उच्चदाब विद्युत प्रणालींचे परीक्षण (Testing of High Voltage Electrical Systems) : उच्चदाब (High Voltage – HV) प्रणाली म्हणजे साधारणपणे १००० व्होल्ट्स एसी (Volts AC) पेक्षा जास्त विद्युतदाबावर कार्य करणाऱ्या प्रणाली. यामध्ये विद्युत निर्मिती (Generation), वहन (Transmission), उपकेंद्रे (Substations), विद्युत रोहित्र / ट्रान्सफॉर्मर (Transformer), उच्चदाब स्विचगियर (High Voltage Switchgear), केबल्स, संरक्षण प्रणाली (Protection Systems) आणि नियंत्रण उपकरणे (Control Equipment) यांचा समावेश होतो. या प्रणाली प्रामुख्याने विद्युत पुरवठा कंपन्यांच्या (Supply Companies) पायाभूत सुविधांमध्ये असतात. मात्र, कित्येक वेळा मोठी व्यापारी संकुले (Commercial Complexes), उद्योग (Industries), डेटा सेंटर्स (Data Centers), रुग्णालये (Hospitals) आणि इतर मोठ्या प्रकल्पांमध्येदेखील उच्चदाब प्रणाली वापरल्या जातात, जिथे मोठ्या प्रमाणावर विद्युत भार (Electrical Load) असतो.
उच्चदाब प्रणालींमध्ये बिघाड झाल्यास त्याचे परिणाम कमी दाबाच्या प्रणालींपेक्षा खूपच गंभीर असतात. कारण या प्रणाली मोठ्या क्षमतेने विद्युत वहन करतात आणि त्यांच्याशी अनेक उपकेंद्रे व कमी दाब वितरण प्रणाली जोडलेल्या असतात. त्यामुळे अशा बिघाडामुळे अनेक आस्थापनांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वीज खंडित (Outage) होऊ शकते. तसेच उच्च ऊर्जा पातळीमुळे विद्युत दोष (Electrical Faults) अत्यंत तीव्र स्वरूपाचे असतात, उदा. मोठ्या प्रमाणातील आर्क फ्लॅश (Arc Flash), ट्रान्सफॉर्मर जळणे, केबल दोष, उपकरणांचे नुकसान, दीर्घकालीन वीज खंडित होणे आणि मोठ्या प्रमाणावर विद्युत आग (Electrical Fire) वगैरे. त्यामुळे उच्चदाब प्रणालींचे परीक्षण हे केवळ तांत्रिक आवश्यकता नसून अत्यंत महत्त्वाची सुरक्षिततेची गरज आहे आणि त्याचा आढावा पुढे दिला आहे.
उच्चदाब विद्युत संचमांडणीचे (Electrical Installation) विद्युत परीक्षण करण्यापूर्वी, सविस्तर दृश्य तपासणी (Visual Inspection) करणे आवश्यक असते. यामध्ये ट्रान्सफॉर्मर, स्विचगियर पॅनेल्स (Switchgear Panels), सर्किट ब्रेकर (Circuit Breaker), आयसोलेटर्स (Isolators), बसबार्स (Busbars), इन्सुलेटर्स (Insulators) आणि केबल टर्मिनेशन, इ. यांची स्थिती तपासली जाते. संचमांडणी मंजूर रचना चित्रांनुसार (Drawings) झाली आहे का, आवश्यक अंतर (Clearances) राखले आहेत का, योग्य अर्थिंग (Earthing) आणि बॉन्डिंग (Bonding) केले आहे का, तसेच गंज (Corrosion), ओलावा (Moisture Ingress), घाण (Contamination) किंवा सैल जोड (Loose Connections) यांसारखी कोणतीही दृश्य लक्षणे नाहीत ना, याची खात्री केली जाते.
दृश्य तपासणी समाधानकारक झाल्यानंतर वीज सुरू करण्यापूर्वीचे परीक्षण (Pre-Commissioning Testing) केले जाते. उच्चदाब प्रणालींमधील सर्वात महत्त्वाचे परीक्षण म्हणजे इन्सुलेशन प्रतिकार परीक्षण (Insulation Resistance Testing). यामध्ये केबल्स, ट्रान्सफॉर्मर आणि स्विचगियर यांच्या इन्सुलेशनची स्थिती तपासली जाते. कमी दाबाच्या तुलनेत उच्चदाब प्रणालींसाठी हे परीक्षण अधिक उच्च परीक्षण व्होल्टेज वापरून मेगर (Megger) या उपकरणाद्वारे केले जाते.
इन्सुलेशन परीक्षणासोबतच उच्चदाब सहनशक्ती चाचणी (High Voltage Withstand Test / Dielectric Test) केली जाते. या परीक्षणामध्ये ठराविक कालावधीसाठी ठराविक उच्च व्होल्टेज लागू करून इन्सुलेशन त्यास सहन करू शकते का हे तपासले जाते. हे परीक्षण केबल्स, बसबार्स, ब्रेकर आणि इतर उपकरणांच्या दीर्घकालीन कार्यक्षमतेसाठी अत्यंत महत्त्वाचे आहे.
उपकेंद्रामध्ये (Substation) ट्रान्सफॉर्मर (Transformer) हे अत्यंत महत्त्वाचे उपकरण असल्यामुळे त्याचे परीक्षण अत्यावश्यक असते. यामध्ये तेल / ऑइल परीक्षण (Oil Testing), इन्सुलेशन रेसिस्टन्स, गुणोत्तर परीक्षण (Ratio Testing), व्हेक्टर ग्रुप पडताळणी (Vector Group Verification) आणि वाइंडिंग रेसिस्टन्स (Winding Resistance) मोजमाप, इत्यादींचा समावेश होतो. ट्रान्सफॉर्मर ऑइलची डायलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ (Dielectric Strength) आणि दूषितता तपासणे अत्यंत आवश्यक आहे, कारण त्यात बिघाड झाल्यास इन्सुलेशन कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणावर कमी होते.
