अनग्राउंड सिस्टम में 3-फेज 4PT के लिए एकल-फेज ग्राउंडिंग दोष निर्धारण कैसे करें?

10 किलोवोल्ट और 35 किलोवोल्ट अनग्राउंड सिस्टम में, एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट न्यूनतम विद्युत धारा का कारण बनता है, इसलिए सुरक्षा प्रणाली थोड़े ही समय में चलती है। नियमों के अनुसार, संचालन 2 घंटों तक सीमित है; लंबे समय तक अनजान फ़ॉल्ट खराब हो सकते हैं, भले ही स्विचों को नुकसान पहुंचाते हों। जबकि IEE-Business 110 किलोवोल्ट और 220 किलोवोल्ट सबस्टेशन में छोटी-धारा ग्राउंडिंग लाइन चयन डिवाइस को बढ़ावा देता है, उनकी सटीकता अभी भी कम है, जिससे निगरानी/संचालन स्टाफ को दूरी से माप का विश्लेषण करना पड़ता है। तीन-फेज 4PT वोल्टेज ट्रांसफार्मर वाले अनग्राउंड सिस्टम के लिए, यह शोधपत्र एकल-फेज ग्राउंडिंग का विश्लेषण करता है ताकि स्टाफ के लिए दूरी से माप की उपयोगिता में सुधार हो सके, और क्षेत्रीय अनुभव पर आधारित समाधान प्रदान करता है।

1 अनग्राउंड सिस्टम में सामान्य संचालन और एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट का विश्लेषण
1.1 सामान्य संचालन के दौरान वोल्टेज ट्रांसफार्मर का सिद्धांत

10 किलोवोल्ट बस तीन-फेज 4PT वोल्टेज ट्रांसफार्मर (वायरिंग: आकृति 1) के लिए, U_A, U_B, U_C(फेज-टू-ग्राउंड वोल्टेज), U_L (शून्य-अनुक्रम वोल्टेज); U_Aa, U_Bb, U_Cc (प्राथमिक वाइंडिंग फेज वोल्टेज); U_a, U_b, U_c (द्वितीयक वाइंडिंग फेज वोल्टेज), 3U₀ (शून्य-अनुक्रम वोल्टेज)। सभी PT अनुपात: (10 किलोवोल्ट/√3)/(57.74 V)।

सामान्य संचालन के दौरान, प्राथमिक तीन-फेज और शून्य-अनुक्रम वोल्टेज का विश्लेषण किया जाता है, जैसा कि समीकरण (1) में दिखाया गया है। समीकरण (1) से, द्वितीयक वोल्टेज U_a= 57.74 V, U_b = 57.74V, U_c = 57.74V, और 3U₀ = 0V प्राप्त किया जाता है, जो तीन-फेज ओपन-डेल्टा कनेक्शन वाले वोल्टेज ट्रांसफार्मर के द्वितीयक वोल्टेज के साथ संगत हैं।

1.2 एकल-फेज ग्राउंडिंग में PT का सिद्धांत विश्लेषण

जब फेज-ए ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट होता है, तो वोल्टेज ट्रांसफार्मर का प्राथमिक तरफ आकृति 2 में दिखाए अनुसार समकक्ष रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है। इनमें, तीन-फेज PT के प्राथमिक वाइंडिंग , शून्य-अनुक्रम वाइंडिंग इम्पीडेंस , और U_A', U_B', U_C', U_L' फेज-ए ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट होने पर तीन फेज और शून्य-अनुक्रम वोल्टेज होते हैं, क्रमशः।

सुपरपोजिशन प्रमेय के अनुसार, यह प्राप्त किया जा सकता है कि

तीन-फेज 4PT वोल्टेज ट्रांसफार्मर की विशेषताओं के अनुसार, शून्य-अनुक्रम वाइंडिंग की इम्पीडेंस फेज वाइंडिंग से बहुत अधिक होती है। तो ऊपर दिए गए सूत्र को सरलीकृत किया जा सकता है, जैसा कि सूत्र (3) में दिखाया गया है।

जब फेज-ए ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट होता है, तो फेज-ए का फेज-टू-ग्राउंड वोल्टेज 0 होता है, और फेज-बी और फेज-सी का वोल्टेज 10 किलोवोल्ट होता है। सूत्र (3) के संयोजन से, एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट के दौरान फेजर आरेख प्राप्त किया जा सकता है, जैसा कि आकृति 3 में दिखाया गया है।

