बिजली में उच्च वोल्टेज प्रौद्योगिकी, संयंत्र इन्सुलेशन के प्रकार और इन्सुलेशन समन्वय

उच्च वोल्टेज तकनीक

उच्च वोल्टेज इंजीनियरिंग कई इलेक्ट्रिकल, इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रोफिजिकल विशिष्टताओं में मुख्य विषयों में से एक है।

यह राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के कई क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हाई-वोल्टेज पावर सिस्टम के संबंध में, यह अनुशासन विद्युत इन्सुलेशन और रेटेड (ऑपरेटिंग) वोल्टेज और ओवरवॉल्टेज के संपर्क में आने पर इन्सुलेशन में होने वाली प्रक्रियाओं का अध्ययन करता है।

विद्युत इन्सुलेशन में प्रक्रियाओं की विशेषताओं के आधार पर उच्च वोल्टेज प्रतिष्ठानों में 1000 वी से ऊपर नाममात्र वोल्टेज वाले प्रतिष्ठान शामिल हैं।

उच्च वोल्टेज तकनीक पाठ्यक्रम को आमतौर पर दो भागों में विभाजित किया जाता है। पहला भाग डिजाइन, प्रौद्योगिकी, परीक्षण और संचालन से संबंधित मुद्दों को संबोधित करता है। विद्युत प्रतिष्ठानों का इन्सुलेशन… दूसरा भाग विद्युत नेटवर्क में ओवरवॉल्टेज की घटना और उनकी सीमा के तरीकों की जांच करता है।

हाई-वोल्टेज तकनीक के दोनों हिस्से एक-दूसरे से घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं, और एक या दूसरे हिस्से की समस्याओं का समग्र समाधान पारस्परिक संबंध में किया जाना चाहिए।

उच्च वोल्टेज प्रौद्योगिकी द्वारा संबोधित मुद्दों की श्रेणी में शामिल हैं:

• उच्च वोल्टेज पर विद्युत क्षेत्र;

• इलेक्ट्रिक डिस्चार्ज और डाइलेक्ट्रिक्स में सर्फिंग;

• विद्युत इन्सुलेशन और इन्सुलेट संरचनाएं;

• वृद्धि और वृद्धि संरक्षण के तरीके;

• उच्च-वोल्टेज प्रयोगशालाओं के उपकरण, उच्च-वोल्टेज माप, इन्सुलेशन और इन्सुलेशन संरचनाओं के निवारक परीक्षण के तरीके, ग्राउंड करंट और ग्राउंडिंग डिवाइस से संबंधित मुद्दे।

इनमें से प्रत्येक प्रश्न की अपनी विशेषताएं और स्वतंत्र महत्व है। हालाँकि, उन सभी का उद्देश्य उच्च वोल्टेज प्रौद्योगिकी की मुख्य समस्या को हल करना है - उच्च-वोल्टेज प्रतिष्ठानों के मज़बूती से काम करने वाले विद्युत इन्सुलेशन का निर्माण और प्रावधान (इन्सुलेशन के तकनीकी और आर्थिक रूप से तर्कसंगत स्तरों के साथ इन्सुलेशन संरचनाओं का निर्माण)।

उदाहरण के लिए, गैस रिसाव का बड़ा स्वतंत्र महत्व है, लेकिन उच्च-वोल्टेज प्रौद्योगिकियों में उन्हें इन्सुलेशन गुणों के संदर्भ में माना जाता है, क्योंकि गैसें, विशेष रूप से हवा, सभी इन्सुलेशन संरचनाओं में मौजूद होती हैं।

यह वैज्ञानिक अनुशासन पहले उच्च-वोल्टेज प्रतिष्ठानों की उपस्थिति के साथ-साथ उत्पन्न हुआ, जब विद्युत इन्सुलेशन ने उनके संचालन की विश्वसनीयता निर्धारित करना शुरू किया।

जैसे आप बढ़ते हैं प्रतिष्ठानों का नाममात्र वोल्टेज इन्सुलेशन आवश्यकताओं में वृद्धि हो रही है।इन आवश्यकताओं को बड़े पैमाने पर उन क्षणिकों द्वारा निर्धारित किया जाता है जो सर्किट स्विचिंग, ग्राउंड दोष इत्यादि के दौरान विद्युत प्रतिष्ठानों के विभिन्न हिस्सों में होते हैं। (आंतरिक उछाल) और बिजली का डिस्चार्ज (वायुमंडलीय उछाल)।

उच्च-वोल्टेज प्रौद्योगिकी की समस्याओं को हल करने के संबंध में, विभिन्न प्रकार और रूपों के उच्च वोल्टेज के साथ-साथ उच्च-वोल्टेज मापने वाले उपकरणों को प्राप्त करने के लिए विशेष उच्च-वोल्टेज प्रयोगशालाओं की आवश्यकता थी।

