विद्युत ग्रिड में ट्रांसफॉर्मरों के न्यूट्रल-पॉइंट ग्राउंडिंग मोड और सुरक्षा पद्धतियाँ क्या हैं
न्यूट्रल - पॉइंट ग्राउंडिंग मोड और पावर ग्रिड में ट्रांसफॉर्मरों की सुरक्षा
110 किलोवोल्ट से 500 किलोवोल्ट तक की सिस्टमों के लिए, एक प्रभावी ग्राउंडिंग विधि को अपनाया जाना चाहिए। विशेष रूप से, सभी संचालन स्थितियों में, प्रणाली का शून्य-अनुक्रम रिएक्टेंस और सकारात्मक-अनुक्रम रिएक्टेंस X0/X1 एक सकारात्मक मूल्य होना चाहिए और 3 से अधिक नहीं होना चाहिए। इसके साथ ही, शून्य-अनुक्रम प्रतिरोध और सकारात्मक-अनुक्रम रिएक्टेंस R0/X1 भी एक सकारात्मक मूल्य होना चाहिए और 1 से अधिक नहीं होना चाहिए।
330 किलोवोल्ट और 500 किलोवोल्ट सिस्टमों में, ट्रांसफॉर्मरों के न्यूट्रल पॉइंट सीधे ग्राउंडिड होते हैं।
110 किलोवोल्ट और 220 किलोवोल्ट पावर ग्रिड में, अधिकांश ट्रांसफॉर्मरों के न्यूट्रल पॉइंट सीधे ग्राउंडिड होते हैं। कुछ ट्रांसफॉर्मरों के लिए, उनके न्यूट्रल पॉइंट गैप, सर्ज आरेस्टर, या गैप और सर्ज आरेस्टर के समान्तर संयोजन के माध्यम से ग्राउंडिड होते हैं।
पावर ग्रिड में एकल-फेज शॉर्ट-सर्किट करंट को सीमित करने के लिए, 110 किलोवोल्ट और उससे ऊपर के ट्रांसफॉर्मरों के न्यूट्रल पॉइंट पर कम-रिएक्टेंस ग्राउंडिंग लागू की जा सकती है।
110 किलोवोल्ट और 220 किलोवोल्ट ट्रांसफॉर्मरों का न्यूट्रल-पॉइंट सुरक्षा
एकल-फेज ग्राउंडिंग शॉर्ट-सर्किट करंट को सीमित करने, संचार हस्तक्षेप से बचने, और रिले सुरक्षा के सेटिंग और विन्यास की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, एक ट्रांसफॉर्मर का न्यूट्रल पॉइंट सीधे ग्राउंडिड होता है। शेष ट्रांसफॉर्मरों के न्यूट्रल पॉइंट गैप, सुरक्षा गैप, या सर्ज आरेस्टर और सुरक्षा गैप के समान्तर संयोजन के माध्यम से ग्राउंडिड होते हैं।
अधिकांश ट्रांसफॉर्मर एक सुरक्षा योजना का उपयोग करते हैं जो सर्ज आरेस्टर और डिस्चार्ज गैप को संयोजित करती है। डिस्चार्ज गैप आमतौर पर रोड-रोड संरचना का उपयोग करता है, और अधिकांश सर्ज आरेस्टर जिंक ऑक्साइड सर्ज आरेस्टर के रूप में विन्यस्त होते हैं।
सर्ज आरेस्टर के साथ समान्तर गैप की सुरक्षा विभाजन
पावर फ्रीक्वेंसी और स्विचिंग ओवरवोल्टेज गैप द्वारा संभाले जाते हैं, जबकि बिजली और अस्थायी ओवरवोल्टेज सर्ज आरेस्टर द्वारा संभाले जाते हैं। इसके साथ ही, गैप अत्यधिक उच्च-आयामी पावर फ्रीक्वेंसी ओवरवोल्टेज और सर्ज आरेस्टर पर होने वाले अत्यधिक अवशिष्ट वोल्टेज को सीमित करने में मदद करते हैं। यह दृष्टिकोण न केवल ट्रांसफॉर्मर के न्यूट्रल पॉइंट की सुरक्षा करता है, बल्कि साथ ही एक-दूसरे की सुरक्षा भी प्राप्त करता है।
धातु ऑक्साइड सर्ज आरेस्टर द्वारा सुरक्षा
जब एकल-फेज ग्राउंडिंग और ग्राउंड खोने वाली दोष होती है, तो परिणामस्वरूप ओवरवोल्टेज सर्ज आरेस्टर को क्षतिग्रस्त या भारी विस्फोट का कारण बन सकता है।
रोड-रोड गैप द्वारा सुरक्षा
यह प्रकार की सुरक्षा एक विभाजित-प्रकार की स्थापना का उपयोग करती है। वास्तविकता में, दूरी की समायोजन अक्सर असही होती है, और संकेंद्रित होना अक्सर खराब होता है। डिस्चार्ज के बाद, उत्पन्न आर्क इलेक्ट्रोड्स को नष्ट करता है। बिजली आघात के तहत, चोप्ड वेव्स उत्पन्न होते हैं, जो उपकरणों की इन्सुलेशन सुरक्षा के लिए खतरा पैदा करते हैं। सुरक्षा गैप आर्क को स्वयं नहीं बुझा सकता है। इसके बजाय, आर्क को रोकने के लिए रिले सुरक्षा की आवश्यकता होती है, जो रिले सुरक्षा के गलत संचालन का कारण बन सकती है।
