گراؤنڈنگ ترانسفارمر کے حفاظتی نظام کے غلط عمل کے اسباب کا تجزیہ

چین کے بجلی کے نظام میں، 6 kV، 10 kV اور 35 kV گرڈز عام طور پر نیوٹرل-پوائنٹ ناگراونڈ شدہ آپریشنل موڈ کو ترجیح دیتے ہیں۔ گرڈ کے میئن ٹرانسفورمرز کے ڈسٹریبیوشن ولٹیج سائیڈ عام طور پر ڈیلٹا کنفیگریشن میں جڑے ہوتے ہیں، جس سے گراؤنڈنگ ریزسٹرز کو جوڑنے کے لئے نیوٹرل پوائنٹ فراہم نہیں ہوتا۔ جب نیوٹرل-پوائنٹ ناگراونڈ شدہ نظام میں ایک سائیڈ کا زمینی فارٹ ہوتا ہے تو لائن-ٹو-لائن ولٹیج ٹرائیانگل سمیٹریکل رہتا ہے، جس سے صارفین کی آپریشن کو کم تکلیف ہوتی ہے۔ علاوہ ازیں، جب کیپیسٹیو کرنٹ نسبتاً چھوٹا ہوتا ہے (10 A سے کم)، تو کچھ عارضی زمینی فارٹ خود کو ختم کر سکتے ہیں، جو بجلی کی فراہمی کی قابلیت کو بہتر بنانے اور آؤٹیج واقعات کو کم کرنے میں بہت موثر ہوتا ہے۔

لیکن، بجلی کے صنعت کے مستقل وسعت اور ترقی کے ساتھ، یہ سادہ طریقہ موجودہ درخواستوں کو پورا نہیں کرتا۔ مدرن شہری بجلی کے گرڈز میں، کیبل سرکٹس کا استعمال بڑھنے کے باعث کیپیسٹیو کرنٹ (10 A سے زائد) بڑھ گیا ہے۔ اس حالت میں، زمینی آرک کو موثوق طور پر ختم نہیں کیا جا سکتا، جس سے مندرجہ ذیل نتائج ہوتے ہیں:

• ایک سائیڈ کا زمینی آرک کا عارضی ختم ہونا اور دوبارہ روشن ہونا آرک-زمین اوورولٹیجز کو پیدا کرتا ہے جس کی اموال 4U (جہاں U پیک سائیڈ ولٹیج ہے) یا اس سے زائد تک پہنچ سکتی ہیں، جو لمبے عرصے تک برقرار رہ سکتے ہیں۔ یہ برقی معدات کی انسلیشن کے لئے شدید خطرات پیدا کرتا ہے، ضعیف انسلیشن کے مقامات پر بریک ڈاؤن کی وجہ بن سکتا ہے اور بڑی نقصانات کی وجہ بنتا ہے۔

• مستقل آرکنگ آس پاس کے ہوا کو یونائز کرتا ہے، اس کی انسلیشن کی خصوصیات کو کمزور کرتا ہے اور فیز-ٹو-فیز شارٹ سرکٹ کی ممکنہ ہونے کا امکان بڑھاتا ہے۔

• فریروزوننٹ اوورولٹیجز کا وقوع ہوسکتا ہے، جو آسانی سے ولٹیج ٹرانسفورمرز اور سرجن آریسٹرز کو نقصان پہنچا سکتا ہے - اس کے بعد سے آریسٹر کے دھماکے کی ممکنہ ہونے کا خطرہ ہوتا ہے۔ یہ نتائج گرڈ معدات کی انسلیشن کی تمامیت کو شدید خطرے میں ڈالتے ہیں اور پورے بجلی کے نظام کے سیف آپریشن کو دھمکی دیتے ہیں۔

