उच्च वोल्टेज केबल ग्राउंडिंग परिपथको असामान्य कारणहरूको विश्लेषण र विशिष्ट मामलाहरु
I. केबल ग्राउंडिंग लूप धाराको परिचय
११० किलोवोल्ट वा त्यसबाट उच्च रेटिंगका केबलहरू एकल-कोर संरचना प्रयोग गर्छन्। आउँदो धाराले उत्पन्न गरेको विकल्पीय चुम्बकीय क्षेत्रले धातु आवरणमा वोल्टेज उत्पन्न गर्छ। यदि आवरण धरा मार्फत बन्द सर्किट बनाउँछ भने, धातु आवरणमा ग्राउंडिंग लूप धारा बहनेछ। अधिक ग्राउंडिंग लूप धारा (लूप धारा ५० एम्पियर भन्दा बढी, लोड धाराको २०% भन्दा बढी, वा अधिकतम-न्यूनतम फेज धाराको अनुपात ३ भन्दा बढी) न केबलको धारा योग्यता र सेवा जीवनमा प्रभाव पार्छ, त गर्मी धाराले ग्राउंडिंग तार वा ग्राउंडिंग बक्सियोंलाई ज्वलाउन सक्छ। यी समस्याहरूलाई समयमै ठीक गर्न नभएकोले गम्भीर विद्युत ग्रिड दुर्घटना लागू शक्छ।
II. केबल ग्राउंडिंग लूप धारालाई प्रभाव दिने कारकहरू
केबल ग्राउंडिंग लूप धारालाई प्रभाव दिने प्रमुख कारकहरू यस प्रकार छन्:
केबलको संपर्क प्रतिरोधको खराब वेल्डिङ वा खराब कनेक्शनले एक फेजमा संपर्क प्रतिरोध बढाउँछ, यसले त्यो फेजमा ग्राउंडिंग लूप धारा बढाउँछ। तर अन्य दुई फेजको लूप धारा आवश्यक रूपमा घट्न नहुने नहुने हुन्छ। प्रतिरोध बढ्दा, कुल ग्राउंडिंग धारा आवश्यक रूपमा घट्दैन।
ग्राउंडिंग प्रतिरोध र धरा रिटर्न पथ प्रतिरोधको योग बढ्दा, प्रत्येक फेजमा ग्राउंडिंग लूप धारा घट्छ। तर अत्यधिक उच्च ग्राउंडिंग प्रतिरोधले ग्राउंडिंग बिन्दुमा खराब संपर्क, गर्मी र शक्ति निकासी ल्याउन सक्छ।
केबल ग्राउंडिंग विधि उच्च वोल्टेजका केबलहरूमा धातु आवरण वा स्क्रीनको एकल-बिन्दु ग्राउंडिंग, दुई-सिमाको ग्राउंडिंग, वा क्रॉस-बांडिङ जस्ता ग्राउंडिंग विधिहरू प्रयोग गरिन्छन्। लामो उच्च वोल्टेजका केबल लाइनहरूका लागि, क्रॉस-बांडिङ विधि ग्राउंडिंग लूप धारालाई सीमित गर्न सक्षम छ।
यीमा, Ia, Ib, र Ic क्रमशः A, B, र C फेज उच्च वोल्टेजका केबलको धातु आवरणमा बहेका धाराहरूको मान हुन्छन्; Ie धरा रिटर्न पथमा बहेको धारा हो; Rd धरा रिटर्न पथको समतुल्य प्रतिरोध हो, र Rd1 र Rd2 केबल आवरणको दुई छोरको ग्राउंडिंग प्रतिरोध हुन्छन्। सामान्य अवस्थामा, तीन फेजका केबलको आउँदो धारालाई बराबर मान गर्न सकिन्छ। तीन फेज धाराको फेज अंतरालको प्रयोग गरेर, एक पूर्ण क्रॉस-बांडिङ विभागमा धातु आवरणमा उत्पन्न वोल्टेजहरू रद्द गरिन सकिन्छ, जसले ग्राउंडिंग लूप धारालाई कम गर्ने उद्देश्य पूरा गर्छ।
(1) केबल विभागका लामित, केबल व्यवस्थापन विधि, र फेज अंतराल