इसलिए, उच्च-वोल्टेज इंजीनियरिंग आधुनिक उच्च-वोल्टेज प्रयोगशालाओं और उच्च-वोल्टेज मापों के मुख्य उपकरण पर विचार करती है।

इसके अलावा, उच्च-वोल्टेज प्रतिष्ठानों के संचालन के तरीके और उनके रखरखाव की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक काम और सुरक्षात्मक अर्थिंग की व्यवस्था के दृष्टिकोण से जमीन में धाराओं के प्रवाह (औद्योगिक आवृत्ति और नाड़ी) पर विचार किया जाता है। .

हाई-वोल्टेज इंजीनियरिंग एकमात्र शैक्षणिक अनुशासन है जो विद्युत प्रणालियों में इन्सुलेशन संरचनाओं के प्रदर्शन की व्यापक जांच करता है, यही कारण है कि यह सभी इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की बड़ी कंपनियों के लिए मुख्य विषयों में से एक है।

उच्च वोल्टेज विद्युत प्रतिष्ठानों के लिए इन्सुलेशन के प्रकार

आधुनिक पावर सिस्टम्स, कई बिजली संयंत्रों (एनपीपी, एचपीपी, जीआरईएस, टीपीपी), सबस्टेशन, ओवरहेड और केबल पावर लाइनों से मिलकर, तीन मुख्य प्रकार के उच्च वोल्टेज इन्सुलेशन होते हैं: स्टेशन, सबस्टेशन और लाइन इन्सुलेशन।

गैस इन्सुलेशन के लिए आंतरिक स्थापना के लिए अभिप्रेत विद्युत उपकरणों का इन्सुलेशन शामिल है, अर्थात्, घूर्णन मशीनों (जनरेटर, मोटर्स और कम्पेसाटर), विद्युत उपकरणों (स्विच, लिमिटर, रिएक्टर, आदि) का इन्सुलेशन। बिजली ट्रांसफार्मर और ऑटोट्रांसफॉर्मर, साथ ही आंतरिक स्थापना के लिए विद्युत इन्सुलेट संरचनाएं (सॉकेट और समर्थन इन्सुलेटर, आदि)।

सबस्टेशन अलगाव के लिए बाहरी स्थापना (सबस्टेशन के खुले हिस्से में) के लिए बिजली के उपकरणों का इन्सुलेशन शामिल है, यानी बिजली ट्रांसफार्मर और ऑटोट्रांसफॉर्मर, बाहरी विद्युत उपकरणों के साथ-साथ बाहरी स्थापना के लिए विद्युत अलगाव संरचनाएं।

लाइन अलगाव के लिए ओवरहेड लाइन इन्सुलेशन और केबल लाइन इन्सुलेशन शामिल करें।

उच्च-वोल्टेज प्रतिष्ठानों के विद्युत इन्सुलेशन को बाहरी और आंतरिक में विभाजित किया गया है। बाहरी इन्सुलेशन के लिए हवा में बिजली के इन्सुलेट उपकरणों और संरचनाओं को शामिल करें, और आंतरिक इन्सुलेशन के लिए - तरल या अर्ध-तरल माध्यम में उपकरण और संरचनाएं।

उच्च-वोल्टेज इन्सुलेशन बिजली प्रणालियों के संचालन की विश्वसनीयता को निर्धारित करता है, और इसलिए यह उच्च वोल्टेज और ओवरवॉल्टेज, यांत्रिक शक्ति, पर्यावरणीय प्रभावों के प्रतिरोध आदि के संपर्क में आने पर विद्युत शक्ति की आवश्यकताओं के अधीन होता है।

इन्सुलेशन को लंबे समय तक ऑपरेटिंग वोल्टेज के साथ-साथ प्रभाव का सामना करना पड़ता है विभिन्न प्रकार के ओवरवॉल्टेज.

बाहरी स्थापना के लिए बाहरी इन्सुलेशन को बारिश, बर्फ, बर्फ, विभिन्न प्रदूषकों आदि में मज़बूती से काम करना चाहिए। बाहरी इन्सुलेशन की तुलना में आंतरिक इन्सुलेशन में आमतौर पर बेहतर काम करने की स्थिति होती है।पहाड़ी इलाकों में, बाहरी इन्सुलेशन को कम वायु दाब पर भरोसेमंद काम करना चाहिए।

कई प्रकार के विद्युत इन्सुलेशन संरचनाओं में यांत्रिक शक्ति में वृद्धि होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, सपोर्ट और स्लीव इंसुलेटर, स्लीव आदि। शॉर्ट सर्किट, लाइन इंसुलेटर (गारलैंड्स) और हाई-सपोर्ट इलेक्ट्रिकल इंसुलेटिंग स्ट्रक्चर्स - विंड लोडिंग के दौरान बार-बार बड़े इलेक्ट्रोडायनामिक बलों के प्रभाव का सामना करना पड़ता है, क्योंकि हवा उच्च दबाव बना सकती है।

विभिन्न ऑपरेटिंग मोड में इन्सुलेशन के लिए खतरनाक ओवरवॉल्टेज की सीमा सहायता का उपयोग करके की जाती है विशेष सुरक्षात्मक उपकरण.