اِس طرح کے واقعات کو روکنے اور کافی صفریہ کرنٹ اور ولٹیج کو فراہم کرنے کے لئے تاکہ زمینی فارٹ پروٹیکشن کے موثوق آپریشن کو یقینی بنایا جا سکے، ایک مصنوعی نیوٹرل پوائنٹ بنانا ضروری ہے تاکہ ایک گراؤنڈنگ ریزسٹر کو جوڑا جا سکے۔ اِس ضرورت نے گراؤنڈنگ ٹرانسفورمرز (عام طور پر "گراؤنڈنگ ٹرانسفورمرز" یا "گراؤنڈنگ یونٹس" کہلاتے ہیں) کی ترقی کو منظوری دی۔ ایک گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر مصنوعی طور پر ایک نیوٹرل پوائنٹ کو ایک گراؤنڈنگ ریزسٹر کے ساتھ بناتا ہے، عام طور پر بہت کم ریزسٹنس (معمولاً 5 اوم سے کم)۔

اضافی طور پر، اپنی الیکٹرومیگنیٹک خصوصیات کی وجہ سے، گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر پوزیٹیو-اور نیگیٹو-سیکوئنس کرنٹ کے لئے بالا امپیڈنس پیش کرتا ہے، جس کے نتیجے میں صرف ایک چھوٹا محرک کرنٹ اپنے وائنڈنگز کے ذریعے بہ سکتا ہے۔ ہر کور لیم پر، دو وائنڈنگ سیکشن مخالف دائرہ کار میں لپیٹے گئے ہوتے ہیں۔ جب مساوی صفریہ کرنٹ یہ وائنڈنگز سے گذرتا ہے تو وہ کم امپیڈنس کا مظاہرہ کرتے ہیں، صفریہ شرائط کے تحت وائنڈنگز کے درمیان کم ولٹیج ڈراپ کی وجہ بنتے ہیں۔

خصوصی طور پر، زمینی فارٹ کے دوران، وائنڈنگ پوزیٹیو-، نیگیٹو-اور صفریہ کرنٹ کو رکھتا ہے۔ یہ پوزیٹیو-اور نیگیٹو-سیکوئنس کرنٹ کے لئے بالا امپیڈنس پیش کرتا ہے لیکن صفریہ کرنٹ کے لئے کم امپیڈنس پیش کرتا ہے۔ یہ اس کی وجہ ہے کہ، ایک ہی فیز میں، دو وائنڈنگز مخالف قطبیت کے ساتھ سیریز میں جڑے ہوتے ہیں؛ ان کے محرک الیکٹرومیگنیٹک فورس کی مقدار میں برابر ہوتی ہے لیکن دائرہ کار میں مخالف ہوتی ہے، جس کے نتیجے میں وہ آپس میں کانسل ہوجاتے ہیں، اس طرح صفریہ کرنٹ کے لئے کم امپیڈنس پیش کرتے ہیں۔

کئی اطلاقیوں میں، گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر صرف ایک چھوٹے گراؤنڈنگ ریزسٹر کے ساتھ نیوٹرل پوائنٹ فراہم کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے اور کوئی ثانوی لود نہیں فراہم کرتا۔ اس لئے، بہت سے گراؤنڈنگ ٹرانسفورمرز کو ثانوی وائنڈنگ کے بغیر ڈیزائن کیا گیا ہے۔ عام گرڈ آپریشن کے دوران، گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر بنیادی طور پر نو لوڈ کی حالت میں کام کرتا ہے۔ لیکن، فارٹ کے دوران، یہ صرف کچھ وقت کے لئے فارٹ کرنٹ کو رکھتا ہے۔ کم ریزسٹنس گراونڈ شدہ نظام میں، جب 10 kV سائیڈ پر ایک سائیڈ کا زمینی فارٹ ہوتا ہے تو بہت حساس صفریہ پروٹیکشن جلدی سے فارٹی فیڈر کو شناخت کرتا ہے اور موقتی طور پر جدا کرتا ہے۔

گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر صرف فارٹ کے وقوع اور فیڈر کے صفریہ پروٹیکشن کے آپریشن کے درمیان مختصر مدت کے دوران فعال ہوتا ہے۔ اس مدت کے دوران، صفریہ کرنٹ نیوٹرل گراؤنڈنگ ریزسٹر اور گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر کے ذریعے بہتا ہے، فارمولے کے مطابق: I_R = U / (R₁ + R₂)، جہاں U سسٹم کا فیز ولٹیج ہے، R₁ نیوٹرل گراؤنڈنگ ریزسٹر ہے، اور R₂ زمینی فارٹ لوپ میں اضافی ریزسٹنس ہے۔

