मृत टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर समाधान अफ्रीकी पठार क्षेत्रों (इथियोपिया) के लिए

परियोजना का पृष्ठभूमि​
इथियोपिया, पूर्व अफ्रीकी मेज़ से स्थित है, जहाँ औसत ऊंचाई 3,000 मीटर से अधिक है। कुछ क्षेत्रों में, सर्दियों में तापमान -30°C तक गिर सकता है, इसके साथ दैनिक तापमान की बड़ी भिन्नता (दैनिक 25°C) और तीव्र अल्ट्रावायलेट विकिरण होता है। स्थानीय विद्युत प्रणाली निम्नलिखित चुनौतियों का सामना कर रही है:

1. ​SF6 गैस का द्रवीकरण जोखिम: पारंपरिक डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर निम्न तापमान पर (-28.5°C आसपास) SF6 गैस के द्रवीकरण की संभावना से ग्रस्त होते हैं, जो इन्सुलेशन और आर्क-क्वेंचिंग प्रदर्शन को कमजोर करता है, जिससे ऑपरेशनल फेल्योर की संभावना बढ़ती है।
2. ​उच्च ऊंचाई पर इन्सुलेशन की गिरावट: कम हवा की घनत्व बाहरी इन्सुलेशन की शक्ति को कम करता है, जिसके कारण डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर के लिए उच्च इन्सुलेशन स्तर या विशेष डिजाइन की आवश्यकता होती है।
3. ​उच्च रखरखाव की कठिनाई: दूरस्थ क्षेत्रों में पर्याप्त रखरखाव संसाधनों की कमी के कारण, डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर को लंबी अवधि तक रखरखाव-मुक्त क्षमता देनी चाहिए।

​समाधान​
पर्यावरणीय और तकनीकी चुनौतियों को दूर करने के लिए, डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर के लिए निम्नलिखित एकीकृत उपाय लागू किए गए:

1. ​संयुक्त गैस का विकास​
   • ​SF6+CF4 गैस मिश्रण: 25% SF6 और 75% CF4 का मिश्रण द्रवीकरण की महत्वपूर्ण तापमान को -60°C तक कम करता है, जो डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर के लिए अत्यधिक ठंडे मौसम में गैस की स्थिरता सुनिश्चित करता है।
   • ​दबाव नियंत्रण: डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर का निर्धारित दबाव 0.6 MPa (गेज दबाव) रखा गया है, जिसे निम्न तापमान पर गैस रिसाव से बचाने के लिए बढ़ा हुआ छिद्र नियंत्रण के साथ जोड़ा गया है।
2. ​गर्मी और थर्मल इन्सुलेशन प्रणाली​
   • ​बिल्ट-इन हीटिंग स्ट्रिप्स: 300W इलेक्ट्रिक हीटिंग प्रणाली डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर शरीर और दबाव पाइपलाइन में एकीकृत की गई है, जो -20°C से नीचे ऑटोमैटिक रूप से सक्रिय होती है ताकि गैस दबाव द्रवीकरण की सीमा से ऊपर रहे।
   • ​डबल-लेयर इन्सुलेशन: डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर बाहरी UV-प्रतिरोधी एकीकृत शेल और अंतर्निहित एरोगेल लेयर का उपयोग करता है, जो गर्मी की हानि को कम करता है और मेज़-स्तरीय सौर विकिरण का सामना करने में सक्षम है।
3. ​उच्च ऊंचाई की अनुकूलता​
   • ​बढ़ा हुआ इन्सुलेशन: डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर का बिजली आघात टिकाऊ वोल्टेज 550 kV (450 kV मानक के विपरीत) तक बढ़ाया गया है, जिसके साथ बढ़ा हुआ क्रीपेज दूरी पोर्सलेन बुशिंग (31mm/kV)।
   • ​भूकंप डिजाइन: डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर में लचीली लिंकेज और झटके-अवशोषण आधार जोड़े गए हैं, जो 0.3g क्षैतिज और 0.15g ऊर्ध्वाधर त्वरण के भूकंप की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
4. ​स्मार्ट रखरखाव समर्थन​
   • ​ऑनलाइन गैस मॉनिटरिंग: डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर घनत्व रिले और माइक्रो-पानी सेंसर को एकीकृत करता है, जो वास्तविक समय में SF6 मिश्रण दबाव और नमी की ट्रैकिंग करता है, जिसे उपग्रह द्वारा केंद्रीय नियंत्रण प्रणालियों को भेजा जाता है।
   • ​मॉड्यूलर रखरखाव: स्प्रिंग-ऑपरेटेड मेकेनिज्म (जैसे, CTB-1 प्रकार) डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर की यांत्रिक लंबाई 10,000 ऑपरेशन तक बढ़ाता है, जो साइट पर रखरखाव की आवश्यकता को कम करता है।

​परिणाम​
2024 में इसके डिप्लॉयमेंट के बाद से, डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर समाधान इथियोपिया की मेज़ ग्रिड में उत्कृष्ट प्रदर्शन दिखाता है:

1. ​बढ़ा हुआ विश्वसनीयता: संयुक्त गैस और गर्मी प्रणालियाँ -40°C पर डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर के स्थिर संचालन की सुनिश्चित करती हैं, जो गैस द्रवीकरण के कारण शून्य आउटेज के साथ 85% फेल्योर दर को कम करती हैं।
2. ​कम रखरखाव की लागत
3. ​पर्यावरणीय संबंधितता: डेड टैंक SF6 सर्किट ब्रेकर में SF6 का उपयोग 75% कम हो गया है, जो पारंपरिक समाधानों की तुलना में ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन को 80% कम करता है, जो पेरिस समझौते के साथ अनुकूल है।