उच्च -वोल्टेज स्विचगियरबिजली प्रणालियों में उपकरण का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, और इसकी विश्वसनीयता सीधे बिजली आपूर्ति सुरक्षा को प्रभावित करती है। इसकी विफलता के तरीकों, कारणों, निगरानी और निदान विधियों का एक व्यवस्थित अवलोकन निम्नलिखित है:
I. मुख्य दोष लक्षण और कारण
1. इन्सुलेशन दोष
लक्षण: कैबिनेट के अंदर फ्लैशओवर और टूट-फूट, जिसके कारण एकल {{0} चरण ग्राउंडिंग या चरण {{1} से {{2} चरण शॉर्ट सर्किट होता है, जो अक्सर विस्फोट और आग के साथ होता है।
कारण:
इन्सुलेशन क्षरण: उम्र बढ़ने, नमी, धूल संचय, और इन्सुलेशन सामग्री का संघनन।
अपर्याप्त इन्सुलेशन क्लीयरेंस: अनुचित डिजाइन या स्थापना, जिसके परिणामस्वरूप कैबिनेट के अंदर की दूरी आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती है।
ओवरवॉल्टेज: बिजली गिरना या उपकरण के झेलने के स्तर से अधिक ओवरवॉल्टेज का संचालन करना।
आंशिक निर्वहन: आंतरिक इन्सुलेशन दोष (वायु अंतराल, अशुद्धियाँ) जिसके कारण दीर्घकालिक आंशिक निर्वहन और अंततः टूटना होता है।
विदेशी वस्तु घुसपैठ: छोटे जानवर, धातु की छीलन आदि, जिससे शॉर्ट सर्किट होता है।
2. धारा ले जाने वाले (प्रवाहकीय सर्किट) दोष
लक्षण: कनेक्शन बिंदुओं पर असामान्य ताप और पिघलना, संभावित रूप से आग लगने का कारण।
कारण:
ख़राब संपर्क: सर्किट ब्रेकर संपर्कों, डिस्कनेक्ट स्विच, केबल कनेक्टर्स आदि के ऑक्सीकरण, ढीलेपन या यांत्रिक घिसाव के कारण संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि।
अधिभार: रेटेड वर्तमान से अधिक निरंतर संचालन।
डिज़ाइन या सामग्री दोष: अपर्याप्त कंडक्टर क्रॉस -सेक्शन या खराब सामग्री गुणवत्ता।
3. यांत्रिक दोष
लक्षण: स्विच काम करने में विफल हो जाते हैं, गलत तरीके से काम करते हैं, ऑपरेशन के दौरान अटक जाते हैं, या पूरी तरह से खुलने या बंद होने में विफल हो जाते हैं।
कारण:
ऑपरेटिंग तंत्र की विफलता: स्प्रिंग थकान, विरूपण, या टूटना; हाइड्रोलिक/वायवीय तंत्र दबाव हानि या रिसाव; मोटर या विद्युत चुम्बक क्षति.
ट्रांसमिशन घटक की समस्याएँ: कनेक्टिंग रॉड, लीवर, पिन आदि विकृत, घिसे हुए या अलग हो जाते हैं।
खराब चिकनाई: तंत्र में चिकनाई देने वाला ग्रीस सूखा या खराब हो गया है।
4. विशेषता दोष स्विच करें
लक्षण: खुलने और बंद होने की गति, समय और समकालिकता आवश्यकताओं को पूरा नहीं करते हैं, जिससे रुकावट डालने की क्षमता प्रभावित होती है।
कारण:
ऑपरेटिंग तंत्र के प्रदर्शन में परिवर्तन (उदाहरण के लिए, अपर्याप्त स्प्रिंग बल)।
चाप बुझाने वाले माध्यम के प्रदर्शन में गिरावट (उदाहरण के लिए, एसएफ 6 गैस रिसाव, कम वैक्यूम)।
नियंत्रण सर्किट विफलता.
