मिलीसेकंड स्तर की गलती रुकावट! जीआईएस उपकरण का हार्डकोर पूर्ण डिस्सेम्बली आरेख

जटिल और परस्पर जुड़ी बिजली प्रणाली में, बसबार, ट्रांसमिशन लाइनें और ट्रांसफार्मर जैसे घटक एक जटिल नेटवर्क बनाते हैं। किसी भी बिंदु पर कोई भी शॉर्ट सर्किट या ओवरलोड कैस्केडिंग विफलताओं को ट्रिगर कर सकता है, जिससे संभावित रूप से ग्रिड ध्वस्त हो सकता है। इस अंक में, हम सीधे जीआईएस उपकरण के "मूल" में उतरेंगे! "सिद्धांत-स्तरीय" गतिशील योजनाबद्ध आरेखों की एक श्रृंखला के माध्यम से, एक सटीक संरचनात्मक टूटने के साथ संयुक्त, हम पूरी तरह से सील स्थितियों के तहत ग्रिड सुरक्षा सुनिश्चित करने में इसकी मुख्य तकनीकी श्रृंखला को स्पष्ट रूप से चित्रित करते हैं - एसएफ₆ गैस के शक्तिशाली आर्क शमन और डिस्कनेक्ट स्विच के स्पष्ट अलगाव से, पांच-सुरक्षा तंत्रों के सटीक तर्क इंटरलॉक और ग्राउंडिंग सुरक्षा की विश्वसनीय लॉकिंग तक, गैस चैंबर सीलिंग द्वारा प्रदान की गई इन्सुलेशन गारंटी तक।

एसएफ₆ गैस-इन्सुलेटेड मेटल-एनक्लोज्ड स्विचगियर (जीआईएस) का तकनीकी विश्लेषण और अनुप्रयोग अनुसंधान

यह पेपर CNKEEYA ELECTRIC के GIS-220kV/145kV उपकरण को एक उदाहरण के रूप में लेता है और इसे चार आयामों से विश्लेषण करता है: तकनीकी सिद्धांत, संरचनात्मक संरचना, स्थापना और रखरखाव, और अनुप्रयोग परिदृश्य, उच्च-वोल्टेज पावर ट्रांसमिशन में गैस-इन्सुलेटेड धातु-संलग्न स्विचगियर (जीआईएस) के मुख्य लाभों का खुलासा करता है। एसएफ₆ गैस इन्सुलेशन और एक धातु-संलग्न संरचना के माध्यम से, जीआईएस उच्च विश्वसनीयता, कॉम्पैक्ट डिजाइन और सुरक्षित रखरखाव विशेषताओं को प्राप्त करता है, जो इसे ग्रिड हब और सबस्टेशन जैसे महत्वपूर्ण पावर नोड्स के लिए उपयुक्त बनाता है। यह आधुनिक बिजली प्रणालियों के स्थिर संचालन के लिए तकनीकी सहायता प्रदान करता है।

1 परिचय

बिजली प्रणालियों के बढ़ते वोल्टेज स्तर और बिजली आपूर्ति विश्वसनीयता के लिए सख्त आवश्यकताओं के साथ, गैस-इन्सुलेटेड धातु-संलग्न स्विचगियर (जीआईएस) उच्च इन्सुलेशन ताकत, छोटे पदचिह्न और आसान रखरखाव जैसे अपने फायदों के कारण उच्च-वोल्टेज/अल्ट्रा-हाई-वोल्टेज बिजली ट्रांसमिशन में एक मुख्य घटक बन गया है। CNKEEYA ELECTRIC के GIS-220kV/145kV उपकरण के तकनीकी आरेख के आधार पर, यह पेपर जीआईएस के चयन, स्थापना और रखरखाव के लिए सैद्धांतिक और व्यावहारिक संदर्भ प्रदान करते हुए, इसके तकनीकी सिद्धांतों, संरचनात्मक डिजाइन, स्थापना और रखरखाव और अनुप्रयोग परिदृश्यों का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करता है।

