H61 वितरण ट्रान्सफोर्मरको लागि कुन कुन बिजलीचाप रोकथामका उपायहरू प्रयोग गरिन्छन्?

H61 वितरण ट्रान्सफोर्मरको लागि कुन कुन बिजलीको संरक्षण उपायहरू प्रयोग गरिन्छ?

H61 वितरण ट्रान्सफोर्मरको उच्च वोल्टेज तिर एउटा अचानक बढी आएको बिजलीको संरक्षण उपकरण (सर्ज आरेस्टर) स्थापना गर्नुपर्छ। SDJ7–79 "विद्युत उपकरणहरूको ओवरवोल्टेज संरक्षणको लागि तकनीकी कोड" अनुसार, H61 वितरण ट्रान्सफोर्मरको उच्च वोल्टेज तिरमा सामान्यतया एउटा अचानक बढी आएको बिजलीको संरक्षण उपकरण (सर्ज आरेस्टर) लगाउनुपर्छ। सर्ज आरेस्टरको ग्राउंडिङ तार, ट्रान्सफोर्मरको निम्न वोल्टेज तिरको न्यूट्रल बिन्दु, र ट्रान्सफोर्मरको धातु खोला सबैले एक सामान्य बिन्दुमा ग्राउंडिङ गरिनुपर्छ। यो विधि पूर्व मन्त्रालय द्वारा जारी भएको DL/T620–1997 "एसी विद्युत स्थापनाहरूको लागि ओवरवोल्टेज संरक्षण र इन्सुलेशन कोऑर्डिनेशन" मा पनि सिफारिस गरिएको छ।

तर, विस्तृत अनुसन्धान र संचालन अनुभव देखाएको छ कि उच्च वोल्टेज तिरमा फक्त सर्ज आरेस्टर लगाउँदै पनि, बिजलीको झापको शर्तहरूमा ट्रान्सफोर्मरको क्षति घट्न सक्छ। सामान्य क्षेत्रमा, वार्षिक विफलता दर लगभग १% छ; उच्च बिजलीको क्षेत्रमा, यो लगभग ५% छ; र बारह वटा बिजलीको झाप आउँछने अत्यधिक गम्भीर क्षेत्रमा, वार्षिक विफलता दर ५०% हुन सक्छ। मुख्य कारण यो हो कि बिजलीको झापले उच्च वोल्टेज तिरको वितरण ट्रान्सफोर्मरमा प्रवेश गर्दा उत्पन्न भएका "अगाडि र पछाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेज" जसलाई बोलिन्छ। यी ओवरवोल्टेजहरूको तन्त्रहरू यस प्रकार छन्:

१. पछाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेज
जब ३-१० किलोवोल्ट उच्च वोल्टेज तिरबाट बिजलीको झाप प्रवेश गर्दछ र सर्ज आरेस्टरलाई संचालन गर्दछ, त्यसपछि ठूलो अचानक बढी आएको बिजलीको धारा ग्राउंडिङ प्रतिरोध दिनुहोस्, जसले वोल्टेज गिरावट उत्पन्न गर्छ। यो वोल्टेज गिरावट निम्न वोल्टेज तिरको न्यूट्रल बिन्दुमा देखा पार्छ, जसले त्यसको पोटेन्सियल बढाउँछ। यदि निम्न वोल्टेज लाइन धेरै लामो छ, त्यसले ग्राउंडसँग लहरीय प्रतिरोध दिन्छ। यी उच्च न्यूट्रल-बिन्दुको पोटेन्सियलको प्रभावमा, ठूलो अचानक बढी आएको बिजलीको धारा निम्न वोल्टेज तिरमा प्रवाह गर्छ। तीन फेज अचानक बढी आएको बिजलीको धाराहरूको आकार र दिशा समान छ, जसले एक मजबूत शून्य-क्रम चुम्बकीय फ्लक्स उत्पन्न गर्छ।