بالا ذکر کی تجزیہ کے مطابق، گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر کی آپریشنل خصوصیات ہیں: لمبے عرصے کی نو لوڈ آپریشن اور فارٹ کے دوران کم عرصے کی اوور لوڈ۔

خلاصہ کے طور پر، گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر مصنوعی طور پر ایک نیوٹرل پوائنٹ بناتا ہے تاکہ ایک گراؤنڈنگ ریزسٹر کو جوڑا جا سکے۔ زمینی فارٹ کے دوران، یہ پوزیٹیو-اور نیگیٹو-سیکوئنس کرنٹ کے لئے بالا امپیڈنس پیش کرتا ہے لیکن صفریہ کرنٹ کے لئے کم امپیڈنس پیش کرتا ہے، جس سے زمینی فارٹ پروٹیکشن کے موثوق آپریشن کی یقینیت ہوتی ہے۔

حالیہ طور پر، سب سٹیشنز میں نصب گراؤنڈنگ ٹرانسفورمرز کے دو اہم مقاصد ہیں:

• سب سٹیشن کے آکسفیلی ایکسیلیٹری کے لئے کم ولٹیج AC بجلی کی فراہمی؛

• 10 kV سائیڈ پر ایک مصنوعی نیوٹرل پوائنٹ بنانے کے لئے، جس کو ایک آرک سپریشن کوائل (پیٹرسن کوائل) کے ساتھ جوڑ کر، 10 kV ایک سائیڈ کے زمینی فارٹ کے دوران کیپیسٹیو زمینی فارٹ کرنٹ کو کم کیا جا سکتا ہے، جس سے فارٹ کے مقام پر آرک کو ختم کیا جا سکتا ہے۔ اصول یہ ہے:

تین فیز بجلی کے گرڈ کے سارے کنڈکٹرز کی لمبائی کے ساتھ، فیز کے درمیان اور ہر فیز کے درمیان زمین کے درمیان کیپیسٹنس موجود ہوتی ہے۔ جب گرڈ کا نیوٹرل مضبوط طور پر گراونڈ نہیں ہوتا ہے، تو ایک سائیڈ کے زمینی فارٹ کے دوران فارٹ والی فیز کی زمین کی کیپیسٹنس صفر ہوجاتی ہے، جبکہ دیگر دو فیز کے ولٹیج √3 گنا بڑھ جاتے ہیں۔ حالانکہ یہ بڑھی ہوئی ولٹیج انسلیشن ڈیزائن کے حدود کے اندر رہتی ہے، لیکن یہ ان کی زمین کی کیپیسٹنس کو بڑھاتی ہے۔ ایک سائیڈ کے زمینی فارٹ کے دوران کیپیسٹو کرنٹ تقریباً ہر فیز کے نرمال کیپیسٹو کرنٹ کا تین گنا ہوتا ہے۔ جب یہ کرنٹ بڑا ہوتا ہے تو یہ آسانی سے عارضی آرک کو برقرار رکھ سکتا ہے، گرڈ کے انڈکٹو-کیپیسٹو سرکٹ میں ریزوننٹ آسیلیشن کو متحرک کرتا ہے اور 2.5–3 گنا فیز ولٹیج تک کے اوورولٹیجز کو پیدا کرتا ہے۔ گرڈ ولٹیج جتنی زیادہ ہوتی ہے، اتنا ہی یہ اوورولٹیجز کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔ لہذا، صرف 60 kV سے کم سسٹم نیوٹرل ناگراونڈ کے ساتھ آپریشن کرتے ہیں، کیونکہ ان کے ایک سائیڈ کے کیپیسٹو زمینی فارٹ کرنٹ کم ہوتے ہیں۔ بلند ولٹیج کے سسٹم کے لئے، ایک گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر کو استعمال کرنا ضروری ہے تاکہ نیوٹرل پوائنٹ کو امپیڈنس کے ذریعے جوڑا جا سکے۔