2. तकनीकी सिद्धांत और मुख्य विशेषताएंआर ई

2.1 कार्य सिद्धांत: सर्किट ब्रेकरों का "खुला-बंद" तर्क

जीआईएस की मुख्य परिचालन इकाई सर्किट ब्रेकर (सीबी) है, जिसकी "उद्घाटन-समापन" प्रक्रिया एसएफ₆ गैस के इन्सुलेशन और आर्क-बुझाने वाले गुणों पर निर्भर करती है:

समापन प्रक्रिया: नियंत्रण कैबिनेट (नियंत्रण प्रणाली) से निर्देश प्राप्त करने के बाद, सर्किट ब्रेकर संपर्क बंद हो जाते हैं, जिससे मुख्य सर्किट के माध्यम से उच्च-वोल्टेज स्रोत (उच्च वोल्टेज स्रोत) से निम्न-वोल्टेज लोड (लो वोल्टेज लोड) में प्रवाहित होने की अनुमति मिलती है, जिससे बिजली संचरण पूरा हो जाता है।

खोलने की प्रक्रिया: जब सिस्टम किसी खराबी (उदाहरण के लिए, शॉर्ट सर्किट) का पता लगाता है, तो एक नियंत्रण सिग्नल सर्किट ब्रेकर संपर्कों को अलग करने का कारण बनता है। एसएफ₆ गैस चाप के उच्च तापमान के तहत विघटित हो जाती है, जिससे चाप को तुरंत बुझाने और फॉल्ट करंट को काटने के लिए चाप-बुझाने वाला मीडिया उत्पन्न होता है, जिससे ग्रिड सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

इसके अतिरिक्त, डिस्कनेक्ट स्विच (डीएस) दृश्यमान ब्रेकिंग पॉइंट प्रदान करता है, रखरखाव के दौरान विद्युत अलगाव प्राप्त करता है, जबकि अर्थिंग स्विच (ईएस) प्रेरित बिजली से चोट को रोकने के लिए उपकरण रखरखाव के दौरान सर्किट को ग्राउंड करता है।

2.2 तकनीकी पैरामीटर: प्रदर्शन सीमाओं को परिभाषित करना

उदाहरण के तौर पर GIS-220kV/145kV लेते हुए, मुख्य तकनीकी पैरामीटर इस प्रकार हैं:

रेटेड वोल्टेज: 220kV / 145kV (विभिन्न वोल्टेज स्तरों के ग्रिड के अनुकूल);

रेटेड करंट: 3150A / 2500A (उच्च-शक्ति ट्रांसमिशन आवश्यकताओं को पूरा करना);

रेटेड आवृत्ति: 50 हर्ट्ज (पावर आवृत्ति प्रणाली से मेल खाते हुए);

रेटेड शॉर्ट-सर्किट करंट: 50kA (शॉर्ट-सर्किट दोष के दौरान उच्च-करंट प्रभाव को झेलना);

एसएफ₆ गैस दबाव: 0.35 एमपीए (20℃), इन्सुलेशन और चाप-बुझाने का प्रदर्शन सुनिश्चित करना;

करंट झेलने वाला पीक: 125kA (शॉर्ट-टर्म शॉर्ट-सर्किट करंट झेलने का पीक वैल्यू);

बिजली का आवेग वोल्टेज का सामना करता है: 1050kV (उपकरण पर बिजली के ओवरवॉल्टेज से होने वाली क्षति को सहन करता है)।

ये पैरामीटर सामूहिक रूप से जीआईएस के इन्सुलेशन स्तर, वर्तमान-वहन क्षमता और दोष सहनशीलता सीमा को परिभाषित करते हैं, जो उपकरण चयन और ग्रिड संगतता के लिए प्रमुख आधार के रूप में कार्य करते हैं।

