220 किलोवोल्ट आउटडोर हाई-वोल्टेज डिसकनेक्टर में स्थिर संपर्कों के रीट्रोफिट और अनुप्रयोग पर एक संक्षिप्त चर्चा

डिस्कनेक्टर उच्च-वोल्टेज स्विचिंग उपकरण का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रकार है। बिजली प्रणालियों में, उच्च-वोल्टेज डिस्कनेक्टर उच्च-वोल्टेज सर्किट ब्रेकरों के साथ समन्वय में स्विचिंग संचालन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उच्च-वोल्टेज विद्युत उपकरण हैं। वे सामान्य बिजली प्रणाली संचालन, स्विचिंग संचालन और सबस्टेशन रखरखाव के दौरान महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इनके बार-बार संचालन और उच्च विश्वसनीयता की आवश्यकताओं के कारण, डिस्कनेक्टर सबस्टेशन और बिजली संयंत्रों के डिज़ाइन, निर्माण और सुरक्षित संचालन को काफी प्रभावित करते हैं।

डिस्कनेक्टर के संचालन सिद्धांत और संरचना अपेक्षाकृत सरल हैं। उनकी मुख्य विशेषता चाप-निर्वातन क्षमता की कमी है; वे केवल बिना लोड वाली धारा या बहुत कम धारा की स्थिति (< 2 A आमतौर पर) में परिपथ खोल सकते हैं या बंद कर सकते हैं। उच्च-वोल्टेज डिस्कनेक्टरों को स्थापना वातावरण के आधार पर बाहरी और आंतरिक प्रकार में वर्गीकृत किया जा सकता है। उनके विद्युतरोधी समर्थन स्तंभों की संरचना के आधार पर, उन्हें एकल-स्तंभ, दोहरे-स्तंभ या तिहरे-स्तंभ डिस्कनेक्टर के रूप में और वर्गीकृत किया जा सकता है।

एक एल्यूमीनियम उद्यम के एक बिजली संयंत्र में 220 kV का सबस्टेशन एक पूर्णतः स्वचालित स्टेप-डाउन सबस्टेशन है जो लगभग 19 वर्षों से संचालन में है। यह मुख्य रूप से 200 kA इलेक्ट्रोलाइटिक सेल को डीसी बिजली आपूर्ति करता है और कंपनी के भीतर अन्य माध्यमिक संयंत्रों को उत्पादन, सहायक और आवासीय बिजली प्रदान करता है। बाहरी 220 kV स्विचयार्ड GW7-220 प्रकार के बाहरी एसी उच्च-वोल्टेज डिस्कनेक्टर—तीन-स्तंभ, क्षैतिज रूप से खुलने वाले, तीन-चरण, 50 हर्ट्ज़ बाहरी उच्च-वोल्टेज विद्युत उपकरण का उपयोग करता है।

1998 में चालू होने के बाद से, इन बाहरी एसी उच्च-वोल्टेज डिस्कनेक्टरों ने बिना लोड वाली स्थितियों में बस ट्रांसफर को सक्षम बनाया है और बिजली रहित उपकरण (जैसे मेंटेनेंस के दौरान बसबार और सर्किट ब्रेकर) और जीवित उच्च-वोल्टेज लाइनों के बीच विद्युत अलगाव प्रदान किया है। 19 वर्षों की सेवा के बाद, डिस्कनेक्टर संपर्कों के व्यापक तापन का अवलोकन किया गया है (इंफ्रारेड थर्मामीटर पठन 150°C तक पहुँच रहे हैं), जो गंभीर सुरक्षा खतरा पैदा करता है। इस समस्या के कारण 220 kV डिस्कनेक्टर जल सकते हैं, जिससे चरण हानि, संपर्क वेल्डिंग या आर्क-फ्लैश लघु परिपथ हो सकता है—जिससे पूरे सबस्टेशन प्रणाली का पूर्णतः ब्लैकआउट और पक्षाघात हो सकता है।

इसके जवाब में, डेटा संग्रह और मूल कारण विश्लेषण किया गया, जिससे संपर्क तापन के प्राथमिक कारणों की पहचान हुई। प्रभावी रीट्रोफिट उपाय लागू किए गए और बाद में व्यापक आवेदन के लिए बढ़ावा दिया गया।

GW7-220 बाहरी एसी उच्च-वोल्टेज डिस्कनेक्टर की संरचना और संचालन सिद्धांत

इस डिस्कनेक्टर में तीन-स्तंभ, क्षैतिज रूप से घूमने वाली संरचना है, जिसमें आधार, विद्युतरोधी समर्थन स्तंभ, चालक प्रणाली, अर्थिंग स्विच (ग्राउंडेड संस्करणों को छोड़कर), और एक ड्राइव तंत्र शामिल है। आधार को चैनल स्टील और स्टील प्लेटों से वेल्ड किया गया है, जिसमें तीन माउंटिंग ब्रैकेट हैं: दोनों सिरों पर निश्चित और बीच में घूमने वाला एक। चैनल स्टील आवरण के अंदर ट्रांसमिशन लिंकेज और इंटरलॉकिंग प्लेटें होती हैं। आधार के नीचे ठोस फाउंडेशन अटैचमेंट के लिए माउंटिंग प्लेट्स वेल्ड की गई हैं। आधार तीन कॉन्फ़िगरेशन में उपलब्ध हैं: नॉन-ग्राउंडेड, सिंगल-ग्राउंडेड और डबल-ग्राउंडेड। ग्राउंडेड संस्करणों के लिए, अर्थिंग स्विच ब्रैकेट्स आधार के एक या दोनों सिरों पर वेल्ड किए जाते हैं, और अर्थिंग स्विच संबंधित रूप से माउंट किए जाते हैं, जिन्हें परिपथ आवश्यकताओं के आधार पर चुना जाता है।

