ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर और आर्क सप्रेशन कोइल के बीच क्या अंतर है

प्रत्यावर्ती ट्रांसफॉर्मर का सारांश
प्रत्यावर्ती ट्रांसफॉर्मर, जिसे आमतौर पर "प्रत्यावर्ती ट्रांसफॉर्मर" या सिर्फ "प्रत्यावर्ती इकाई" कहा जाता है, अपने विद्युत-अवरोधी माध्यम के आधार पर तेल-गोत्रित और सूखा-प्रकार में और चरणों की संख्या के आधार पर तीन-चरण और एक-चरण में वर्गीकृत किया जा सकता है। प्रत्यावर्ती ट्रांसफॉर्मर का मुख्य कार्य उन विद्युत प्रणालियों के लिए एक कृत्रिम न्यूट्रल बिंदु प्रदान करना है जिनमें ट्रांसफॉर्मर या जनरेटर को प्राकृतिक न्यूट्रल (जैसे, डेल्टा-संयोजित प्रणालियाँ) की कमी हो। यह कृत्रिम न्यूट्रल पीटरसन कोइल (आर्क दमन कोइल) या निम्न-प्रतिरोध भूमिकरण विधि का उपयोग संभव बनाता है, जिससे एकल-लाइन-से-भूमि दोष के दौरान प्रतिपथी भू-दोष धारा को कम करता है और वितरण प्रणाली की विश्वसनीयता को बढ़ाता है।

आर्क दमन कोइल (पीटरसन कोइल) का सारांश
नाम से स्पष्ट है, आर्क दमन कोइल आर्क दमन के लिए डिजाइन किया गया है। यह एक लोहे का-कोर इंडक्टिव कोइल है जो ट्रांसफॉर्मर (या जनरेटर) के न्यूट्रल बिंदु और पृथ्वी के बीच जोडा जाता है, जिससे आर्क-दमन-कोइल भूमिकरण प्रणाली बनती है। यह व्यवस्था एक प्रकार की छोटे-धारा भूमिकरण प्रणाली का प्रतिनिधित्व करती है। सामान्य संचालन स्थितियों में, कोइल में कोई धारा नहीं बहती है। हालांकि, जब ग्रिड को बिजली चमक लगती है या एकल-चरण आर्किंग भू-दोष होता है, तो न्यूट्रल-बिंदु वोल्टेज चरण वोल्टेज तक बढ़ जाता है। इस समय, आर्क दमन कोइल से इंडक्टिव धारा प्रतिपथी दोष धारा को विपरीत करती है, इस प्रकार इसे प्रभावी रूप से संपन्न करती है। शेष धारा बहुत छोटी हो जाती है—जिससे आर्क जारी नहीं रह पाता—इसे प्राकृतिक रूप से दमित होने देता है। यह तेजी से भू-दोष को दूर करता है बिना खतरनाक ओवरवोल्टेज उत्पन्न किए।

आर्क दमन कोइल की मुख्य भूमिका एकल-चरण भू-दोष के दौरान दोष बिंदु पर प्रतिपथी धारा को संपन्न करने वाली इंडक्टिव धारा प्रदान करना है, जिससे कुल दोष धारा 10 A से कम हो जाती है। यह धारा शून्य-पार पर आर्क के पुनर्जालिकीकरण को रोकता है, आर्क दमन, उच्च-मात्रा की ओवरवोल्टेज की संभावना को कम करता है और दोष के फैलावे को रोकता है। जब ठीक से ट्यून किया जाता है, तो आर्क दमन कोइल न केवल आर्क-प्रेरित ओवरवोल्टेज की संभावना को कम करता है, बल्कि उनकी तीव्रता को भी दबाता है और दोष बिंदु पर ऊष्मीय नुकसान और भूमिकरण ग्रिड पर वोल्टेज उत्थान को भी कम करता है।

ठीक ट्यूनिंग का मतलब है इंडक्टिव धारा (IL) प्रतिपथी धारा (IC) के समान या इसके निकट हो। इंजीनियरिंग अभ्यास में, डिट्यूनिंग की डिग्री डिट्यूनिंग फैक्टर V द्वारा व्यक्त की जाती है:

• जब V=0, तो इसे पूर्ण संपन्न (रिझोनेंट स्थिति) कहा जाता है।

• जब V>0, तो यह अपसंपन्न है।

• जब V<0, तो यह अतिसंपन्न है।

आदर्श रूप से, आर्क दमन के लिए, V का निरपेक्ष मान जितना कम हो सके उतना अच्छा है—प्राथमिक रूप से शून्य (पूर्ण संपन्न)। हालांकि, सामान्य ग्रिड संचालन में, एक छोटा डिट्यून (विशेष रूप से पूर्ण संपन्न) श्रृंखला रिझोनेंट ओवरवोल्टेज का कारण बन सकता है। उदाहरण के लिए, 6 kV कोयला खदान विद्युत प्रणाली में, पूर्ण संपन्न के तहत न्यूट्रल-बिंदु विस्थापन वोल्टेज अनप्रतिष्ठित प्रणाली की तुलना में 10 से 25 गुना अधिक हो सकता है—जिसे आमतौर पर श्रृंखला रिझोनेंट ओवरवोल्टेज के रूप में जाना जाता है। इसके अतिरिक्त, स्विचिंग ऑपरेशन (जैसे, बड़े मोटरों को ऊर्जा देना या असंगत सर्किट ब्रेकर का बंद करना) भी खतरनाक ओवरवोल्टेज को उत्पन्न कर सकते हैं। इसलिए, जब कोई भू-दोष नहीं होता है, तो आर्क दमन कोइल का रिझोनेंट के निकट संचालन एक जोखिम बनता है, न कि सुरक्षा का लाभ। व्यावहारिक रूप से, पूर्ण संपन्न या इसके निकट संचालित होने वाले आर्क दमन कोइल को आमतौर पर रिझोनेंट ओवरवोल्टेज को दबाने के लिए डैम्पिंग रेजिस्टर के साथ लगाया जाता है, और क्षेत्रीय अनुभव ने यह दर्शाया है कि यह दृष्टिकोण बहुत प्रभावी है।

प्रत्यावर्ती ट्रांसफॉर्मर और आर्क दमन कोइल के बीच अंतर
चीन की 10 kV तीन-चरण वितरण प्रणालियों में, न्यूट्रल बिंदु आमतौर पर अनप्रतिष्ठित होता है। एकल-चरण भू-दोष के दौरान अनवरत प्रतिपथी धाराओं से जो स्थायी आर्किंग और वोल्टेज दोलन का कारण बन सकती हैं, जो बड़ी घटनाओं में बदल सकती हैं, इससे रोकने के लिए एक प्रत्यावर्ती ट्रांसफॉर्मर का उपयोग किया जाता है जो एक कृत्रिम न्यूट्रल बिंदु बनाता है। प्रत्यावर्ती ट्रांसफॉर्मर आमतौर पर जिग-जाग (Z-प्रकार) वाइंडिंग कनेक्शन का उपयोग करता है। इसका न्यूट्रल बिंदु एक आर्क दमन कोइल से जोड़ा जाता है, जो फिर भूमिकरण किया जाता है। एकल-चरण भू-दोष के दौरान, आर्क दमन कोइल से इंडक्टिव धारा प्रणाली की प्रतिपथी धारा को रद्द कर देती है, जिससे प्रणाली 2 घंटे तक संचालित रह सकती है जब तक कि रखरखाव कर्मियों को दोष की पहचान और साफ़ करने का समय मिलता है।

इस प्रकार, प्रत्यावर्ती ट्रांसफॉर्मर और आर्क दमन कोइल दो अलग-अलग उपकरण हैं: आर्क दमन कोइल असल में एक बड़ा इंडक्टर है, जो प्रत्यावर्ती ट्रांसफॉर्मर द्वारा प्रदान किए गए न्यूट्रल बिंदु और पृथ्वी के बीच जोड़ा जाता है। वे एक समन्वित प्रणाली के रूप में एक साथ काम करते हैं—लेकिन मूल रूप से अलग-अलग कार्यों का निर्वाह करते हैं।