मुख्य सुरक्षात्मक उपकरण अरेस्टर, सर्ज अरेस्टर, प्रोटेक्टिव कैपेसिटेंस, आर्क सप्रेशन और रिएक्टिव कॉइल, लाइटनिंग अरेस्टर (रस्सी और रॉड), हाई-स्पीड सर्किट ब्रेकर हैं। स्वचालित समापन उपकरणों (एआर) के साथ.

उचित परिचालन उपाय सीमाओं और अन्य सुरक्षात्मक उपकरणों का उपयोग करते समय इन्सुलेशन के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने में मदद करते हैं। इनमें इन्सुलेशन का समन्वय, आवधिक निवारक इन्सुलेशन परीक्षणों का संगठन (कमजोर इन्सुलेशन की पहचान करने और हटाने के लिए), ट्रांसफार्मर के न्यूट्रल का ग्राउंडिंग और आदि शामिल हैं। .

अलगाव समन्वय

उच्च वोल्टेज प्रौद्योगिकियों में इन्सुलेशन के डिजाइन में उत्पन्न होने वाली मुख्य समस्याओं में से एक तथाकथित की परिभाषा है "इन्सुलेशन स्तर", यानी वह वोल्टेज जो बिना क्षतिग्रस्त हुए झेल सकता है।

विद्युत प्रतिष्ठानों का इन्सुलेशन विद्युत शक्ति की ऐसी सीमा के साथ किया जाना चाहिए कि किसी भी संभावित ओवरवॉल्टेज पर कोई ओवरलैप (विनाश) नहीं होगा।हालांकि, यह इन्सुलेशन बहुत बोझिल और महंगा है।

इसलिए, इन्सुलेशन चुनते समय, इसकी विद्युत शक्ति की सीमा बनाने की रेखा के साथ नहीं जाने की सलाह दी जाती है, लेकिन ऐसे सुरक्षात्मक उपायों को लागू करने की रेखा के साथ, जो एक ओर इन्सुलेशन के लिए खतरनाक ओवरवॉल्टेज तरंगों की उपस्थिति को रोकते हैं, और दूसरी ओर, यह इंसुलेशन को सर्ज वेव्स होने से बचाता है...

इसलिए, इन्सुलेशन को एक निश्चित स्तर पर चुना जाता है, अर्थात। सुरक्षात्मक उपायों को ध्यान में रखते हुए डिस्चार्ज और ब्रेकडाउन वोल्टेज के लिए निर्दिष्ट मूल्य।

अलगाव स्तर और सुरक्षात्मक उपायों को इस तरह से चुना जाना चाहिए कि इन्सुलेशन किसी दिए गए इंस्टॉलेशन में होने वाले ओवरवॉल्टेज के विभिन्न रूपों के प्रभाव में न गिरे, और साथ ही न्यूनतम आकार और लागत हो।

इन्सुलेशन के अपनाए गए स्तर और इन्सुलेशन को प्रभावित करने वाले ओवरवॉल्टेज के साथ सुरक्षात्मक उपायों के समाधान को कहा जाता है अलगाव समन्वय.

220 केवी के समावेशी वोल्टेज वाले प्रतिष्ठानों के लिए इन्सुलेशन स्तर मुख्य रूप से वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज के मूल्यों द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, अर्थात। वे आंतरिक ओवरवॉल्टेज के मूल्यों से काफी अधिक हैं, और उनमें इन्सुलेशन समन्वय आवेग विशेषताओं पर आधारित है।

330 केवी और उच्चतर की स्थापना के इन्सुलेशन स्तर मुख्य रूप से आंतरिक ओवरवॉल्टेज द्वारा निर्धारित किए जाते हैं, और उनमें इन्सुलेशन का समन्वय इन ओवरवॉल्टेज के संभावित परिमाणों पर विचार करने पर आधारित होता है।

इन्सुलेशन समन्वय स्थापना के तटस्थ बिंदु पर अत्यधिक निर्भर है। पृथक न्यूट्रल वाले प्रतिष्ठानों को हार्ड अर्थेड न्यूट्रल वाले इंस्टॉलेशन की तुलना में उच्च स्तर के इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है।