ट्रांसफॉर्मर ग्राउंडिंग और केबल कांसेप्ट समझाया गया है
ट्रांसफॉर्मर के अवधारणाओं और शब्दावली का साझा करना
भार का शून्य-मोड इम्पीडेंस अनंत होता है, और इसका लाइन-मोड इम्पीडेंस भी बहुत बड़ा होता है, लगभग लाइन के लाइन-मोड इम्पीडेंस का 100 गुना।
एक केबल का पृथ्वी से धारिता एक ओवरहेड लाइन की तुलना में 25-50 गुना होता है।
अस्थायी धारितीय धारा का स्वतंत्र दोलन आवृत्ति: ओवरहेड लाइनों के लिए 300-1500Hz और केबलों के लिए 1500-3000Hz।
बाह्य ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर के लिए प्रदर्शन की आवश्यकताएं: विद्युत ग्रिड की सामान्य विद्युत आपूर्ति के दौरान, इसका इम्पीडेंस मान बहुत ऊंचा होता है, और केवल छोटी चुंबकीय धारा वाइंडिंग में बहती है; जब प्रणाली में एकल-प्रकार ग्राउंड फ़ॉल्ट होता है, तो वाइंडिंग पॉजिटिव और नेगेटिव अनुक्रम के लिए उच्च इम्पीडेंस और शून्य अनुक्रम के लिए कम इम्पीडेंस प्रस्तुत करता है। ऐसे ट्रांसफॉर्मरों के कनेक्शन तरीके Y0/Δ या Z-प्रकार होते हैं।
क्योंकि ट्रांसफॉर्मर की उच्च-वोल्टेज तरफ Z-प्रकार कनेक्शन अपनाती है, प्रत्येक फेज वाइंडिंग दो खंडों से बनी होती है, जो दो विभिन्न फेज के दो आधार स्तंभों पर स्थित होते हैं, और कोइल के दो खंड विपरीत ध्रुवता के साथ जुड़े होते हैं। दो फेज वाइंडिंग से उत्पन्न शून्य-अनुक्रम चुंबकीय प्रवाह एक दूसरे को रद्द कर देते हैं, जिससे बहुत कम शून्य-अनुक्रम इम्पीडेंस और बहुत कम नो-लोड नुकसान होता है, जिससे ट्रांसफॉर्मर की क्षमता का 100% उपयोग किया जा सकता है। जब एक आर्क सप्रेशन कोइल एक सामान्य ट्रांसफॉर्मर से जुड़ा होता है, तो इसकी क्षमता ट्रांसफॉर्मर की क्षमता का 20% से अधिक नहीं होनी चाहिए; जबकि एक Z-प्रकार ट्रांसफॉर्मर 90%-100% क्षमता के साथ एक आर्क सप्रेशन कोइल से जुड़ा हो सकता है, जो निवेश को प्रभावी रूप से बचा सकता है।
आर्क सप्रेशन कोइल के साथ जुड़ने के अलावा, एक ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर द्वितीयक भार ले सकता है और स्टेशन ट्रांसफॉर्मर का काम कर सकता है। द्वितीयक भार लेने के दौरान, ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर की प्राथमिक क्षमता आर्क सप्रेशन कोइल की क्षमता और द्वितीयक भार की क्षमता का योग होनी चाहिए; जब द्वितीयक भार नहीं लिया जाता है, तो इसकी क्षमता आर्क सप्रेशन कोइल के बराबर होती है।
डैम्पिंग रेजिस्टर जोड़ने का उद्देश्य प्रणाली में श्रृंखला रिजोनेंस होने पर न्यूट्रल बिंदु के विस्थापन वोल्टेज UN को फेज वोल्टेज का 15% से कम रखना होता है, ताकि प्रणाली का सामान्य संचालन बना रहे और ओवरवोल्टेज से बचा जा सके। जब प्रणाली में एकल-प्रकार ग्राउंड फ़ॉल्ट होता है, तो बड़ी धारा न्यूट्रल बिंदु से बहती है, और इस समय डैम्पिंग रेजिस्टर को शॉर्ट-सर्किट करना चाहिए।
समान्तर मध्य रिजिस्टेंस लाइन चयन विधि का उपयोग करते समय, एक समान्तर मध्य रिजिस्टेंस बॉक्स की आवश्यकता होती है, जो आर्क सप्रेशन कोइल के दोनों सिरों पर समान्तर जुड़ा होता है। जब यंत्र निश्चित करता है कि प्रणाली में एक स्थायी एकल-प्रकार ग्राउंड फ़ॉल्ट होता है, तो मध्य रिजिस्टेंस को संचालन में लाया जाता है ताकि प्रणाली में एक सक्रिय धारा लाइन चयन के लिए डाली जा सके, और थोड़ी देर बाद रिजिस्टेंस को काट दिया जाता है।
दीपक नियतांक जितना ऊंचा होगा, उतना ही अधिक चालकता होगी।
वितरण प्रणालियों में उपयोग किए जाने वाले त्रिफेज ट्रांसफॉर्मर अधिकतर Dyn11 कनेक्शन तरीका अपनाते हैं, जिसके निम्नलिखित लाभ होते हैं: यह हार्मोनिक धारा को कम कर सकता है, विद्युत आपूर्ति की गुणवत्ता में सुधार कर सकता है, छोटा शून्य-अनुक्रम इम्पीडेंस होता है, एकल-प्रकार छोटे संधेद धारा को बढ़ा सकता है, और एकल-प्रकार ग्राउंड फ़ॉल्ट को काटने में सहायक होता है; यह त्रिफेज असंतुलित भार की स्थिति में ट्रांसफॉर्मर की क्षमता का पूरा उपयोग कर सकता है, और एक साथ ट्रांसफॉर्मर की हानि को कम कर सकता है।