चालक असेंबली विद्युतरोधी स्तंभों के शीर्ष पर स्थिर है और एक चल ब्लेड (चालक गेट चाकू) और स्थिर संपर्कों से मिलकर बनी है। गेट चाकू दो तांबे के ब्लॉकों के माध्यम से एक एल्यूमीनियम कवर से जुड़े दो तांबे के ट्यूब से बना है, जिसके अंत में एक बेलनाकार संपर्क टिप वेल्ड की गई है। स्थिर संपर्कों में उंगली-प्रकार, बहु-बिंदु संपर्क डिज़ाइन है। प्रत्येक संपर्क उंगली में एक स्वतंत्र टेंशन स्प्रिंग है, जो बसबार तनाव बलों के तहत भी विश्वसनीय संपर्क बनाए रखने के लिए पर्याप्त सम्मिलन यात्रा प्रदान करता है। एक रिटर्न स्प्रिंग स्थिर संपर्क को थोड़ा झुकाती है ताकि सुचारु और समन्वित खुलने/बंद होने की क्रियाएं सुनिश्चित हो सकें।

संचालन तंत्र में विद्युत और मैनुअल दोनों विकल्प शामिल हैं। विद्युत तंत्र एक असमकालिक मोटर का उपयोग करता है जो यांत्रिक रिडक्शन गियर को घुमाकर मुख्य धुरी को 180° तक घुमाता है। बल को जुड़नार वाले स्टील ट्यूब के माध्यम से डिस्कनेक्टर तक स्थानांतरित किया जाता है, और लिंकेज केंद्रीय विद्युतरोधी स्तंभ को 71° तक घुमाती है, जिससे चालक छड़ के दोनों सिरों पर स्थित चल संपर्क स्थिर संपर्कों में प्रवेश कर जाते हैं या बाहर निकल जाते हैं, जिससे बंद या खुले संचालन पूरे होते हैं। लिंकेज में यांत्रिक डेड-सेंटर स्थितियां यात्रा के अंतिम बिंदुओं पर स्व-लॉकिंग प्रदान करती हैं। संचालन के लिए या विद्युत तंत्र की विफलता की स्थिति में मैनुअल संचालन उपलब्ध है।

बाहरी उच्च-वोल्टेज डिस्कनेक्टर में संपर्क तापन के कारणों का विश्लेषण

एल्यूमीनियम उद्यम के 220 kV बाहरी स्विचयार्ड में दो 220 kV आगमन लाइनों, #1–#4 रेक्टिफायर इकाइयों और #1 और #2 पावर ट्रांसफार्मर के लिए 24 सेट GW7-220 डिस्कनेक्टर हैं, कुल 144 स्थिर संपर्क। नियमित निरीक्षण के दौरान, संपर्क बिंदुओं पर ऊष्मा लहर, रंग परिवर्तन या 70°C से अधिक तापमान माप के अवलोकन द्वारा तापन का आकलन किया गया। आंकड़े दिखाते हैं कि जनवरी से दिसंबर 2014 तक, डिस्कनेक्टर संपर्क तापन के कारण 13 अनियो

तनाव स्प्रिंग और पिन को प्रतिस्थापित और अपग्रेड करें ताकि स्प्रिंग बल में सुधार हो और संपर्क दृढ़ता में सुधार हो।

सत्यापन और अनुप्रयोग परिणाम

पुनर्योजन के बाद की निगरानी दिखाती है:

• समान वातावरणीय तापमान (17°C) और संचालन स्थितियों में, संपर्क तापमान लगभग 23°C (अपरिवर्तित) से लगभग 19°C (पुनर्योजित) तक गिर गया।

• रखरखाव के दौरान दृश्य जांचों में पाया गया कि पुनर्योजित संपर्कों पर अपरिवर्तित संपर्कों की तुलना में आर्क-क्षति स्थलों की संख्या में बहुत कमी आई।

इस लेख के लिखने तक, 5 डिसकनेक्टर यूनिट (30 स्थिर संपर्क) पुनर्योजित किए गए हैं। यह तकनीकी समाधान कंपनी के 220 kV आउटडोर स्विचयार्ड में सभी GW7-220 डिसकनेक्टरों पर धीरे-धीरे लागू किया जा रहा है।

निष्कर्ष

GW7-220 आउटडोर AC उच्च वोल्टेज डिसकनेक्टरों में व्यापक संपर्क ओवरहीटिंग के व्यावसायिक विश्लेषण के माध्यम से, स्थिर संपर्कों पर लक्षित संशोधन सफलतापूर्वक विकसित और लागू किए गए। यह पहल विद्युत आपूर्ति की सुरक्षा और संचालन स्थिरता में महत्वपूर्ण सुधार किया है, साथ ही GW7-220 डिसकनेक्टरों के भावी संचालन, रखरखाव और सेवा के लिए मूल्यवान अनुभव भी प्रदान किया है।