5. माध्यमिक सर्किट और नियंत्रण प्रणाली दोष
लक्षण: सुरक्षा प्रणाली की खराबी (गलत ट्रिपिंग/ट्रिप में विफलता), गलत सिग्नल, रिमोट कंट्रोल करने में असमर्थता।
कारण:
ढीले वायरिंग टर्मिनल, क्षतिग्रस्त केबल इन्सुलेशन।
रिले या माइक्रोप्रोसेसर आधारित सुरक्षा उपकरणों में दोष।
असामान्य बिजली आपूर्ति (डीसी या एसी)।
द्वितीय. निगरानी और निदान के तरीके
आधुनिक निगरानी तकनीक "आवधिक रखरखाव" से "स्थिति आधारित रखरखाव" और "भविष्य कहनेवाला रखरखाव" की ओर स्थानांतरित हो रही है।
1. इन्सुलेशन स्थिति की निगरानी
आंशिक निर्वहन निगरानी: सबसे महत्वपूर्ण ऑनलाइन इन्सुलेशन निगरानी विधि।
विधि: पीडी संकेतों का पता लगाने के लिए क्षणिक ग्राउंड वोल्टेज सेंसर, अल्ट्रा - उच्च आवृत्ति सेंसर, अल्ट्रासोनिक सेंसर इत्यादि का उपयोग करना।
निदान: डिस्चार्ज आयाम, आवृत्ति, चरण और अन्य पैटर्न का विश्लेषण करके, प्रकार (जैसे, सतह डिस्चार्ज, आंतरिक डिस्चार्ज) और इन्सुलेशन दोषों की गंभीरता निर्धारित की जा सकती है।
SF6 गैस मॉनिटरिंग (गैस-इंसुलेटेड स्विचगियर के लिए):
घनत्व/दबाव की निगरानी: गैस रिसाव की निगरानी।
नमी सामग्री की निगरानी: उच्च नमी सामग्री इन्सुलेशन और चाप बुझाने के प्रदर्शन को कम कर देती है।
अपघटन उत्पाद विश्लेषण: SO2, H2S, आदि का पता लगाना, जो आंतरिक निर्वहन या ओवरहीटिंग दोषों को दर्शाता है।
पर्यावरणीय तापमान और आर्द्रता की निगरानी: संक्षेपण को रोकना जिससे इन्सुलेशन प्रदर्शन कम हो जाता है।
2. तापमान की निगरानी
संपर्क-प्रकार: फ़ाइबर ऑप्टिक ग्रेटिंग तापमान सेंसर, वायरलेस तापमान टैग। संपर्कों और केबल कनेक्टर्स जैसे हॉटस्पॉट पर सीधे स्थापित किया गया।
गैर-संपर्क प्रकार: इन्फ्रारेड थर्मल इमेजर (आवधिक निरीक्षण के लिए उपयोग किया जाता है)। कैबिनेट की बाहरी सतह पर असामान्य तापमान वितरण का पता लगा सकता है।
निदान: खराब संपर्क या अधिभार निर्धारित करने के लिए अलार्म थ्रेशोल्ड सेट करें और लोड वर्तमान विश्लेषण के साथ संयोजन करें।
3. यांत्रिक विशेषताओं की निगरानी
खोलने और बंद करने वाले कुंडल वर्तमान तरंग विश्लेषण: वर्तमान तरंग रूप की विशेषताओं (प्रारंभ समय, शिखर मूल्य, अवधि, आदि) का विश्लेषण करके, तंत्र जामिंग और ट्रिपिंग समस्याओं का निदान करें।
कंपन सिग्नल विश्लेषण: खोलने और बंद करने के संचालन के दौरान कंपन तरंगों को रिकॉर्ड करने के लिए तंत्र पर त्वरण सेंसर स्थापित करें। ऐतिहासिक सामान्य तरंगों के साथ तुलना करके, यांत्रिक असामान्यताओं (जैसे ढीले बोल्ट, विकृत हिस्से) की पहचान करें।
स्ट्रोक-समय विशेषता निगरानी: गतिमान संपर्क के स्ट्रोक वक्र की निगरानी करें, गति, ओवरट्रैवल और समकालिकता जैसे मापदंडों की गणना करें, और चाप बुझाने वाले कक्ष और तंत्र की स्थिति निर्धारित करें।
4. विद्युत विशेषताओं की निगरानी