جبھے کی طرف سے ایک سب سٹیشن کے مین ترانسفارمر (مثال کے طور پر، 10 کلو وولٹ کی طرف) کو دلتا یا وائی شکل میں جڑایا جاتا ہے جس میں نیوٹرل نکالا نہ ہو، اور ایک فیز کی کیپیسٹو کرنٹ زمین کی طرف بڑی ہوتی ہے، تو نیوٹرل نقطہ کو زمین کے لیے دستیاب نہیں ہوتا۔ اس صورت میں، ایک گرڈنگ ترانسفارمر استعمال کیا جاتا ہے تاکہ ایک مصنوعی نیوٹرل نقطہ بنایا جا سکے، جس کے ذریعے آرک ختم کرنے والی کoil کو جوڑا جا سکے۔ یہ مصنوعی نیوٹرل نظام کو کیپیسٹو کرنٹ کو تعوض کرنے اور زمین کی آرک ختم کرنے کی اجازت دیتا ہے—یہ گرڈنگ ترانسفارمر کا بنیادی کام ہے۔

معمولی کام کے دوران، گرڈنگ ترانسفارمر کو توازن کی تین فیز کی ولٹیج کا سامنا کرنا پڑتا ہے اور صرف ایک چھوٹی میزانی کی کرنٹ کا حمل کرتا ہے، بنیادی طور پر غیر مارکہ کی طرح کام کرتا ہے۔ نیوٹرل سے زمین تک کا پوٹنشل فرق صفر ہوتا ہے (آرک ختم کرنے والی کoil کی وجہ سے ہونے والے چھوٹے نیوٹرل ڈسپلیسمینٹ ولٹیج کو نظر انداز کرتے ہوئے)، اور کoil سے کوئی کرنٹ نہیں گذرتا۔ مثال کے طور پر، اگر فیز C کو زمین کی طرف سے کسی قسم کی خرابی ہو جائے تو، نتیجے میں صفر سیکوئنس ولٹیج (غیر مساوی ہونے کی وجہ سے) کoil کے ذریعے زمین کی طرف سے گذر جاتی ہے۔ کoil ایک انڈکٹو کرنٹ تیار کرتا ہے جو کیپیسٹو زمین کی خرابی کی کرنٹ کو تعوض کرتا ہے، اس طرح آرک ختم ہوجاتی ہے—ایک الگ آرک ختم کرنے والی کoil کے عمل کے مطابق۔

ہالکی کے کچھ علاقوں میں 110 کلو وولٹ کے سب سٹیشنز میں گرڈنگ ترانسفارمر کی حفاظت کی متعدد غلط کام کرنا ہو چکا ہے، جس نے گرڈ کی استحکام پر بہت زیادہ اثر ڈالا ہے۔ ریشے کی وجوہات کو شناخت کرنے کے لیے، تجزیات کی گئی ہیں، صحیح کارروائیوں کو نافذ کیا گیا ہے، اور درسیں شیئر کی گئی ہیں تاکہ دوبارہ ہونے سے روکا جا سکے اور دیگر علاقوں کو ہدایت مل سکے۔

110 کلو وولٹ کے سب سٹیشنز کے 10 کلو وولٹ کے نیٹ ورکوں میں کیبل فیڈرز کے استعمال میں اضافہ ہونے کے ساتھ، ایک فیز کی کیپیسٹو زمین کی کرنٹ میں بہت زیادہ اضافہ ہوا ہے۔ زمین کی خرابی کے دوران اوور ولٹیج کی مقدار کو کم کرنے کے لیے، کئی 110 کلو وولٹ کے سب سٹیشنز میں گرڈنگ ترانسفارمر لگا کر لو ریزسٹنس گرڈنگ کی کوشش کی جا رہی ہے، جس سے صفر سیکوئنس کرنٹ کا راستہ قائم کیا جا سکتا ہے۔ یہ منتخب کی جانے والی صفر سیکوئنس کی حفاظت کو زمین کی خرابی کو مقام کے مطابق جدا کرنے کی اجازت دیتا ہے، آرک کو دوبارہ جلنے سے روکتا ہے اور سیف پاور سپلائی کی گارنٹی دیتا ہے۔

