10KV वितरण ट्रान्सफोर्मर सुरक्षा व्यवस्थापनको प्रारंभिक अध्ययन

१. रिंग - मुख्य इकाईको तार आरेख
१.१ रिंग - मुख्य इकाईको संरचना

रिंग - मुख्य इकाई (RMU) कम्पार्टमेन्टहरूबाट बनेको छ। आमतौरले, यसमा कम्पार्टमेन्टहरू दुई जस्ता रिंग केबल प्रवेश र निकासी र एउटा ट्रान्सफार्मर सर्किटको लागि हुन्छन्।

१.२ रिंग - मुख्य इकाईको सुरक्षा व्यवस्थापनको रचना

रिंग केबल फीडर कम्पार्टमेन्टहरू र ट्रान्सफार्मर फीडर कम्पार्टमेन्टहरूमा लोड स्विचहरू प्रयोग गरिन्छ, जसको अधिकांश सामान्यतया तीन-स्थितिको लोड स्विचहरू छन् जसमा बनाउन, टुक्राउन र ग्राउंडिङ्ग गर्ने क्षमता छ। ट्रान्सफार्मर फीडर कम्पार्टमेन्टहरूमा उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप धारा-सीमित फ्युजहरू भी प्रयोग गरिन्छ। व्यावहारिक प्रचालनले यो एक साधारण, विश्वसनीय र आर्थिक वितरण विधि हो भन्ने सिद्ध गरेको छ।

१.३ रिंग - मुख्य इकाईको सुरक्षा व्यवस्थापनको विशेषताहरू

लोड स्विचले निर्धारित लोड धाराहरूको लागि स्विचिङ गर्ने काम गर्छ। यसको संरचना साधारण र लागत न्यून हुन्छ, तर यसले छोटो-सर्किट धारालाई टुक्राउँदैन। उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप धारा-सीमित फ्युज एउटा सुरक्षा तत्वको रूपमा काम गर्छ र यसले छोटो-सर्किट धारालाई टुक्राउँछ। यी दुई तत्वहरूको जोडाले विभिन्न सामान्य र दोष ऑपरेशन मोडहरूमा वितरण प्रणालीको प्रचालन र सुरक्षा आवश्यकताहरूलाई पूरा गर्न सक्छ। सर्किट ब्रेकरको पैरामिटरहरूको निर्धारण र यसको संरचना डिझाइन र निर्माण संकेतन अनुसार गरिन्छ।

यसमा प्रचालन र सुरक्षा दुवै फंक्शनहरू छन्, त्यसैले यसको संरचना जटिल र लागत उच्च छ, यसले बडा पैमानामा प्रयोग असम्भव बनाउँछ। रिंग-मुख्य इकाइहरूमा, लोड स्विच र उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप फ्युजको बढी संख्यामा जोडाले प्रयोग गरिन्छ। विद्युत उपकरणहरूको लागि, जसको प्रचालन र सुरक्षा फंक्शनहरू ठिक एकै छैन, दुई साधारण र सस्तो घटकहरू द्वारा यी फंक्शनहरू पूरा गरिन्छ। यानी, लोड स्विचले बढी संख्यामा लोड स्विचिङ गर्ने काम गर्छ, जहाँको छोटो-सर्किट धेरै घटिन्छ न, त्यहाँ उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप धारा-सीमित फ्युजले उपकरणहरूको सुरक्षा गर्छ। यो समस्यालाई बढी राम्रो रूपमा समाधान गर्छ, जहाँ जटिल र महँगो सर्किट ब्रेकरको प्रयोग बाहेक वास्तविक प्रचालन आवश्यकताहरू पूरा गर्छ।

• सर्किट ब्रेकरहरूले सबै सुरक्षा र प्रचालन फंक्शनहरू छन्, तर यी महँगो छन्।

• लोड स्विचहरूले सर्किट ब्रेकरहरूको लगभग एउटा समान प्रदर्शन छ, तर यी छोटो-सर्किट धारालाई टुक्राउँदैन।

• लोड स्विच र उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप धारा-सीमित फ्युजको जोडाले छोटो-सर्किट धारालाई टुक्राउँछ। केही फ्युझहरूको टुक्राउन क्षमता सर्किट ब्रेकरहरूबाट बढी उच्च छ। त्यसैले, यी जोडाले प्रयोग गर्न सर्किट ब्रेकर प्रयोग गर्न बराबर अथवा बढी अभिप्राय छ, तर लागत बढी कम छ।

१.४ लोड स्विच र उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप फ्युजको जोडाले लाभ

लोड स्विच र उच्च-टुक्राउन क्षमताको फ्युजको जोडाले निम्न लाभहरू छन्:

१.४.१ नो-लोड ट्रान्सफार्मरहरूको स्विचिङमा राम्रो प्रदर्शन

रिंग-मुख्य इकाइहरूमा अधिकांश लोडहरू वितरण ट्रान्सफार्मरहरू हुन्छन्। सामान्यतया, क्षमता १२५० KVA भन्दा बढी छैन, र असामान्य अवस्थामा १६०० KVA छ। वितरण ट्रान्सफार्मरको नो-लोड धारा सामान्यतया निर्धारित धाराको लगभग २% छ, र ठूलो वितरण ट्रान्सफार्मरको नो-लोड धारा छोटो हुन्छ। जब रिंग-मुख्य इकाई नो-लोड ट्रान्सफार्मरको छोटो धारा स्विच गर्छ, यसले राम्रो प्रदर्शन गर्छ र उच्च ओवरवोल्टेज उत्पन्न नहुन्छ।

१.४.२ वितरण ट्रान्सफार्मरहरूको प्रभावी सुरक्षा

विशेष गरी तेल-सिमित ट्रान्सफार्मरहरूको लागि, लोड स्विच र उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप धारा-सीमित फ्युजको जोडाले प्रयोग गर्न सर्किट ब्रेकर प्रयोग गर्न बढी प्रभावी छ। केही समय भित्र, यो अन्तिम भन्दा प्रभावी सुरक्षा प्रदान गर्दैन। सम्बन्धित जानकारी दिन्छ कि जब तेल-सिमित ट्रान्सफार्मरमा छोटो-सर्किट दोष घट्ने छ, त्यसपछि चाप द्वारा उत्पन्न बाटो बढ्छ, र तेल भापीकरण द्वारा बनेको बुब्बलहरू तेलको अस्तित्वमा बस्ने ठाउँलाई लिन्छ। तेलले बाटोलाई ट्रान्सफार्मर तेल टङ्कीलाई छोड्छ। छोटो-सर्किट निरन्तर रहने समयमा, बाटो बढी बढ्छ, जसले तेल टङ्कीलाई विकृत र फट्न गर्छ।

तेल टङ्कीलाई नष्ट गर्न दिनुपर्ने दोषलाई २० मिलिसेकेन्ड भित्र साफ गर्नुपर्छ। यदि सर्किट ब्रेकर प्रयोग गरिन्छ, त्यसको उपस्थिति रिले सुरक्षा, यसको निजी प्रचालन समय र चाप निर्माण समय दुई जुन्या थिए भने, कुल खुल्ने समय सामान्यतया ६० मिलिसेकेन्ड भन्दा बढी छ, जसले ट्रान्सफार्मरलाई प्रभावी रूपमा सुरक्षा दिन नसक्छ। तर, उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप धारा-सीमित फ्युजमा त्वरित टुक्राउन क्षमता छ। यसको धारा-सीमित क्षमतासँग जोडिएको, यसले १० मिलिसेकेन्ड भित्र दोष साफ गर्न सक्छ र छोटो-सर्किट धारालाई सीमित गर्न सक्छ, जसले ट्रान्सफार्मरलाई प्रभावी रूपमा सुरक्षा दिन्छ। त्यसैले, उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप धारा-सीमित फ्युजहरूलाई जहाँ सम्भव विद्युत उपकरणहरूको सुरक्षा गर्न सर्किट ब्रेकरको बजाय प्रयोग गर्नुपर्छ। यदि लोड एक ड्राइ टाइप ट्रान्सफार्मर हो, त्यसपछि फ्युज सुरक्षा त्वरित काम गर्छ र सर्किट ब्रेकर प्रयोग गर्न बढी राम्रो छ।

१.४.३ रिले सुरक्षा नियमनको दृष्टिकोण

अधिकांश समयमा, रिंग-मुख्य इकाइमा सर्किट ब्रेकर प्रयोग गर्नुपर्दैन। यो त्यो कारण छ कि रिंग वितरण नेटवर्कको शीर्ष अंतमा (यानी ११०kV वा २२०kV उपस्टेशनमा १०kV फीडर सर्किट ब्रेकर) सर्किट ब्रेकरको सुरक्षा सेटिङहरू सामान्यतया यस प्रकार छन्: तत्काल सुरक्षा समय ०s, ओवर-करेन्ट सुरक्षा समय ०.५s, र शून्य-क्रम सुरक्षा समय ०.५s। यदि रिंग-मुख्य इकाइमा सर्किट ब्रेकर प्रयोग गरिन्छ, यदि सेटिङ समय ०s छ, तर सर्किट ब्रेकरको निजी प्रचालन समयको विकीर्णता रुपमा, यो रिंग-मुख्य इकाइको सर्किट ब्रेकर बजाय ऊपरी स्तरको सर्किट ब्रेकरले पहिले काम गर्न सक्छ।

१.४.४ उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप धारा-सीमित फ्युज निम्न उपकरणहरूको सुरक्षा प्रदान गर्छ

