ट्रान्सफोर्मर द्वारा प्रदान किए जाने वाले प्रसारण लाइन के सेकेंडरी पक्ष पर दोष धारा (शॉर्ट-सर्किट धारा) की गणना एक जटिल प्रक्रिया है जो पावर सिस्टम के बहुत से पैरामीटरों से संबंधित होती है। नीचे दिए गए चरण और संबंधित सूत्र आपको इस गणना को कैसे करने की समझ में मदद करेंगे। हम मान लेंगे कि सिस्टम एक तीन-फेज AC सिस्टम है, और दोष ट्रान्सफोर्मर के सेकेंडरी पक्ष पर होता है।
1. सिस्टम पैरामीटरों का निर्धारण करें
ट्रान्सफोर्मर पैरामीटर:
ट्रान्सफोर्मर की अंकित क्षमता S rated (इकाई: MVA)
ट्रान्सफोर्मर इम्पीडेंस ZT (आमतौर पर प्रतिशत में दिया जाता है, उदाहरण के लिए, ZT =6%)
ट्रान्सफोर्मर का प्राथमिक-पक्ष वोल्टेज V1(इकाई: kV)
ट्रान्सफोर्मर का सेकेंडरी-पक्ष वोल्टेज V2 (इकाई: kV)
प्रसारण लाइन पैरामीटर:
प्रसारण लाइन का इम्पीडेंस ZL (इकाई: ओह्म या ओह्म प्रति किलोमीटर)
प्रसारण लाइन की लंबाई L (इकाई: किलोमीटर)
समतुल्य स्रोत इम्पीडेंस:
स्रोत का समतुल्य इम्पीडेंस ZS (इकाई: ओह्म), आमतौर पर ऊपरी ग्रिड द्वारा प्रदान किया जाता है। यदि स्रोत बहुत मजबूत है (उदाहरण के लिए, एक बड़े पावर प्लांट या अनंत बस से), तो आप मान सकते हैं ZS ≈0।
2. सभी इम्पीडेंस को एक ही आधार पर सामान्यीकृत करें
गणना को सरल बनाने के लिए, यह सामान्य है कि सभी इम्पीडेंस को एक ही आधार मान (आमतौर पर ट्रान्सफोर्मर के प्राथमिक या सेकेंडरी पक्ष) पर सामान्यीकृत किया जाए। यहाँ, हम सभी इम्पीडेंस को ट्रान्सफोर्मर के सेकेंडरी पक्ष पर सामान्यीकृत करने का चयन करते हैं।
आधार वोल्टेज: सेकेंडरी-पक्ष वोल्टेज V2 को आधार वोल्टेज के रूप में चुनें।
आधार क्षमता: ट्रान्सफोर्मर की अंकित क्षमता Srated को आधार क्षमता के रूप में चुनें।
आधार इम्पीडेंस की गणना इस प्रकार की जाती है:
जहाँ V2 सेकेंडरी-पक्ष लाइन वोल्टेज (kV) है, और S rated ट्रान्सफोर्मर की अंकित क्षमता (MVA) है।
3. ट्रान्सफोर्मर इम्पीडेंस की गणना करें
ट्रान्सफोर्मर इम्पीडेंस ZT आमतौर पर प्रतिशत में दिया जाता है और वास्तविक इम्पीडेंस मान में परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है। परिवर्तन सूत्र इस प्रकार है:
4. प्रसारण लाइन इम्पीडेंस की गणना करें
यदि प्रसारण लाइन इम्पीडेंस को ओह्म प्रति किलोमीटर में दिया गया है, तो लाइन लंबाई L के आधार पर कुल इम्पीडेंस की गणना करें:
5. समतुल्य स्रोत इम्पीडेंस की गणना करें
यदि समतुल्य स्रोत इम्पीडेंस ZS ज्ञात है, तो इसे सीधे उपयोग करें। यदि स्रोत बहुत मजबूत है, तो आप मान सकते हैं ZS≈0।
6. कुल इम्पीडेंस की गणना करें
कुल इम्पीडेंस Ztotal ट्रान्सफोर्मर इम्पीडेंस, प्रसारण लाइन इम्पीडेंस और समतुल्य स्रोत इम्पीडेंस का योग है:
7. दोष धारा की गणना करें
दोष धारा Ifault ओह्म के नियम का उपयोग करके गणना की जा सकती है:
जहाँ V2 सेकेंडरी-पक्ष लाइन वोल्टेज (kV) है, और Ztotal कुल इम्पीडेंस (ओह्म) है।
नोट: गणना की गई I fault लाइन धारा (kA) है। यदि आपको फेज धारा की आवश्यकता है, तो इसे
8. सिस्टम शॉर्ट-सर्किट क्षमता को ध्यान में रखें
कुछ मामलों में, सिस्टम की शॉर्ट-सर्किट क्षमता SC को ध्यान में रखना आवश्यक हो सकता है, जिसकी गणना इस प्रकार की जा सकती है:
जहाँ SC MVA में है।
9. समानांतर प्रसारण लाइनों को ध्यान में रखें
यदि बहुत सी समानांतर प्रसारण लाइनें हैं, तो प्रत्येक लाइन का इम्पीडेंस ZL को समानांतर में जोड़ा जाना चाहिए। n समानांतर लाइनों के लिए, कुल प्रसारण लाइन इम्पीडेंस इस प्रकार है:
10. अन्य कारकों को ध्यान में रखें
लोड प्रभाव: वास्तविक सिस्टम में, लोड शॉर्ट-सर्किट धारा पर प्रभाव डाल सकते हैं, लेकिन अधिकांश मामलों में, लोड इम्पीडेंस स्रोत इम्पीडेंस से बहुत बड़ा होता है और इसे नगण्य माना जा सकता है।
रिले सुरक्षा कार्य समय: शॉर्ट-सर्किट धारा की अवधि रिले सुरक्षा उपकरणों के कार्य समय पर निर्भर करती है, जो आमतौर पर मिलीसेकंड से सेकंड के भीतर दोष को साफ करने के लिए कार्य करते हैं।
सारांश
ट्रान्सफोर्मर द्वारा प्रदान किए जाने वाले प्रसारण लाइन के सेकेंडरी पक्ष पर दोष धारा की गणना करने के लिए, आपको ट्रान्सफोर्मर इम्पीडेंस, प्रसारण लाइन इम्पीडेंस और समतुल्य स्रोत इम्पीडेंस को ध्यान में रखना होगा। सभी इम्पीडेंस को एक ही आधार मान पर सामान्यीकृत करके और ओह्म के नियम का उपयोग करके, आप दोष धारा की गणना कर सकते हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, आपको रिले सुरक्षा उपकरणों के कार्य समय और लोडों के प्रभाव को भी ध्यान में रखना चाहिए।