2008 کے بعد سے، کسی علاقے نے اپنے 110 کلو وولٹ کے سب سٹیشنز کے 10 کلو وولٹ کے نظام کو لو ریزسٹنس گرڈنگ کے لیے ریٹرو فٹ کیا ہے، گرڈنگ ترانسفارمر اور متعلقہ حفاظتی ڈیوائسز کو لگا کر۔ یہ کسی بھی 10 کلو وولٹ کے فیڈر کی زمین کی خرابی کو تیزی سے جدا کرنے کی اجازت دیتا ہے، گرڈ پر اثر کو کم کرتا ہے۔ لیکن، حال ہی میں، علاقے کے پانچ 110 کلو وولٹ کے سب سٹیشنز میں گرڈنگ ترانسفارمر کی حفاظت کی دہراتہ غلط کام کرنا ہو گیا ہے، جس سے بجلی کی فراہمی کو روکا گیا ہے اور گرڈ کی استحکام کو خطرہ ہو گیا ہے۔ اس لیے، وجوہات کو شناخت کرنا اور حل کو نافذ کرنا ضروری ہے۔

1. گرڈنگ ترانسفارمر کی حفاظت کی غلط کام کرنے کی وجوہات کا تجزیہ

جب 10 کلو وولٹ کے فیڈر کو زمین کی طرف سے کسی قسم کی خرابی ہو تو، 110 کلو وولٹ کے سب سٹیشن کے فیڈر کی صفر سیکوئنس کی حفاظت پہلے کام کرنا چاہئے تاکہ خرابی کو جدا کیا جا سکے۔ اگر یہ ناکام رہے تو، گرڈنگ ترانسفارمر کی بیک اپ صفر سیکوئنس کی حفاظت بس ٹائی اور مین ترانسفارمر کے بریکرز کو کھول کر خرابی کو رکنے کی کوشش کرتی ہے۔ اس لیے، 10 کلو وولٹ کے فیڈر کی حفاظت اور بریکرز کی صحیح کام کرنے کا بہت زیادہ اہمیت ہے۔ پانچ سب سٹیشنز میں ہونے والی غلط کام کرنے کے اعدادوشمار کا تجزیہ ظاہر کرتا ہے کہ فیڈر کی حفاظت کی ناکامی بنیادی وجوہات ہیں۔

10 کلو وولٹ کے فیڈر کی صفر سیکوئنس کی حفاظت کا کام یوں ہوتا ہے: صفر سیکوئنس CT نمونہ لیتا ہے → حفاظت شروع ہوتی ہے → بریکر کھول دیتا ہے۔ بنیادی مفاصل CT، حفاظتی ریلے، اور بریکر ہیں۔ تجزیہ ان پر مرکوز ہے:

1.1 CT کی غلطیوں کی وجہ سے غلط کام کرنا
زمین کی خرابی کے دوران، خراب ہونے والے فیڈر کا صفر سیکوئنس CT خرابی کی کرنٹ کو پکڑتا ہے، جس سے اس کی حفاظت شروع ہوتی ہے۔ اسی وقت، گرڈنگ ترانسفارمر کا صفر سیکوئنس CT بھی کرنٹ کو محسوس کرتا ہے۔ منتخب کی جانے والی حفاظت کی تنظیمات (مثال کے طور پر، 60 A، 1.0 s) گرڈنگ ترانسفارمر کی تنظیمات (مثال کے طور پر، 75 A، 1.5 s بس ٹائی کو کھولنے کے لیے، 2.5 s مین ترانسفارمر کو کھولنے کے لیے) سے کم ہوتی ہیں۔ لیکن، CT کی غلطیوں (مثال کے طور پر، گرڈنگ ترانسفارمر کے CT کے لیے -10%، فیڈر کے CT کے لیے +10%) کی وجہ سے حقیقی پک اپ کرنٹ تقریباً برابر ہو جاتی ہے (67.5 A vs. 66 A)، صرف وقت کی تاخیر پر منحصر ہوتی ہے۔ یہ گرڈنگ ترانسفارمر کی اوور ریچ کی خطرے کو بڑھا دیتا ہے۔