3. संरचनात्मक संरचना: मॉड्यूलर डिजाइन की सटीकता

जीआईएस "कार्यात्मक मॉड्यूल + धातु संलग्नक + एसएफ₆ गैस इन्सुलेशन" के माध्यम से उच्च एकीकरण प्राप्त करता है। मुख्य संरचनात्मक घटकों में शामिल हैं:

सर्किट ब्रेकर इंटरप्रेटर चैंबर (सीबी इंटरप्रेटर चैंबर): खोलने और बंद करने के संचालन की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए सटीक आंतरिक संपर्क डिजाइन के साथ आर्क-बुझाने और तोड़ने का कार्य करता है;

डिस्कनेक्ट स्विच संपर्क प्रणाली (डिस्कनेक्ट स्विच संपर्क प्रणाली): "दृश्यमान ब्रेकिंग पॉइंट" प्रदान करता है और यांत्रिक लिंकेज के माध्यम से सर्किट अलगाव प्राप्त करता है;

बेसिन इंसुलेटर (बेसिन इंसुलेटर): कंडक्टरों का समर्थन करता है और हवा की जकड़न और इन्सुलेशन प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए एसएफ₆ गैस से भरे गैस कक्षों के बीच इन्सुलेशन प्रदान करता है;

एपॉक्सी इंसुलेटर (एपॉक्सी इंसुलेटर): जटिल ऑपरेटिंग वातावरण के अनुकूल मजबूत मौसम प्रतिरोध के साथ सहायक इन्सुलेशन और यांत्रिक सहायता प्रदान करता है;

वर्तमान ट्रांसफार्मर (सीटी) और वोल्टेज ट्रांसफार्मर (पीटी): बिजली मीटरिंग और सुरक्षात्मक सिग्नल अधिग्रहण का एहसास;

सर्ज अरेस्टर (एसए): ओवरवॉल्टेज के आयाम को सीमित करता है, उपकरण को बिजली या स्विचिंग ओवरवॉल्टेज से होने वाले नुकसान से बचाता है;

स्थानीय नियंत्रण कैबिनेट (एलसीसीसी): नियंत्रण, निगरानी और संचार कार्यों को एकीकृत करता है, जिससे उपकरण का स्थानीय संचालन और स्थिति फीडबैक सक्षम होता है।

4. स्थापना और रखरखाव: सुरक्षा और दक्षता को संतुलित करना

4.1 स्थापना प्रक्रिया: सटीक संचालन विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है

जीआईएस की स्थापना को "उत्थापन, डॉकिंग और वायु-तंगता परीक्षण" की प्रक्रिया का पालन करना चाहिए:

उत्थापन (होइस्टिंग): टकराव या विरूपण से बचने के लिए उठाने वाले उपकरणों का उपयोग करके जीआईएस मॉड्यूल को पूर्व निर्धारित स्थिति में सटीक रूप से फहराएं;

डॉकिंग (डॉकिंग): गैस चैम्बर सीलिंग और विश्वसनीय विद्युत कनेक्शन सुनिश्चित करने के लिए सटीक यांत्रिक इंटरफेस के माध्यम से मॉड्यूल कनेक्ट करें;

वायु-तंगता परीक्षण: एसएफ₆ गैस भरने के बाद, कोई रिसाव न होने की पुष्टि करने के लिए गैस कक्षों में दबाव परिवर्तन की निगरानी करें (सुरक्षा चेतावनियों के अनुसार एसएफ₆ गैस रिसाव के मामले में सुरक्षात्मक उपाय किए जाने चाहिए)।

स्थापना के दौरान, कमीशनिंग के बाद उपकरण के दीर्घकालिक स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने के लिए स्थानिक स्थिति, टोक़ अंशांकन और सीलिंग परीक्षणों को सख्ती से नियंत्रित करना आवश्यक है।

4.2 रखरखाव फोकस: स्थिति की निगरानी और निवारक रखरखाव

जीआईएस रखरखाव "दृश्य स्थिति और दोष पूर्व-नियंत्रण" पर केंद्रित है:

दबाव की निगरानी: दबाव गेज के माध्यम से वास्तविक समय में एसएफ₆ गैस के दबाव की निगरानी करें। यदि असामान्य दबाव का पता चलता है (उदाहरण के लिए, 0.35 एमपीए से नीचे), तो लीक की जांच और मरम्मत करें, और गैस की भरपाई करें;

दृश्य निरीक्षण: यह सुनिश्चित करने के लिए कि कोई जंग, ढीलापन या डिस्चार्ज का निशान न हो, नियमित रूप से उपकरण आवरण, संपर्क और इंसुलेटर का निरीक्षण करें;

कार्यात्मक परीक्षण: सर्किट ब्रेकर और डिस्कनेक्ट स्विच की परिचालन विश्वसनीयता को सत्यापित करने के लिए स्थानीय नियंत्रण कैबिनेट (एलसीसीसी) के माध्यम से खोलने और बंद करने के संचालन का अनुकरण करें।

रखरखाव का मूल "पहले रोकथाम" है, दोष वृद्धि को रोकने के लिए नियमित निरीक्षण के माध्यम से संभावित दोषों की पहले से पहचान करना।

5. अनुप्रयोग परिदृश्य: क्रिटिकल ग्रिड नोड्स के लिए अनुकूलनशीलता

जीआईएस "छोटे पदचिह्न, उच्च विश्वसनीयता और कम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप" की कठोर आवश्यकताओं वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है, जैसे:

शहरी सबस्टेशन: जीआईएस का कॉम्पैक्ट डिज़ाइन शहरी मुख्य क्षेत्रों में सीमित भूमि संसाधनों के अनुकूल, सबस्टेशनों के पदचिह्न को काफी कम कर देता है;

हब सबस्टेशन: उच्च वोल्टेज स्तर (220kV) और मजबूत शॉर्ट-सर्किट झेलने की क्षमता (50kA) क्षेत्रीय ग्रिड पावर ट्रांसमिशन और फॉल्ट आइसोलेशन सुनिश्चित करते हैं;

नवीकरणीय ऊर्जा ग्रिड एकीकरण: कम विद्युत चुम्बकीय विकिरण और उच्च विश्वसनीयता पवन और फोटोवोल्टिक बिजली स्टेशनों की "कमजोर ग्रिड एकीकरण" आवश्यकताओं को पूरा करती है, जिससे ग्रिड स्थिरता बढ़ती है।

एसएफ₆ गैस-इंसुलेटेड मेटल-एनक्लोज्ड स्विचगियर (जीआईएस) "गैस इन्सुलेशन + मेटल एनक्लोजर + मॉड्यूलर डिजाइन" की अपनी अभिनव वास्तुकला के माध्यम से उच्च-वोल्टेज बिजली प्रणालियों में लघुकरण, बुद्धिमत्ता और उच्च विश्वसनीयता प्राप्त करता है। तकनीकी रूप से, एसएफ₆ गैस के आर्क-बुझाने और इन्सुलेशन गुण सर्किट ब्रेकरों के कुशल उद्घाटन और समापन का समर्थन करते हैं। संरचनात्मक रूप से, मॉड्यूलर डिज़ाइन रखरखाव और मापनीयता को बढ़ाता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, शहरी ग्रिड, हब सबस्टेशन और अन्य परिदृश्यों में जीआईएस की व्यापक अनुकूलनशीलता आधुनिक बिजली प्रणालियों में इसके मूल मूल्य को दर्शाती है। भविष्य में, पर्यावरण-अनुकूल गैसों (उदाहरण के लिए, शुष्क हवा, फ्लोराइडयुक्त नाइट्रोजन) के विकास और डिजिटल रखरखाव प्रौद्योगिकियों में प्रगति के साथ, जीआईएस ग्रिड सुरक्षा की सुरक्षा के लिए "कम कार्बन, बुद्धिमान" विकास की ओर आगे बढ़ेगा।