 यो फ्लक्सले ट्रान्सफोर्मरको टर्न अनुपात अनुसार उच्च वोल्टेज तिरमा धेरै उच्च पल्स वोल्टेज उत्पन्न गर्छ। यी तीन फेज उत्पन्न पल्स वोल्टेजहरूको आकार र दिशा समान छ। किनभने उच्च वोल्टेज तिर सामान्यतया स्टार विन्यासमा जोडिएको छ र न्यूट्रल बिन्दु ग्राउंडिङ गरिएको छैन, त्यसैले यहाँ उच्च पल्स वोल्टेज देखिन्छ तर त्यसको सामान्यीकरण उपलब्ध छैन। त्यसैले, निम्न वोल्टेज तिरको पूरा अचानक बढी आएको बिजलीको धारा चुम्बकीय धारा रूपमा काम गर्छ, जसले एक मजबूत शून्य-क्रम चुम्बकीय फ्लक्स र उच्च वोल्टेज तिरमा अत्यधिक पोटेन्सियल उत्पन्न गर्छ। 

किनभने उच्च वोल्टेज टर्मिनलको पोटेन्सियललाई सर्ज आरेस्टरको अवशिष्ट वोल्टेजले नियन्त्रित गर्छ, यो उत्पन्न पोटेन्सियल वाइंडिङ बाट वितरित हुन्छ, जसले न्यूट्रल बिन्दुमा ताको चरम पर्छ। त्यसैले, न्यूट्रल-बिन्दुको इन्सुलेशन टुक्राउन सक्छ। अत्यधिक रूपमा, बीच र बीचको वोल्टेज ग्रेडियन्ट बढ्छ, जसले अन्य ठाउँहरूमा इन्सुलेशन विफलता उत्पन्न गर्छ। यो प्रकारको ओवरवोल्टेज उच्च वोल्टेज तिरबाट आएको बिजलीको झापले उत्पन्न भएको छ र निम्न वोल्टेज तिरद्वारा उच्च वोल्टेज तिरमा इलेक्ट्रोमैग्नेटिक रूपमा संकल्पित गरिएको छ—यसलाई "पछाडि रूपान्तरण" भनिन्छ।

२.अगाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेज
अगाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेज जब बिजलीको झाप निम्न वोल्टेज लाइनबाट प्रवेश गर्दछ त्यसपछि उत्पन्न हुन्छ। त्यसपछि निम्न वोल्टेज तिरमा अचानक बढी आएको बिजलीको धारा प्रवाह गर्छ, जसले टर्न अनुपात अनुसार उच्च वोल्टेज तिरमा वोल्टेज उत्पन्न गर्छ, जसले उच्च वोल्टेज न्यूट्रल बिन्दुको पोटेन्सियल बढाउँछ। यो अत्यधिक रूपमा बीच र बीचको वोल्टेज ग्रेडियन्ट बढाउँछ। यो प्रक्रिया—जहाँ निम्न वोल्टेज तिरबाट आएको बिजलीको झापले उच्च वोल्टेज तिरमा ओवरवोल्टेज उत्पन्न गर्छ—लाई "अगाडि रूपान्तरण" भनिन्छ। परीक्षणहरू देखाएको छन् कि जब १० किलोवोल्टको बिजलीको झाप निम्न वोल्टेज तिरबाट प्रवेश गर्दछ र ग्राउंडिङ प्रतिरोध ५ ओम हुन्छ, त्यसपछि उच्च वोल्टेज तिरको बीच र बीचको वोल्टेज ग्रेडियन्ट बीच र बीचको इन्सुलेशनको पूर्ण लहरी अवधि टोलरेन्सलाई दुई गुना बढाउँछ, जसले अत्यधिक रूपमा इन्सुलेशन विफलता उत्पन्न गर्छ।