सर्किट ब्रेकर परिचालन विशेषताएँ: खुलने और बंद होने के समय और गति की ऑनलाइन रिकॉर्डिंग।
ऊर्जा भंडारण मोटर परिचालन स्थिति: ऊर्जा भंडारण समय, वर्तमान और चक्रों की संख्या की निगरानी।
5. बुद्धिमान एकीकृत निदान
मल्टी{{0}पैरामीटर फ़्यूज़न: तापमान, आंशिक डिस्चार्ज, यांत्रिक विशेषताओं और लोड करंट जैसे मल्टी{{1}स्रोत डेटा को एक एकीकृत प्लेटफ़ॉर्म पर अपलोड करना।
डेटा विश्लेषण और कृत्रिम बुद्धिमत्ता:
प्रवृत्ति विश्लेषण: समय के साथ प्रमुख मापदंडों की प्रवृत्ति का अवलोकन करना।
थ्रेसहोल्ड अलार्मिंग: बहु-स्तरीय चेतावनी और अलार्म थ्रेशोल्ड सेट करना।
विशेषज्ञ प्रणाली/मशीन सीखना: शेष जीवनकाल की भविष्यवाणी करने के लिए एल्गोरिदम (जैसे तंत्रिका नेटवर्क और समर्थन वेक्टर मशीनों) के माध्यम से गलती मॉडल स्थापित करना और गलती पैटर्न पहचान और स्वास्थ्य मूल्यांकन करना।
स्थिति मूल्यांकन और निर्णय समर्थन: सिस्टम व्यापक रूप से स्विचगियर के "स्वास्थ्य सूचकांक" का आकलन करता है और "संचालन जारी रखें," "निगरानी को मजबूत करें," "योजनाबद्ध रखरखाव," या "तत्काल शटडाउन" जैसी सिफारिशें प्रदान करता है।
सारांश और सिफ़ारिशें
| दोष प्रकार | मुख्य निगरानी पैरामीटर | मुख्य निगरानी प्रौद्योगिकियाँ |
|---|---|---|
| इन्सुलेशन दोष | आंशिक निर्वहन, गैस पैरामीटर, तापमान और आर्द्रता | टीईवी/यूएचएफ/अल्ट्रासोनिक सेंसर, गैस सेंसर |
| करंट ले जाने में दोष | तापमान, लोड करंट | वायरलेस तापमान माप, फाइबर ऑप्टिक तापमान माप, इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग |
| यांत्रिक दोष | कंपन, कुंडल धारा, विस्थापन-समय | त्वरण सेंसर, वर्तमान सेंसर, विस्थापन सेंसर |
| समग्र स्वास्थ्य स्थिति | मल्टी-पैरामीटर फ़्यूज़न | ऑनलाइन निगरानी प्रणाली + बुद्धिमान निदान मंच |
कार्यान्वयन सिफ़ारिशें:
स्तरीय कॉन्फ़िगरेशन: महत्वपूर्ण सबस्टेशनों और उच्च लोड सर्किट में स्विचगियर के लिए ऑनलाइन निगरानी को प्राथमिकता दें।
मानव -मशीन सहयोग: ऑनलाइन निगरानी नियमित मैन्युअल निरीक्षण और निवारक परीक्षणों (जैसे वोल्टेज परीक्षणों का सामना करना) को पूरी तरह से प्रतिस्थापित नहीं कर सकती है।
डेटा संचालित दृष्टिकोण: बुद्धिमान निदान के लिए डेटा फाउंडेशन बनाने के लिए उपकरण के पूरे जीवन चक्र के लिए एक डेटाबेस स्थापित करें।
मानक पहले: आईईसी और जीबी जैसे मानकों के आधार पर निगरानी सीमा और निदान नियम विकसित करें।
सिस्टम मॉनिटरिंग और डायग्नोस्टिक प्रौद्योगिकियों को तैनात करके, उच्च वोल्टेज स्विचगियर की परिचालन विश्वसनीयता में काफी सुधार किया जा सकता है, जिससे "विफलता के बाद मरम्मत" से "सक्रिय चेतावनी" में बदलाव संभव हो सकता है, जिससे पावर ग्रिड का सुरक्षित और स्थिर संचालन सुनिश्चित हो सके।
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