वितरण नेटवर्क की अतिरिक्त वोल्टता के सामान्य प्रकार और विशेषताएं क्या हैं?

वितरण नेटवर्क, जो अपने व्यापक वितरण, बड़ी संख्या में उपकरण, और कम आइसोलेशन स्तर से चिह्नित हैं, ओवरवोल्टेज के कारण आइसोलेशन दुर्घटनाओं के प्रति संवेदनशील होते हैं। यह न केवल पूरे वितरण प्रणाली की स्थिरता और लाइनों की आइसोलेशन प्रदर्शन को कम करता है, बल्कि बिजली ग्रिड के सुरक्षित संचालन और बिजली उद्योग के स्वस्थ और टिकाऊ विकास पर भी एक महत्वपूर्ण नकारात्मक प्रभाव डालता है।

सर्किट के दृष्टिकोण से, शक्ति स्रोत के अलावा, शक्ति प्रणाली को तीन प्रकार के विशिष्ट घटकों के विभिन्न संयोजनों द्वारा समतुल्य रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है: प्रतिरोध (R), आवेश (L), और धारिता (C)। इनमें से, आवेश (L) और धारिता (C) ऊर्जा संचयी घटक हैं, जो ओवरवोल्टेज के निर्माण के लिए मूल शर्तें हैं; प्रतिरोध (R) ऊर्जा-व्ययी घटक है, जो सामान्यतः ओवरवोल्टेज के विकास को नियंत्रित कर सकता है। हालांकि, कुछ व्यक्तिगत मामलों में, प्रतिरोध का अनुचित रूप से जोड़ना ओवरवोल्टेज के होने का कारण बन सकता है।

वितरण नेटवर्क में ओवरवोल्टेज के सामान्य प्रकार और विशेषताएँ

वितरण नेटवर्क में ओवरवोल्टेज के सामान्य प्रकार मुख्यतः असतत आर्क ग्राउंडिंग ओवरवोल्टेज, रेखीय रिझोनेंस ओवरवोल्टेज, और फेरोरिझोनेंस ओवरवोल्टेज (जिसमें विच्छेद रिझोनेंस ओवरवोल्टेज और PT संतुलन ओवरवोल्टेज शामिल हैं) शामिल हैं।

असतत आर्क ग्राउंडिंग ओवरवोल्टेज

असतत आर्क ग्राउंडिंग ओवरवोल्टेज एक प्रकार का स्विचिंग ओवरवोल्टेज है। इसका आयाम इलेक्ट्रिकल उपकरणों की विशेषताओं, प्रणाली संरचना, संचालन पैरामीटरों, संचालन या दोष रूप, आदि से संबंधित होता है, और इसमें स्पष्ट यादृच्छिकता होती है। यह न्यूट्रल बिंदु गैर-प्रभावी रूप से ग्राउंडिंग शक्ति ग्रिड में सबसे आम होता है।

स्विचिंग ओवरवोल्टेज की ऊर्जा शक्ति प्रणाली से आती है, और इसका आयाम लगभग प्रणाली के निर्धारित वोल्टेज के साथ समानुपातिक होता है। इसे आमतौर पर प्रणाली के अधिकतम संचालन फेज वोल्टेज आयाम के गुना के रूप में व्यक्त किया जाता है। जब संचालन या दोष शक्ति ग्रिड की कार्य स्थिति में परिवर्तन का कारण बनते हैं, तो आवेशी घटकों में संचित चुंबकीय ऊर्जा किसी निश्चित समय पर धारितीय घटकों की विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है, जिससे एक दोलन गतिशील प्रक्रिया उत्पन्न होती है, जिससे वोल्टेज से कई गुना अधिक अस्थायी ओवरवोल्टेज उत्पन्न होता है, जिसे स्विचिंग ओवरवोल्टेज कहा जाता है।

असतत आर्क शक्ति ग्रिड की कार्य स्थिति में बार-बार परिवर्तन का कारण बनते हैं, जिससे आवेश और धारिता सर्किट में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक दोलन उत्पन्न होते हैं, और फिर गैर-दोष फेज, दोष फेज, और न्यूट्रल बिंदु में अस्थायी प्रक्रियाएँ होती हैं, जिससे ओवरवोल्टेज उत्पन्न होता है। यह असतत आर्क ग्राउंडिंग ओवरवोल्टेज (जिसे आर्क ग्राउंडिंग ओवरवोल्टेज भी कहा जाता है) है। इसका निर्माण तंत्र आर्क के विलोपन और पुनर्ज्वलन से घनिष्ठ रूप से संबंधित है: प्रत्येक बार जब ग्राउंडिंग दोष धारा शून्य पार करती है, तो आर्क चैनल का एक छोटा विलोपन समय होता है; जब आर्क चैनल का आवर्ती वोल्टेज इसकी विद्युत विश्रांति शक्ति से अधिक होता है, तो आर्क पुनर्ज्वलित हो जाता है। विशेष रूप से:

• जब ग्राउंडिंग धारा बड़ी होती है, तो आर्क चैनल शक्तिशाली रूप से आयनित होता है, और आर्क स्थिर रूप से जलता रहता है;

• जब धारा छोटी होती है, तो आर्क चैनल की आइसोलेशन शक्ति तेजी से बहाल होती है, आर्क को पुनर्ज्वलित करना कठिन होता है, और अस्थायी विलोपन स्थायी विलोपन में बदल जाता है;

• जब धारा मध्यम होती है, तो एक असतत आर्क ग्राउंडिंग घटना बनती है, जो चलती-रुकती रहती है।

गंभीर आर्क ग्राउंडिंग ओवरवोल्टेज शक्ति ग्रिड में ऊर्जा के लगातार इकट्ठा होने से होता है। ओवरवोल्टेज को सीमित करने के दृष्टिकोण से, यदि आर्क ज्वलन से विलोपन की प्रक्रिया के दौरान शक्ति ग्रिड में जमा हुए अतिरिक्त आवेश आर्क के विलोपन के बाद आधे वोल्टेज आवृत्ति चक्र के भीतर प्रतिरोध के माध्यम से रिस जाते हैं, तो न्यूट्रल बिंदु का विस्थापन वोल्टेज लगभग शून्य हो जाएगा, और उच्च आयाम का ओवरवोल्टेज उत्पन्न नहीं होगा।

रेखीय रिझोनेंस ओवरवोल्टेज

शक्ति ग्रिड में, आयोजित रिझोनेंस के कारण उत्पन्न ओवरवोल्टेज, जिसमें आयोजित घटकों के बीच लाइन आवेश, ट्रांसफार्मर लीकेज आवेश, आदि या उन आयोजित घटकों जिनकी प्रेरण विशेषताएँ रेखीय के निकट हैं (जैसे आर्क समापन चक्र, आदि) और शक्ति ग्रिड में धारितीय घटक (जैसे लाइन-टू-ग्राउंड धारिता, आदि) असममित वोल्टेज के प्रभाव में, रेखीय रिझोनेंस ओवरवोल्टेज कहलाता है। इसका सबसे सामान्य रूप न्यूट्रल बिंदु वोल्टेज का विस्थापन है।

DL/T620-1997 "एसी इलेक्ट्रिकल डिवाइसों की ओवरवोल्टेज सुरक्षा और आइसोलेशन समन्वय" उद्योग मानक के अनुसार, आर्क समापन चक्र ग्राउंडिंग प्रणाली में, सामान्य संचालन स्थितियों में, न्यूट्रल बिंदु का लंबित वोल्टेज विस्थापन प्रणाली के निर्धारित फेज वोल्टेज का 15% से अधिक नहीं होना चाहिए।

फेरोरिझोनेंस ओवरवोल्टेज

शक्ति प्रणाली के दोलन सर्किट में, लोहे के आवेशी घटक के संतुलन के कारण उत्पन्न लंबित उच्च आयाम का ओवरवोल्टेज फेरोरिझोनेंस ओवरवोल्टेज कहलाता है। 35kV से नीचे के वितरण नेटवर्क में दो विशिष्ट फेरोरिझोनेंस ओवरवोल्टेज होते हैं, जो विच्छेद रिझोनेंस द्वारा उत्पन्न ओवरवोल्टेज और PT संतुलन द्वारा उत्पन्न ओवरवोल्टेज हैं, जिन्हें एक साथ गैर-रेखीय रिझोनेंस ओवरवोल्टेज कहा जाता है। यह रेखीय रिझोनेंस ओवरवोल्टेज और असतत आर्क ग्राउंडिंग ओवरवोल्टेज से पूरी तरह से अलग विशेषताओं और गुणों का होता है। विभिन्न पैरामीटर संयोजनों के तहत, मूल आवृत्ति, भिन्न आवृत्ति, और उच्च-आवृत्ति रिझोनेंस ओवरवोल्टेज उत्पन्न हो सकते हैं।