1.2 غلط کیبل شیلڈ گرڈنگ کی وجہ سے غلط کام کرنا
10 کلو وولٹ کے فیڈرز کو شیلڈ کیلیبل استعمال کیا جاتا ہے جن کے شیلڈ دونوں طرف گرڈ ہوتے ہیں—ایک عام EMI کو کم کرنے کا طریقہ۔ صفر سیکوئنس CT عام طور پر ٹوریڈل ہوتے ہیں، کیبل کے ارد گرد سوئچ گیر آؤٹ لیٹ پر لگائے جاتے ہیں۔ زمین کی خرابی کے دوران، غیر مساوی کرنٹ CT میں ایک سائنل گذار دیتا ہے۔ لیکن، اگر شیلڈ دونوں طرف گرڈ ہو تو، گردش کرنے والی شیلڈ کرنٹ بھی CT کے ذریعے گذرتی ہے، میزاج کو ڈسٹرڈ کرتی ہے۔ صحیح نصب (مثال کے طور پر، شیلڈ گرڈ واائر کو صحیح طور پر CT کے ذریعے گذارنا) بغیر، فیڈر کی حفاظت ناکام ہو سکتی ہے، جس سے گرڈنگ ترانسفارمر کی اوور ریچ ہو سکتی ہے۔

1.3 فیڈر کی حفاظت کی ناکامی کی وجہ سے غلط کام کرنا
مائل پروسیسر بنیاد پر ریلے کی عمدہ کارکردگی فراہم کرتے ہیں، لیکن پروڈکٹ کی کوالٹی مختلف ہوتی ہے۔ عام ناکامیاں پاور، سیمپلنگ، CPU، یا ٹرپ آؤٹ پٹ ماڈیولز میں شامل ہوتی ہیں۔ اگر ان کو نہیں پہچانا جاتا تو، یہ حفاظت کی انکار کا باعث بن سکتی ہیں، جس سے گرڈنگ ترانسفارمر کی غلط کام کرنا ہو سکتی ہے۔

1.4 فیڈر بریکر کی ناکامی کی وجہ سے غلط کام کرنا
بوڑھاپہ، بار بار کام کرنے، یا غیر معیاری بریکرز (خصوصی طور پر کچھ کسانی علاقوں میں قدیم GG-1A قسم) ناکامی کی شرح میں اضافہ کرتے ہیں۔ کنٹرول سرکٹ کی خرابیاں—خصوصی طور پر جلے ہوئے ٹرپ کوائل—بریکر کو کام کرنے سے روک سکتی ہیں، چاہے حفاظت کمانڈ کو ٹرپ کرنے کی کوشش کرتے ہوئے بھی ہو، جس سے گرڈنگ ترانسفارمر کی بیک اپ کو کام کرنے کی ضرورت پڑتی ہے۔

1.5 ایک یا دو فیڈرز پر ہونے والی بالا ریزسٹنس زمین کی خرابی کی وجہ سے غلط کام کرنا
اگر دو فیڈرز کو ایک ہی فیز پر ہمزمانہ بالا ریزسٹنس زمین کی خرابی ہو تو، فردی صفر سیکوئنس کرنٹ (مثال کے طور پر، 40 A اور 50 A) فیڈر پک اپ (60 A) سے نیچے رہ سکتی ہے، لیکن ان کا مجموعہ (90 A) گرڈنگ ترانسفارمر کی تنظیم (75 A) سے زیادہ ہو جاتا ہے، جس سے اوور ریچ ہوتا ہے۔ حتیٰ کہ ایک شدید بالا ریزسٹنس خرابی (مثال کے طور پر، 58 A) اور عام کیپیسٹو کرنٹ (مثال کے طور پر، 12–15 A) کا مجموعہ 75 A کے قریب پہنچ سکتا ہے۔ نظام کی دھچکیوں کی وجہ سے غلط کام کرنا ہو سکتا ہے۔