उच्चदाब प्रणालींमधील आणखी एक महत्त्वाचे उपकरण म्हणजे सर्किट ब्रेकर (Circuit Breaker). त्याचे यांत्रिक कार्य (Mechanical Operation), संपर्क प्रतिकार (Contact Resistance), टायमिंग वैशिष्ट्ये (Timing Characteristics) आणि ट्रिप कार्यक्षमता (Tripping Performance) तपासली जाते. फॉल्ट करंट सुरक्षितपणे खंडित करण्यासाठी सर्किट ब्रेकरचे योग्य कार्य करणे अत्यावश्यक आहे.
तसेच करंट ट्रान्सफॉर्मर (Current Transformer – CT) आणि व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर (Voltage Transformer – VT) यांची अचूकता आणि कार्यक्षमता तपासली जाते, कारण हे उपकरणे मोजमाप (Metering) आणि संरक्षण प्रणालींमध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावतात.
संरक्षण प्रणाली परीक्षण (Protection System Testing) हादेखील अत्यंत महत्त्वाचा भाग आहे. संरक्षण रिले (Protection Relays) यांची कार्यप्रणाली, सेटिंग्स, समन्वय (Coordination) आणि प्रतिसाद वेळ (Response Time) तपासला जातो. यामुळे फॉल्ट त्वरित ओळखले जाऊन विद्युत पुरवठा सुरक्षितपणे खंडित होतो आणि उपकरणांचे नुकसान तसेच आग होण्याचा धोका कमी होतो. उच्चदाब प्रणालींमध्ये इंटरकनेक्शनसाठी केबल्स किंवा बसबार्स वापरले जातात. केबल्ससाठी इतर परीक्षणाबरोबर VLF परीक्षण (Very Low Frequency Testing), टॅन डेल्टा परीक्षण (Tan Delta Testing) आणि पार्शियल डिस्चार्ज मोजमाप (Partial Discharge Measurement) इ. सारखी विशेष परीक्षणे केली जातात, ज्यामुळे इन्सुलेशनमधील सूक्ष्म दोष ओळखता येतात. बसबार्ससाठी प्रामुख्याने इन्सुलेशन रेसिस्टन्स परीक्षण केले जाते.
अर्थिंग प्रणालीचे परीक्षण (Earthing System Testing) उच्चदाब प्रणालींमध्ये अत्यंत महत्त्वाचे आहे. अर्थिंग प्रणालीने फॉल्ट करंट सुरक्षितपणे जमिनीत जाणे (Dissipate) आणि सुरक्षित टच व स्टेप पोटेन्शियल (Touch & Step Potential) राखणे आवश्यक असते. यासाठी अर्थ पिट्स (Earth Pits), अर्थ ग्रिड (Earth Grid) आणि अर्थिंग जोडांची प्रतिकार मोजणी, कंटिन्युइटी तपासणी आणि संपूर्ण इक्विपोटेन्शियल बॉन्डिंगची (Equipotential Bonding) पडताळणी केली जाते.
वर नमूद केलेली परीक्षणे अत्यावश्यक आहेत, परंतु ती सर्वसमावेशक नाहीत. प्रणालीचा प्रकार, व्होल्टेज स्तर, भाराचे महत्त्व आणि लागू मानके (Standards) यानुसार अतिरिक्त परीक्षणे आवश्यक असू शकतात.
प्रत्यक्ष कार्यक्षेत्रात उष्णता तपासणी (Thermographic Scanning), ऑनलाइन पार्शियल डिस्चार्ज मॉनिटरिंग (Online Partial Discharge Monitoring) आणि रिले कॅलिब्रेशन (Relay Calibration) यांसारख्या अतिरिक्त पद्धती वापरून बिघाडाची प्रारंभिक चिन्हे ओळखली जातात.
सर्व परीक्षणांची योग्य नोंदवही (Documentation) ठेवणे अत्यंत आवश्यक आहे. परीक्षण अहवालामध्ये नोंदी, मोजलेली मूल्ये, अनुमत मर्यादा, परीक्षण स्थिती, उपकरणांची माहिती, कॅलिब्रेशन स्थिती (Calibration Status) आणि निरीक्षणे यांचा समावेश असावा. अशा नोंदींमुळे भविष्यातील तुलना आणि कल विश्लेषण (Trend Analysis) शक्य होते. कमी दाब प्रणालींपेक्षा भिन्न, उच्चदाब परीक्षणासाठी विशेष उपकरणे, प्रशिक्षित मनुष्यबळ आणि कठोर सुरक्षितता पद्धती आवश्यक असतात. परीक्षण नेहमी योग्य विद्युत विलगीकरण (Isolation), परमिट प्रणाली (Permit System) आणि सुरक्षितता नियमांचे पालन करूनच केले पाहिजे.
उच्चदाब विद्युत प्रणाली मोठ्या आस्थापनांच्या विद्युत पुरवठ्याचा कणा आहेत. त्यांच्या बिघाडामुळे मोठ्या प्रमाणावर वीज खंडित होणे, उपकरणांचे नुकसान आणि आग होण्याचा धोका निर्माण होतो. त्यामुळे पद्धतशीर परीक्षण, नियमित पडताळणी आणि स्थितीनुसार देखरेख (Condition Monitoring) अत्यावश्यक आहे.
(लेखक वीजविषयक सल्लागार आहेत.)
ajitnkulkarni@yahoo.com