• विच्छेद रिझोनेंस ओवरवोल्टेज: जब प्रणाली तार टूटने, सर्किट ब्रेकरों के गैर-पूर्ण-फेज कार्रवाई, गंभीर असंगत कार्रवाई, उच्च-वोल्टेज फ्यूजों के एक या दो फेजों के गलन, आदि के कारण गैर-पूर्ण-फेज संचालन में हो, तो उत्पन्न फेरोरिझोनेंस ओवरवोल्टेज विच्छेद रिझोनेंस ओवरवोल्टेज है। जब विच्छेद होता है, तो तीन-फेज सममित वोल्टेज आमतौर पर तीन-फेज असममित लोडों को शक्ति प्रदान करता है, और सर्किट जटिल होता है और गैर-रेखीय घटकों से युक्त होता है। इसलिए, तीन-फेज सर्किट को एक-फेज समतुल्य सर्किट में बदलने, उसे सरलतम LC श्रृंखला सर्किट में व्यवस्थित करने, और फिर रिझोनेंस की शर्तों का विश्लेषण और गणना-विश्लेषण करने के लिए थेवेनिन प्रमेय और सममित घटक विधि का उपयोग करना आवश्यक है। एक-फेज तार विच्छेद दोष के तीन रूप हैं: ग्राउंडिंग के बिना विच्छेद, पावर साइड ग्राउंडिंग के साथ विच्छेद, और लोड साइड ग्राउंडिंग के साथ विच्छेद।

• PT संतुलन ओवरवोल्टेज: न्यूट्रल बिंदु गैर-प्रभावी रूप से ग्राउंडिंग प्रणाली में, Y0-संयोजित इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वोल्टेज ट्रांसफार्मर (PT) आमतौर पर बिजली संयंत्रों और सबस्टेशनों के बसों पर आइसोलेशन स्थितियों की निगरानी के लिए स्थापित किए जाते हैं। सामान्य संचालन के दौरान, इलेक्ट्रोमैग्नेटिक वोल्टेज ट्रांसफार्मर का प्रेरण प्रतिरोध बहुत उच्च होता है, इसलिए नेटवर्क का ग्राउंड प्रतिरोध धारितीय होता है, और तीन फेज लगभग संतुलित होते हैं। हालांकि, कुछ स्विचिंग कार्रवाई या ग्राउंड दोषों के गायब होने के बाद, यह तार धारिता या अन्य उपकरणों की त्रुटि धारिता के साथ एक विशेष तीन-फेज या एक-फेज रिझोनेंस सर्किट बनाता है, और विभिन्न हार्मोनिक्स के फेरोरिझोनेंस ओवरवोल्टेज को प्रेरित कर सकता है, जिसे PT संतुलन ओवरवोल्टेज कहा जाता है। इनमें, भिन्न आवृत्ति रिझोनेंस ओवरवोल्टेज सबसे हानिकारक होता है। यह लंबी अवधि के लिए प्रेरण धारा में महत्वपूर्ण वृद्धि का कारण बनता है, ट्रांसफार्मर का फ्यूज जलाता है, और यहाँ तक कि ट्रांसफार्मर को गंभीर रूप से गर्म कर सकता है, तेल निकाल सकता है, या यहाँ तक कि विस्फोट कर सकता है। इसके अलावा, वोल्टेज ट्रांसफार्मर का संतुलन ओवरवोल्टेज शून्य-क्रम विशेषताएँ दर्शाता है।

बिजली ओवरवोल्टेज

बिजली निकासी वास्तव में एक अत्यंत असमान विद्युत क्षेत्र में एक अत्यंत लंबे वायु अंतराल के साथ एक गैर-स्पार्क निकासी घटना है। इसकी मूल प्रक्रिया लीडर निकासी, मुख्य निकासी, और पश्च निकासी शामिल है। ऋणात्मक ध्रुवीयता वाली प्रत्येक बिजली धारा एक एक-ध्रुवीय पल्स वेवफार्म होती है। पल्स वेवफार्म को वर्णित करने के लिए मुख्य पैरामीटर पीक मान, वेवफ्रंट समय, और अर्ध-पीक समय हैं।

बिजली ओवरवोल्टेज डायरेक्ट बिजली ओवरवोल्टेज और उत्प्रेरित बिजली ओवरवोल्टेज में विभाजित होता है। इनमें, उत्प्रेरित बिजली ओवरवोल्टेज इलेक्ट्रोस्टैटिक उत्प्रेरण (मुख्य रूप से) और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक उत्प्रेरण घटकों से युक्त होता है, और इसके निम्नलिखित विशेषताएँ होती हैं:

• थंडरक्लाउड के विपरीत ध्रुवीयता, अर्थात् बिजली धारा की ध्रुवीयता के विपरीत;

• तीन फेजों में एक साथ दिखाई देता है, जिसके मान लगभग समान होते हैं, और फेज-से-फेज वोल्टेज अंतर और फेज-से-फेज फ्लैशओवर नहीं होता;

• यदि आयाम बड़ा हो, तो यह ग्राउंड फ्लैशओवर का कारण बन सकता है;

• डायरेक्ट बिजली ओवरवोल्टेज की तुलना में वेवफार्म फ्लैट और लंबा होता है;

• यदि तारों के ऊपर एक ग्राउंड बिजली सुरक्षा लाइन हो, तो इलेक्ट्रोम