2. غلط کام کرنے کو روکنے کے لیے کاؤنٹر میزرس

2.1 CT کی غلطیوں کو حل کرنا

عمریت کے صفر سیکوئنس CT استعمال کریں؛ کمشننگ کے دوران >5% غلطی والے یونٹس کو رد کریں؛ حفاظتی تھریشہولڈ کو پرائمری قیمتوں پر بنیں؛ پرائمری انجیکشن ٹیسٹنگ کے ذریعے تنظیمات کو تصدیق کریں۔

2.2 کیبل شیلڈ گرڈنگ کو صحیح کرنا

• ریوت شیلڈ گراؤنڈ وائرز کو صفریہ سیکوئنس CT کے نیچے سے گزاریں اور کیبل ٹرے سے الگ رکھیں؛ CT کے پہلے کانٹاکٹ سے بچیں۔

• ٹیسٹنگ کے لیے مظہرہ کونڈکٹر کے سر خالی رہنے دیں؛ باقی کو عایم کریں۔

• اگر شیلڈ گراؤنڈ پوائنٹ CT کے نیچے ہے، تو اسے CT کے ذریعے نہ گذاریں۔ گراؤنڈ پوائنٹ کو CT کے ونڈو کے اندر رکھنے سے بچیں۔

• ٹرین پروٹیکشن اور کیبل کے عملکاروں کو صحیح نصبی کا تربیت دیں۔

• ریلے، آپریشنز، اور کیبل ٹیموں کے ذریعے مشترکہ قبولی جانچ کو الزامی بنائیں۔

2.3 حفاظتی انکار کو روکنا

ثابت شدہ، قابل اعتماد ریلے کا استعمال کریں؛ بڑھتی عمر یا خراب یونٹس کو تبدیل کریں؛ صيانت کو بہتر بنائیں؛ اوور ہیٹنگ کو روکنے کے لیے کولنگ/ونٹی لیشن نصب کریں۔

2.4 براکر کے انکار کو روکنا

قابل اعتماد، مدرن براکرز (مثال کے طور پر، سپرنگ-یا موٹر-چارجڈ سیلڈ ٹائپز) کا استعمال کریں؛ قدیم GG-1A کابینوں کو فیز آؤٹ کریں؛ کنٹرول سرکٹ کو صيانت کریں؛ بلند کوالٹی ٹرپ کوائل کا استعمال کریں۔

2.5 زیادہ سمتیہ کے خطرات کو کم کرنا

جب گراؤنڈ آلارمز کا واقعہ ہو تو فیڈرز کو جلدی تحقیق کریں اور صاف کریں؛ فیڈر کی لمبائی کو کم کریں؛ فیز لوڈ کو بالانس کریں تاکہ معمولی کیپیسٹیو کرنٹ کو کم کیا جا سکے۔

3. نتیجہ

گراؤنڈنگ ٹرانسفورمرز گرڈ کی ساخت اور استحکام کو بہتر بناتے ہیں، لیکن دہراتا ہوا غلط استعمال موجودہ خفا خطرات کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ مقالہ کلیدی وجوہات کا تجزیہ کرتا ہے اور عملی حل پیش کرتا ہے تاکہ وہ علاقوں کو ہدایت کی جا سکے جہاں گراؤنڈنگ ٹرانسفورمرز نصب ہو چکے ہیں یا نصب کرنے کا منصوبہ ہے۔

زگزگ (ز-ٹائپ) گراؤنڈنگ ٹرانسفورمرز

35 kV اور 66 kV تقسیمی نیٹ ورک میں، ٹرانسفورمر کے وائنڈنگ عام طور پر وائی-کنکٹڈ ہوتے ہیں جس میں نیٹرل پوائنٹ دستیاب ہوتا ہے، جس سے گراؤنڈنگ ٹرانسفورمرز کی ضرورت ختم ہوجاتی ہے۔ تاہم، 6 kV اور 10 kV نیٹ ورک میں، ڈیلٹا-کنکٹڈ ٹرانسفورمرز کے پاس نیٹرل پوائنٹ نہیں ہوتا، جس کی وجہ سے گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ ایک نیٹرل پوائنٹ فراہم کیا جا سکے—عام طور پر آرک سپریشن کوائل کو جوڑنے کے لیے۔