सर्ज आरेस्टर और गैप के समान्तर सुरक्षा
सर्ज आरेस्टर के सुरक्षा स्तर, रोड गैप के संचालन विशेषताओं, और ट्रांसफॉर्मर के न्यूट्रल पॉइंट के इन्सुलेशन स्तर के बीच की समन्वय आवश्यकताएँ अत्यंत कठिन होती हैं और वास्तविकता में उन्हें प्राप्त करना कठिन होता है।
कंपोजिट गैप द्वारा सुरक्षा
कंपोजिट इन्सुलेटर मैकेनिकल समर्थन के लिए उपयोग किए जाते हैं। उच्च-वोल्टेज और कम-वोल्टेज इलेक्ट्रोड्स इन्सुलेटर के दोनों सिरों पर निश्चित किए जाते हैं, और गैप इलेक्ट्रोड्स बकरी के सींग के आकार के होते हैं। इसके डिस्चार्ज इलेक्ट्रोड्स और आर्क-इग्निशन इलेक्ट्रोड्स अलग होते हैं। यह अच्छी संकेंद्रित, दूरी का सटीक निर्धारण, सुविधाजनक स्थापना और आयोजन, मजबूत अभ्रांति प्रतिरोधी, और स्थिर डिस्चार्ज वोल्टेज की लाभांश देता है। यह विभाजित-प्रकार की स्थापना वाले रोड गैप की आंतरिक कमियों को दूर करता है और ट्रांसफॉर्मर के न्यूट्रल पॉइंट की सुरक्षा के लिए अधिक उपयुक्त है।
सुरक्षा सिद्धांत
बिजली ओवरवोल्टेज के कारण गैप ब्रेकडाउन होना चाहिए ताकि ट्रांसफॉर्मर के न्यूट्रल पॉइंट की इन्सुलेशन की सुरक्षा हो सके। इसका बिजली आघात डिस्चार्ज वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर के न्यूट्रल पॉइंट के बिजली आघात सहन क्षमता के साथ समन्वित होना चाहिए।
जब प्रणाली में एकल-फेज ग्राउंडिंग दोष होता है, तो न्यूट्रल-पॉइंट इन्सुलेशन दोष द्वारा उत्पन्न ओवरवोल्टेज को सहन करना चाहिए, और गैप ब्रेकडाउन नहीं होना चाहिए ताकि रिले सुरक्षा का गलत संचालन रोका जा सके। जब प्रणाली में एकल-फेज ग्राउंडिंग होती है और न्यूट्रल-पॉइंट ग्राउंड खो जाता है, या जब प्रणाली नॉन-फुल-फेज संचालन, रिझोनेंस दोष, आदि का सामना करती है, जो एक निश्चित आयाम के पावर फ्रीक्वेंसी ओवरवोल्टेज को उत्पन्न करता है, तो गैप ब्रेकडाउन होना चाहिए ताकि प्रणाली के न्यूट्रल पॉइंट को नियंत्रित किया जा सके और ट्रांसफॉर्मर के न्यूट्रल पॉइंट पर ओवरवोल्टेज को सीमित किया जा सके।
नियंत्रित गैप द्वारा सुरक्षा
एक नियंत्रित गैप मुख्य रूप से एक निश्चित गैप, एक नियंत्रण गैप, और एक कैपेसिटर वोल्टेज-समानीकरण सर्किट से बना होता है। बकरी के सींग गैप का कार्य निश्चित गैप के रूप में करता है, और एक वैक्यूम स्विच का उपयोग नियंत्रित गैप के स्वचालित ब्रेकडाउन को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
नियंत्रित गैप सर्ज आरेस्टर के समान्तर उपयोग किया जाता है। बिजली और अस्थायी ओवरवोल्टेज के तहत, सर्ज आरेस्टर संचालित होता है ताकि ओवरवोल्टेज को सीमित किया जा सके, और नियंत्रित गैप निष्क्रिय रहता है। जब प्रणाली में एकल-फेज ग्राउंडिंग दोष होता है, तो यह ओवरवोल्टेज न्यूट्रल-पॉइंट इन्सुलेशन के लिए कोई खतरा नहीं पैदा करता, इसलिए नियंत्रित गैप संचालित नहीं होता।
जब पावर फ्रीक्वेंसी ओवरवोल्टेज होती है (जैसे, एकल-फेज ग्राउंडिंग और ग्राउंड खोने वाली एक अलग-अलग अनग्राउंडिड प्रणाली या नॉन-फुल-फेज संचालन), तो नियंट्रित गैप संचालित होता है ताकि ट्रांसफॉर्मर के न्यूट्रल पॉइंट और सर्ज आरेस्टर की इन्सुलेशन की सुरक्षा की जा सके।
नियंत्रित गैप गैप, सर्ज आरेस्टर, और रोड गैप और सर्ज आरेस्टर के समान्तर सुरक्षा में मौजूद समस्याओं को प्रभावी रूप से सुलझा देता है। नियंत्रित गैप और सर्ज आरेस्टर का समान्तर संयोजन ट्रांसफॉर्मर के न्यूट्रल पॉइंट की प्रभावी सुरक्षा कर सकता है।
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