आकृति 3 में फेजर आरेख के विश्लेषण के आधार पर, सूत्र (4) प्राप्त किया जा सकता है। इनमें, U_Aa', U_Bb', और U_Cc' फेज-ए ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट के बाद बस के प्राथमिक वाइंडिंग वोल्टेज हैं, क्रमशः।U_Aa'= U_A 10kV√3, U_Bb'= U_B 10kV√3, U_Cc' =U_C 10kV√3, U_L'=U_A = 10kV √3। फ़ॉल्ट के बाद द्वितीयक तरफ रूपांतरित करने पर, हम U_a' = 57.74V, U_b' = 57.74V, U_c' = 57.74V, और 3U₀' = 57.74V प्राप्त कर सकते हैं।

उपरोक्त विश्लेषण से, अनग्राउंड सिस्टम में, जब एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट होता है, तो तीन फेज ABC का वोल्टेज 57.74 V होता है, जो सामान्य संचालन की स्थिति के साथ संगत है। केवल शून्य-अनुक्रम वोल्टेज फेज वोल्टेज तक बढ़ जाता है, जो निगरानी और संचालन और रखरखाव कर्मियों को बहुत अधिक भ्रम पैदा करता है। यह एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट की पहचान करना बहुत कठिन बना देता है। इसके अलावा, क्योंकि फ़ॉल्ट धारा बहुत कम होती है, इसलिए सुरक्षा सिस्टम फ़ॉल्ट ट्रिपिंग नहीं शुरू करता, जो विद्युत ग्रिड के सुरक्षित और स्थिर संचालन के लिए छिपी हुई खतरनाक स्थितियाँ पैदा करता है।

2 सुधार उपाय

तीन-फेज 4PT वायरिंग मोड वाले वोल्टेज ट्रांसफार्मर के लिए, जब एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट होता है, तो अपलोड किए गए तीन-फेज वोल्टेज दूरी से माप निगरानी और संचालन और रखरखाव कर्मियों को निश्चित भ्रम पैदा करते हैं। इस शोधपत्र में, तीन-फेज 4PT वोल्टेज ट्रांसफार्मर के प्राथमिक तरफ वोल्टेज वाइंडिंग की वायरिंग को अपरिवर्तित रखते हुए द्वितीयक वाइंडिंग की वायरिंग को बदलने का प्रस्ताव दिया गया है, जैसा कि आकृति 4 में दिखाया गया है।

खंड 1.2 में विश्लेषित सिद्धांत के आधार पर, हम निम्नलिखित को निकाल सकते हैं: U_A' = U_L' + U_Aa' = 0V, U_B' = U_L' + U_Bb' = 10kV, U_C' = U_L' + U_Cc' = 10kV। अर्थात्, फ़ॉल्ट के बाद द्वितीयक वोल्टेज U_A' = 0V, U_B' = 100 kV, U_C' = 100kV, और3U₀' = 57.74kV हैं। ऊपर विश्लेषित डेटा से, सुधारित तीन-फेज 4PT वोल्टेज ट्रांसफार्मर के लिए, एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट के दौरान, तीन-फेज वोल्टेज तीन-फेज चार-तारीय सिस्टम में एकल-फेज फ़ॉल्ट के साथ संगत होते हैं, और शून्य-अनुक्रम वोल्टेज भी फेज वोल्टेज तक बढ़ जाता है।

निगरानी और संचालन और रखरखाव कर्मी तेजी से निर्धारित कर सकते हैं कि 10 किलोवोल्ट सिस्टम में एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट हो गया है। छोटी-धारा ग्राउंडिंग लाइन चयन डिवाइस के संयोजन से, संबंधित फ़ॉल्ट लाइन जल्द से जल्द हटा दी जा सकती है।

3 निष्कर्ष

यह शोधपत्र तीन-फेज 4PT वोल्टेज ट्रांसफार्मर के लिए द्वितीयक वाइंडिंग की वायरिंग विधि प्रस्तावित करता है, जिससे अनग्राउंड सिस्टम में एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट के साथ समान विशेषताओं वाले तीन-फेज वोल्टेज दूरी से माप निगरानी प्रणाली में अपलोड किए जा सकते हैं। इस प्रकार, यह निगरानी और संचालन और रखरखाव कर्मियों के लिए तेजी से निर्णय लेने में अधिक सहायक है, फ़ॉल्ट को और खराब होने से रोकता है, और विद्युत ग्रिड के सुरक्षित और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करता है।