जस्तै धारा ट्रान्सफार्मर, केबलहरू, आदि। उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप धारा-सीमित फ्युजको सुरक्षा क्षेत्र न्यूनतम पिगुल्ने धारा (सामान्यतया फ्युजको निर्धारित धाराको २-३ गुना) देखि अधिकतम टुक्राउन क्षमता सम्म छ। धारा-सीमित फ्युजको धारा-समय विशेषता सामान्यतया एक तीव्र व्युत्क्रम समय वक्र हुन्छ। छोटो-सर्किट घट्ने पछि, यसले धेरै छोटो समयमा पिगुल्ने र दोष साफ गर्न सक्छ। यदि सर्किट ब्रेकर प्रयोग गरिन्छ, त्यसले अन्य विद्युत घटकहरू जस्तै केबल, धारा ट्रान्सफार्मर, र ट्रान्सफार्मर बुशिङहरूको तापीय स्थिरता आवश्यकतालाई बढी बढाउँछ, जसले विद्युत उपकरणहरू र प्रकल्प लागत बढाउँछ। यहाँ, यो उल्लेख गर्नुपर्छ कि जब लोड स्विच र उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप फ्युजको जोडाले प्रयोग गरिन्छ, त्यसहरू दुईलाई अच्छो रूपमा नियमन गर्नुपर्छ। जब फ्युज तीन फेजमा पिगुल्ने छैन, त्यसपछि फ्युजको स्ट्राइकर लोड स्विचलाई तुरुन्तै ट्रिप गर्नुपर्छ, जसले एकल-फेज प्रचालनलाई रोक्दछ।

२. अन्तिम प्रयोगकर्ताहरूको उच्च-वोल्ट चेम्बरको तार आरेख

GB14285-1993 "रिले सुरक्षा र सुरक्षित स्वचालित उपकरणको तकनीकी कोड" नियम लेख्दछ कि जब वितरण ट्रान्सफार्मरको लागि सुरक्षा स्विचगियर चयन गरिन्छ, यदि क्षमता ८०० KVA बराबर वा बढी छ, त्यसपछि रिले सुरक्षा उपकरणसँग एक सर्किट ब्रेकर चयन गरिनुपर्छ। यो नियम निम्न दुई विषयहरूको आधारमा समझिन सकिन्छ:

• जब वितरण ट्रान्सफार्मरको क्षमता ८०० KVA बराबर वा बढी पुग्छ, भए अतीतमा यी अधिकांश तेल-सिमित ट्रान्सफार्मरहरू थिए र गैस रिले सँग यस्तो थिए। सर्किट ब्रेकर प्रयोग गर्न गैस रिले सँग सहयोग गरेर ट्रान्सफार्मरलाई प्रभावी रूपमा सुरक्षा गर्न सकिन्छ।

• क्षमता ८०० KVA भन्दा बढी राख्ने प्रयोगकर्ताहरूको लागि, विभिन्न कारणले एकल-फेज ग्राउंडिङ दोष शून्य-क्रम सुरक्षालाई काम गराउँदैन, जसले सर्किट ब्रेकरलाई ट्रिप गराउँदैन र दोषलाई अलग गर्दछ, जसले मुख्य उपस्टेशनको फीडर सर्किट ब्रेकरलाई काम गराउँदैन र अन्य प्रयोगकर्ताहरूको नैमित्तिक विद्युत प्रदान गर्न असर नहुन्छ। अतिरिक्तमा, नियम निस्कार लेख्दछ कि यदि एक ट्रान्सफार्मरले यी क्षमता पुग्दैन, तर प्रयोगकर्ताको वितरण ट्रान्सफार्मरहरूको कुल क्षमता ८०० KVA पुग्छ, त्यसपछि यी आवश्यकता पूरा गरिनुपर्छ। वर्तमानमा, अधिकांश प्रयोगकर्ताहरूको उच्च-वोल्ट स्विचगियर कक्षको तार आरेख एक बुनियादी तार आरेख छ, र यसको आधारमा एक-मुख्य-एक-स्टैन्डबाइ आइनिङ वा डबल आइनिङ विद्युत बसबाट विभाजन गर्न सकिन्छ।

३. निष्कर्ष

१०kV वितरण ट्रान्सफार्मरहरूको लागि सुरक्षा व्यवस्थापन मुख्यतया सर्किट ब्रेकर, लोड स्विच, वा लोड स्विच र फ्युजहरू योगदान दिन्छ। तकनीकी, आर्थिक प्रदर्शन, र प्रचालन प्रबन्धन फक्तरहरूको विचार गर्दा, यदि १०kV रिंग-मुख्य इकाइ वा अन्तिम प्रयोगकर्ताहरूको उच्च-वोल्ट वितरण इकाइमा, लोड स्विच र उच्च-टुक्राउन क्षमताको बैकअप धारा-सीमित फ्युजको जोडाले निर्धारित लो