त्यसैले, H61 वितरण ट्रान्सफोर्मरको निम्न वोल्टेज तिरमा पनि सामान्य वाल्व वा धातु ऑक्साइड सर्ज आरेस्टर स्थापना गर्नुपर्छ। यस संरक्षण योजनामा, उच्च र निम्न वोल्टेज तिरको सर्ज आरेस्टरहरूको ग्राउंडिङ तार, निम्न वोल्टेज न्यूट्रल बिन्दु, र ट्रान्सफोर्मरको धातु खोला सबैले एक सामान्य बिन्दुमा ग्राउंडिङ गरिनुपर्छ (यसलाई "चार-बिन्दु बाँडिङ" वा "तीन-एक साथ ग्राउंडिङ" भनिन्छ)।

संचालन अनुभव र प्रयोगात्मक अध्ययनहरू देखाएको छन् कि उच्च वोल्टेज तिरमा मात्र सर्ज आरेस्टर लगाउँदै पनि, अगाडि र पछाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेजले उत्पन्न बिजलीको झापले विफलता घट्न सक्छ, भले हुनुहुन्दा ट्रान्सफोर्मरको इन्सुलेशन अच्छो छ। किनभने उच्च वोल्टेज तिरको सर्ज आरेस्टरले अगाडि वा पछाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेजलाई नियन्त्रण गर्न सक्दैन। यी ओवरवोल्टेजहरूको बीच र बीचको वोल्टेज ग्रेडियन्ट टर्नको संख्या र वाइंडिङ वितरण अनुसार छ; इन्सुलेशन विफलता वाइंडिङको शुरुआत, मध्य, वा अन्तमा घट्न सक्छ—तर अन्तमा सबैभन्दा अधिक संभावित छ। निम्न वोल्टेज तिरमा सर्ज आरेस्टर लगाउनले अगाडि र पछाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेजलाई सुरक्षित सीमा भित्र नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।

अर्को संरक्षण विधि उच्च र निम्न वोल्टेज तिरको अलग ग्राउंडिङ हो। यस विन्यासमा, उच्च वोल्टेज तिरको सर्ज आरेस्टर अलग ग्राउंडिङ गरिन्छ, निम्न वोल्टेज तिरमा सर्ज आरेस्टर लगाइन छैन, र निम्न वोल्टेज न्यूट्रल बिन्दु र ट्रान्सफोर्मरको खोला सबैले एक साथ ग्राउंडिङ गरिन्छ र उच्च वोल्टेज तिरको ग्राउंडिङ प्रणालीबाट अलग गरिन्छ।

यो विधि बिजलीको झापलाई धरा द्वारा कमी गर्न उपयोग गर्छ, जसले असल्याउँदा पछाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेजलाई लगभग नष्ट गर्छ। अगाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेजको बारेमा, गणना देखाएको छ कि निम्न वोल्टेज तिरको ग्राउंडिङ प्रतिरोधलाई १० ओमबाट २.५ ओममा कम गर्दा उच्च वोल्टेज तिरको अगाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेजलाई लगभग ४०% कम गर्न सकिन्छ। निम्न वोल्टेज तिरको ग्राउंडिङ इलेक्ट्रोडलाई योग्य रूपमा उपचार गर्दा अगाडि रूपान्तरण ओवरवोल्टेजलाई पूर्ण रूपमा नष्ट गर्न सकिन्छ।

यो संरक्षण योजना साधारण र सामान्य हुने गरी पनि यसले निम्न वोल्टेज ग्राउंडिङ रेझिस्टनमा उच्च अपेक्षाहरू राख्छ, जसले यसलाई व्यापक अनुप्रयोगको लागि केही व्यावहारिक मूल्य दिन्छ।

उपर्युक्त विधिहरूको अतिरिक्त, वितरण ट्रान्सफरमरको लागि अन्य बिजुली रक्षात्मक उपायहरू भिन्न शामिल छन्: ट्रान्सफरमरको कोरमा एक बैलन्सिङ वाइन्डिङ स्थापना गर्ने जसले आगे र पछाड रूपान्तरण ओवरवोल्टेजलाई रोक्दछ, वा धातु ऑक्साइड सर्ज आरेस्टरलाई ट्रान्सफरमरको अन्दरै लगाउने।