گراؤنڈنگ ٹرانسفورمرز زگزگ (ز-ٹائپ) وائنڈنگ کنکشن کا استعمال کرتے ہیں: ہر فیز کا وائنڈنگ دو کور لیمبز پر تقسیم ہوتا ہے۔ دونوں وائنڈنگ سے آنے والے صفریہ سیکوئنس میگنیٹک فلکس ایک دوسرے کو ختم کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں بہت کم صفریہ سیکوئنس امپیڈنس (عام طور پر <10 Ω)، کم نو-لوڈ لوسس، اور 90% سے زائد ریٹڈ کیپیسٹی کا استعمال ہوتا ہے۔ مقابلہ میں، عام ٹرانسفورمرز کا صفریہ سیکوئنس امپیڈنس بہت زیادہ ہوتا ہے، جس کی وجہ سے آرک سپریشن کوائل کی کیپیسٹی ≤20% ٹرانسفورمر ریٹنگ تک محدود ہوتی ہے۔ اس لیے، ز-ٹائپ ٹرانسفورمرز گراؤنڈنگ کے لیے موزوں ہیں۔

جب سسٹم کی عدم توازن ولٹیج زیادہ ہو، تو متوازن ز-ٹائپ وائنڈنگ کیسنج کے لیے کافی ہوتی ہیں۔ کم عدم توازن سسٹم (مثال کے طور پر، تمام کیبل نیٹ ورک) میں، نیٹرل کو 30–70 V عدم توازن ولٹیج کے لیے میزبان بنایا جاتا ہے تاکہ کیسنج کی ضروریات کو پورا کیا جا سکے۔

گراؤنڈنگ ٹرانسفورمرز ثانوی لوڈ فراہم کرسکتے ہیں، اسٹیشن سروس ٹرانسفورمرز کے طور پر کام کرتے ہیں۔ اس صورتحال میں، پرائمری ریٹنگ آرک سپریشن کوائل کی کیپیسٹی اور ثانوی لوڈ کیپیسٹی کا مجموعہ ہوتا ہے۔

گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر کا اصل کام گراؤنڈ-فالٹ کمپینسیشن کرنٹ فراہم کرنا ہے۔

شکل 1 اور شکل 2 میں دو عام ز-ٹائپ گراؤنڈنگ ٹرانسفورمر کنکشن دکھائے گئے ہیں: ZNyn11 اور ZNyn1۔ کم صفریہ سیکوئنس امپیڈنس کے پیچیدہ کا بنیادی معاہدہ یہ ہے: ہر کور لیمب میں دو ایک جیسے وائنڈنگ ہوتے ہیں جو مختلف فیز ولٹیجز سے جڑے ہوتے ہیں۔ مثبت یا منفی سیکوئنس ولٹیج کے تحت، ہر لیمب پر میگنتوموٹو فورس (MMF) کا مجموعہ دو فیز MMFs کا بردار مجموعہ ہوتا ہے۔ تین لیمب MMFs متوازن ہوتے ہیں اور 120° کے فاصلے پر ہوتے ہیں، جس سے کم ریلکٹنس، زیادہ فلکس، زیادہ مNguồn كهري، اور اس ليه زيات مگنيتيزي امپيدنس پيدا ہوتا ہے۔

صفریہ سیکوئنس ولٹیج کے تحت، ہر لیمب پر دو وائنڈنگ مساوی لیکن مخالف MMFs پیدا کرتی ہیں، جس کے نتیجے میں ہر لیمب کا کل MMF صفر ہوتا ہے۔ کور میں کوئی صفریہ سیکوئنس فلکس نہیں چلتا ہے؛ بلکہ یہ ٹینک اور ماحول کے ذریعے گردش کرتا ہے، جہاں یہ زیادہ ریلکٹنس کا سامنا کرتا ہے۔ اس لیے، صفریہ سیکوئنس فلکس اور امپیڈنس بہت کم ہوتا ہے۔