केबलहरू सामान्यतया ग्राउंडिंग लूप धारालाई कम गर्न क्रॉस-बांडिङ ग्राउंडिंग विधि प्रयोग गर्छन्। इन्जिनियरिङ अभ्यासमा केबल डक्ट स्थापनामा, क्रॉस-बांडिङ आवरणको विभिन्न लामित र विभिन्न व्यवस्थापन विन्यासहरू पाइन्छन्। एकै चालक धारामा, क्षैतिज वा ऊर्ध्वाधर व्यवस्थापनका केबलहरूको एकाइ लामितमा धातु आवरणमा उत्पन्न वोल्टेज दाहिना-त्रिकोण व्यवस्थापनका केबलहरूको भन्दा उच्च छ। त्यसैले, असमान लामितका केबलहरूमा, लामो विभागहरूमा त्रिकोण व्यवस्थापन (जसले उच्च वोल्टेज उत्पन्न गर्छ) र छोटो विभागहरूमा क्षैतिज वा ऊर्ध्वाधर व्यवस्थापन (जसले निम्न वोल्टेज उत्पन्न गर्छ) प्रयोग गर्ने उपयोगी छ, जसले समग्र उत्पन्न वोल्टेजलाई कम गर्छ। प्रत्येक उप-विभागको उपयुक्त व्यवस्थापन चुन्ने ले, केबल लामितको असामान्यताले उत्पन्न वोल्टेज असंतुलन लाइन कर्यालय गर्न सकिन्छ, जसले आवरण लूप धारालाई कम गर्छ।
III. असामान्य केबल ग्राउंडिंग लूप धाराको विश्लेषण
एक ट्रान्झिशन विफलता एक दिशामा धारा वेक्टरको नष्ट हुने लागि आउँछ, जसले आवरण ग्राउंडिंग धारालाई बढाउँछ, जुन अन्ततः संचालन दुर्घटना ल्याउन सक्छ। विभिन्न ट्रान्झिशन विफलता परिस्थितिहरूमा, तीन फेज धाराको मान र फेज फरक छ। ट्रान्झिशन विफलताले दुई फेजमा ग्राउंडिंग धारा लगभग समान रहने छ, तर अन्य फेजको धारा अत्यधिक छोटो छ—सामान्यतया अन्य दुई फेजको न्यूनतम ग्राउंडिंग धाराको आधा छ।
(1) बक्समा पानी आउने
जब क्रॉस-बांडिङ जन्सन बक्समा पानी आउँछ, त्यस अन्तर्निहित पानीले निम्न ग्राउंडिंग प्रतिरोध उत्पन्न गर्छ, र अन्तर्निहित र बाह्य पानीको संपर्क धारालाई सीधा ग्राउंडिंग मार्ग प्रदान गर्छ। तलको चित्रमा देखाएको जस्तो, बिन्दु a, b, वा c मा सीधा ग्राउंडिंग घट्छ।
दीर्घ बर्षा लाई लाई धेरै समयसम्म केबल ट्रेन्च क्रॉस-बांडिङ बक्समा पानी जम्दै रहन सक्छ। विशेष गरी जब दुई बक्सहरू पानी भरिएको छन्, ग्राउंडिंग धारा लाखो एम्पियर तक पुग्न सक्छ, जसले आवरण धारामा अचानक वृद्धि र आन्तरिक केबल तापक्रममा तीव्र वृद्धि ल्याउन सक्छ। जब केवल एक बक्समा पानी आउँछ, तब प्रभावित लूपमा तीन फेज धाराहरूमा थोरै फरक देखिन्छ र सामान्य, गलत अवस्थाबाट लगभग २.५ गुना वृद्धि हुन्छ।
(2) सहसंगत केबलको टूटन
क्रॉस-बांडिङ ग्राउंडिंग प्रयोग गर्ने लाइनहरू सामान्यतया १ किलोमिटर भन्दा लामो छन्। यदि सहसंगत केबल टूट्यो भने, टूटन बिन्दुमा एक सौ वोल्ट भन्दा बढी वोल्टेज उत्पन्न हुन सक्छ, जसले लाइनलाई गम्भीर धमकी दिन्छ। यसले जुडिएका धातु आवरणहरूलाई बन्द सर्किट बनाउन रोक्दै आवरण लूप धारालाई बह्न नदिन्छ।
IV. असामान्य केबल ग्राउंडिंग लूप धाराका विशिष्ट उदाहरणहरू