ट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक तरफ जुड़े लाइन का तरंग इम्पीडेंस आमतौर पर कई सौ ओहम होता है, और निम्न-वोल्टेज तरफ जुड़े लाइन का तरंग इम्पीडेंस आमतौर पर कई दहाई से एक सौ से अधिक ओहम होता है।
सामान्य ओवरहेड लाइन की शक्ति आवृत्ति डैम्पिंग दर लगभग 3%-5% होती है, जो लाइन गीली होने पर 10% तक बढ़ सकती है; केबल लाइन की शक्ति आवृत्ति डैम्पिंग दर लगभग 2%-4% होती है, जो अवरोधन वृद्धि होने पर 10% तक पहुंच सकती है।
3-35kV ओवरहेड लाइनों का प्रति फेज पृथ्वी से धारिता 5000-6000pF/km होता है। एक ही पोल पर दो लाइनों वाली ओवरहेड लाइनों का धारितीय धारा Ic=(1.4-1.6)Id (जहाँ Id दो लाइनों में से एक लाइन की धारितीय धारा है; गुणांक 1.6 35kV लाइनों के लिए और 1.4 10kV लाइनों के लिए)।
एक न्यूट्रल बिंदु रिजोनेंट ग्राउंडिंग प्रणाली में, जब एक एकल-प्रकार ग्राउंड फ़ॉल्ट होता है, तो शून्य-अनुक्रम इम्पीडेंस लगभग अनंत के निकट होता है, इसलिए अवशिष्ट धारा 3rd और पूर्णांक गुना हार्मोनिक धाराओं को नहीं रखती, मुख्य रूप से 5th और 7th हार्मोनिक धाराएं होती हैं।
नियमों के अनुसार, जब एक आर्क सप्रेशन कोइल एक सामान्य ट्रांसफॉर्मर से जुड़ा होता है, तो इसकी क्षमता ट्रांसफॉर्मर की क्षमता का 20% से अधिक नहीं होनी चाहिए। एक Z-प्रकार ट्रांसफॉर्मर 90%-100% क्षमता के साथ एक आर्क सप्रेशन कोइल से जुड़ा हो सकता है। आर्क सप्रेशन कोइल के साथ जुड़ने के अलावा, एक ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर द्वितीयक भार ले सकता है और स्टेशन ट्रांसफॉर्मर का काम कर सकता है, इस प्रकार निवेश लागत को बचा सकता है।
ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर के संचालन के दौरान, जब एक निश्चित आकार की शून्य-अनुक्रम धारा गुजरती है, तो एक ही आधार स्तंभ पर दो एकल-फेज वाइंडिंग में धाराएं विपरीत दिशा में और बराबर मात्रा में बहती हैं, ताकि शून्य-अनुक्रम धारा द्वारा उत्पन्न चुंबकीय बल एक दूसरे को रद्द कर दें, जिससे बहुत कम शून्य-अनुक्रम इम्पीडेंस होता है। ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर के कम शून्य-अनुक्रम इम्पीडेंस के कारण, जब C फेज में एक एकल-प्रकार ग्राउंड फ़ॉल्ट होता है, तो C फेज की ग्राउंड धारा I पृथ्वी के माध्यम से न्यूट्रल बिंदु में गिरती है और ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर में तीन भागों में समान रूप से विभाजित हो जाती है; क्योंकि ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर में बहने वाली तीन फेज धाराएं बराबर होती हैं, न्यूट्रल बिंदु N का विस्थापन अपरिवर्तित रहता है, और तीन फेज लाइन वोल्टेज अभी भी सममित रहती हैं।
शून्य-अनुक्रम परिपथ में हार्मोनिक अधिकांशतः ट्रांसफॉर्मर के आधार की गैर-रेखीय विशेषताओं के कारण होते हैं। क्योंकि भारत के वितरण नेटवर्कों में ट्रांसफॉर्मरों का द्वितीयक तरफ अधिकांशतः डेल्टा कनेक्शन अपनाया जाता है, शून्य-अनुक्रम परिपथ में आमतौर पर 3rd और पूर्णांक गुना उच्च-क्रम हार्मोनिक नहीं होते, इसलिए ग्राउंड फ़ॉल्ट धारा में इन उच्च-क्रम हार्मोनिक घटकों का अधिकांशतः शामिल नहीं होता, मुख्य रूप से 5th और 7th हार्मोनिक घटक होते हैं, जिनका परिमाण भार के साथ बदलता है।
एक एकल-प्रकार ग्राउंड फ़ॉल्ट के लिए, तुल्य अनुक्रम नेटवर्क धनात्मक, ऋणात्मक, और शून्य अनुक्रम नेटवर्कों का श्रृंखला कनेक्शन होता है; दो फेज ग्राउंड फ़ॉल्ट के लिए, तुल्य अनुक्रम नेटवर्क धनात्मक, ऋणात्मक, और शून्य अनुक्रम नेटवर्कों का समान्तर कनेक्शन होता है; दो फेज छोटे संधेद के लिए, तुल्य अनुक्रम नेटवर्क धनात्मक और ऋणात्मक अनुक्रम नेटवर्कों का समान्तर कनेक्शन होता है; तीन फेज छोटे संधेद के लिए, तुल्य अनुक्रम नेटवर्क केवल धनात्मक अनुक्रम नेटवर्क ही शामिल होता है।
