنز سے پہلے، یہ خود بخود گیس-سوپلیمنٹنگ سسٹم میں ہوا، پانی، اور ناپاکیات کو نکال سکتی ہے۔ سرکٹ بریکر کے گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ کے آپریشنز کے دوران، یہ دباؤ کی ڈیٹیکشن اور دباؤ-ریلیف الارم کو حاصل کر سکتی ہے۔ یہ 110 kV سے زیادہ وولٹیج کے ساتھ ڈسٹریکٹ کے SF₆ سرکٹ بریکرز، فرانس کے Alstom FXT11-ٹائپ سرکٹ بریکرز، اور 110 kV سے زیادہ وولٹیج کے ساتھ گھریلو SF₆ سرکٹ بریکرز کے لئے قابل استعمال ہے۔ یہ 0.5 سے 16 MPa تک کے بلند دباؤ کو برداشت کرسکتی ہے، اور یہ سیف اور موثوق ہے۔
SF₆ سرکٹ بریکر ڈیٹیکشن، گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ ڈیوائس کے اہم کام کے مرحلے
جب مائیکرو-پانی کی میپنگ کی جا رہی ہو تو مائیکرو-پانی میپنگ آلات کو سلف-سیلنگ ویل سے جوڑا جائے۔ مائیکرو-پانی میپنگ آلات کا سوئچ کھولیں، سسٹم میں موجود گیس کو مائیکرو-پانی میپنگ آلات میں داخل کریں، پھر میپنگ آلات کا سوئچ بند کریں تاکہ میپنگ کی جا سکے۔ میپنگ کے بعد، مائیکرو-پانی میپنگ آلات کو ہٹا دیں تاکہ مائیکرو-پانی کی میپنگ کا آپریشن مکمل ہو۔ میپنگ کے دوران بجلی کی کٹوتی کی ضرورت نہیں ہوتی۔
جب ڈنسٹی ریلے کی کیلیبریشن کی جا رہی ہو تو اس ڈیوائس کا کنٹرول سوئچ بند کریں، ڈنسٹی کیلیبریٹر کو سلف-سیلنگ ویل سے جوڑا کر کیلیبریشن کا کام کریں۔ کام کے بعد، ڈنسٹی کیلیبریٹر کو ہٹا دیں اور کنٹرول سوئچ کھولیں۔ میپنگ کے دوران بجلی کی کٹوتی کی ضرورت نہیں ہوتی۔
غیر-ڈسیمبلڈ SF₆ سرکٹ بریکر ڈیٹیکشن، گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ ڈیوائس کو بغیر بجلی کی کٹوتی کے سرکٹ بریکر کی مائیکرو-پانی کی میپنگ، ڈنسٹی ریلے کی کیلیبریشن، اور گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ کے آپریشنز کو ملا ہوا ہے۔ گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ کے آپریشنز سے پہلے، یہ خود بخود گیس-سوپلیمنٹنگ سسٹم میں ہوا، پانی، اور ناپاکیات کو نکال سکتی ہے۔ سرکٹ بریکر کے گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ کے آپریشنز کے دوران، یہ دباؤ کی ڈیٹیکشن اور دباؤ-ریلیف الارم کو حاصل کر سکتی ہے۔ یہ آپریشن کرنے میں آسان اور تیز ہے، اور سرکٹ بریکر کی معمولی کارکردگی پر اثر نہیں ڈالتا ہے۔
3 نتیجہ
غیر-ڈسیمبلڈ SF₆ سرکٹ بریکر ڈیٹیکشن، گیس-فلنگ اور گیس-سوپلیمنٹنگ ڈیوائس کو سرکٹ بریکر کے لئے گیس-سوپلیمنٹنگ سے پہلے گیس-سوپلیمنٹنگ پائپ اور سسٹم میں موجود ہوا، پانی، اور ناپاکیات کو پورا نکال سکتی ہے۔ مزید برآں، گیس-فلنگ کے دوران، جب سسٹم میں گیس کا دباؤ مقررہ مقدار تک پہنچ جاتا ہے تو یہ خود بخود گیس کو نکال سکتی ہے اور الارم دے سکتی ہے۔ یہ ڈیوائس کے ساتھ ایک سسٹم کنٹرول سوئچ ہوتا ہے، جس کی مدد سے مائیکرو-پانی کی میپنگ اور ڈنسٹی ریلے کی کیلیبریشن کے آپریشنز کو بغیر بجلی کی کٹوتی کے کیا جا سکتے ہیں۔ یہ آپریشن کرنے میں آسان اور تیز ہے، اور سرکٹ بریکر کی معمولی کارکردگی پر اثر نہیں ڈالتا ہے۔ یہ 110 kV سے زیادہ وولٹیج کے ساتھ ڈسٹریکٹ کے SF₆ سرکٹ بریکرز، فرانس کے Alstom FXT11-ٹائپ سرکٹ بریکرز، اور 110 kV سے زیادہ وولٹ