केही ११० किलोवोल्ट लाइन एक संयुक्त ओवरहेड-केबल लाइन हुन्छ। केबल मॉडेल YJLW03-64/110-1×800 mm² छ। यो लाइन सितेम्बर २०१४ मा संचालनमा आइसकेको छ र यसको लामी लगभग १२२० मिटर छ। डिसेम्बर २७, २०१६ मा, केबल ग्राउंडिंग प्रणालीलाई क्रॉस-बांडिङ ग्राउंडिंग विधिमा परिवर्तन गरियो। पूर्ण क्रॉस-बांडिङ विभाग सबस्टेशन, बक्स #१, बक्स #२, र बाहिरी ट्रान्समिशन टावर यी बनेको छ। बक्स #१ र #२ क्रॉस-बांडिङ बक्सहरू हुन्, तर सबै अन्य बिन्दुहरू सीधा ग्राउंडिंग गरिएका छन्। मापिएको ग्राउंडिंग लूप धाराको परिणामहरू तलको टेबलमा देखाएका छन्:
Q/GDW ११३१६ "पावर केबल लाइन टेस्ट रेग्युलेशन"को धारा ५.२.३ अनुसार: ग्राउंडिंग लूप धारा र लोड धाराको अनुपात २०% भन्दा कम छुनुपर्छ; अधिकतम र न्यूनतम एकल-फेज ग्राउंडिंग लूप धाराको अनुपात ३ भन्दा कम छुनुपर्छ। जब लोड धारा ५७.८ एम्पियर छ, स्टेशनको सीधा ग्राउंडिंग बक्स, बक्स #१, र बक्स #२ मा फेज A, B, र C को आवरण धाराहरू सबै रेग्युलेशनमा निर्दिष्ट अनुपात भन्दा अत्यधिक छन्। अत्यन्त, अधिकतम र न्यूनतम एकल-फेज ग्राउंडिंग लूप धाराको अनुपात (३७.६/९.७ = ३.८८) पनि ३ भन्दा बढी छ।
तलको टेबलमा मापिएका ग्राउंडिंग लूप धाराको डाटाको विश्लेषण अनुसार: मानहोल #१ मा A-फेज ग्राउंडिंग लूप धारा ३८.२ एम्पियर छ, जसले मानहोल #२ मा C-फेज ग्राउंडिंग लूप धारा ३७.६ एम्पियर सँग सम्बन्धित छ; मानहोल #१ मा B-फेज ग्राउंडिंग लूप धारा २८.५ एम्पियर छ, जसले मानहोल #२ मा A-फेज ग्राउंडिंग लूप धारा ३२.७ एम्पियर सँग सम्बन्धित छ; मानहोल #१ मा C-फेज ग्राउंडिंग लूप धारा १०.२ एम्पियर छ, जसले मानहोल #२ मा B-फेज ग्राउंडिंग लूप धारा ९.७ एम्पियर सँग सम्बन्धित छ। तीन फेज ग्राउंडिंग लूप धाराहरू यी पथहरूद्वारा बह्नेछन्: A-फेज ग्राउंडिंग लूप धारा B-फेज आवरण दिएको नहुने बह्नेछ; B-फेज ग्राउंडिंग लूप धारा C-फेज आवरण दिएको नहुने बह्नेछ; C-फेज ग्राउंडिंग लूप धारा A-फेज आवरण दिएको नहुने बह्नेछ, जसले तलको चित्र र टेबलमा देखाएको छ।
स्थानीय जाँचले देखाएको छ कि केबल रख-रखाव मानहोल #१ को ग्राउंडिंग बक्समा आन्तरिक क्रॉस-बांडिङ विन्यास "ABC to BCA" छ, फेज अनुक्रम A, B, C। मानहोल #२ को ग्राउंडिंग बक्समा आन्तरिक क्रॉस-बांडिङ विन्यास "ABC to CAB" छ, फेज अनुक्रम A, B, C। केबल आवरण सुरक्षक वा आइसोलेटिङ घटकहरूमा नमी वा ज्वलन चिन्हहरू पाइने छैन। यी चित्रहरूमा देखाएको छ:
त्यसैले, यी ११० किलोवोल्ट XX लाइन केबल विभागमा असामान्य ग्राउंडिंग लूप धाराको कारण क्रॉस-बांडिङ बक्सहरूको भित्र तामा बसबारीको गलत वायरिङ छ, जसले केबल बाहिरी आवरणहरूलाई वास्तविक क्रॉस-बांडिङ गर्न रोक्दै छ। यसले स्थानीय क्रॉस-बांडिङ विभागमा अत्यधिक ग्राउंडिंग लूप धारा उत्पन्न गर्छ।
वायरिङ विन्यासलाई ठीक गर्दा, केबलको ग्राउंडिंग लूप धारा Q/GDW ११३१६-२०१४ "पावर केबल लाइन टेस्ट रेग्युलेशन"को आवश्यकताहरू सम्मत छ।
