निर्माण स्थलमा ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिंग सुरक्षा प्रविधिको विश्लेषण

हाल हीमा चीनले यस क्षेत्रमा केही प्रगति गरेको छ। संबंधित पुस्तकहरूले नाभिकीय उर्जा संयन्तामा निम्न वोल्टेज वितरण प्रणालीमा ग्राउंडिङ फँटपारी रक्षा लाई लागि आदर्श रचना योजनाहरू डिझाइन गरेका छन्। देशीय र बाहेक उदाहरणहरूको विश्लेषण आधारित गरी नाभिकीय उर्जा संयन्तामा निम्न वोल्टेज वितरण प्रणालीमा ग्राउंडिङ फँटपारीले ट्रान्सफार्मर शून्य-अनुक्रम रक्षाको गलत चलनलाई जनक गर्ने मूल कारणहरू खोजिएका छन्। यसको आधारमा, नाभिकीय उर्जा संयन्तामा असिस्टेन्ट विद्युत प्रणालीमा ग्राउंडिङ फँटपारी रक्षा उपायहरूमा सुधार गर्ने सुझावहरू प्रस्तुत गरिएका छन्।

संबंधित पुस्तकहरूले अंतरफलान धारा र नियंत्रण धाराको परिवर्तन ढाँचाको अध्ययन गरेका छन्, र अंतरफलान धारा र नियंत्रण धाराको अनुपात गणना गरी, यस त्रुटि परिस्थितिमा मुख्य ट्रान्सफार्मर अनुपात अंतरफलान रक्षाको अनुकूलतामा तथ्यांकी विश्लेषण गरिएका छन्।

तर यी विधिहरू अझै पनि धेरै समस्याहरूसँग लड्दै छन् जसलाई अत्यावश्यक रूपमा समाधान गर्नुपर्छ। उदाहरणका लागि, धेरै ग्राउंडिङ प्रतिरोध, ग्राउंडिङ विधिहरूको अनुचित चयन, र अपर्याप्त बिजली रोधी ग्राउंडिङ उपायहरू - यी सबै समस्याहरू ट्रान्सफार्मर त्रुटिलाई जनक गर्न सक्छन् र यसले योग्य रुपमा सुरक्षा दुर्घटना ल्याउन सक्छ। त्यसैले, निर्माण क्षेत्रमा ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिङ रक्षा प्रविधिमा गहिरो अध्ययन र विश्लेषण गर्नुपर्छ, त्यसमा नवीनतम अनुसन्धान र तकनीकी विकासलाई समावेश गर्नुपर्छ।

यस अनुसन्धानको माध्यम द्वारा, ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिङ रक्षा प्रविधिको थ्योरिटिकल तहलाई बढाउन सकिन्छ, र वास्तविक निर्माण परियोजनाहरूको लागि व्यावहारिक र संभव उपायहरू र उपायहरू प्रदान गरिन सकिन्छ। यो अनुसन्धानले निर्माण क्षेत्रमा ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिङ रक्षा प्रविधिमा धेरै विद्वानहरूको ध्यान र जोर आकर्षित गर्न आशा राख्छ, र यस क्षेत्रको विकासमा योगदान गर्नेको लागि सामूहिक रूपमा प्रेरित गर्नेछ।

1 ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिङ विधिको निर्धारण

परम्परागत ट्रान्सफार्मर न्यूट्रल बिन्दु त्याग गर्ने विधिले केही परिस्थितिमा धेरै शॉर्ट-सर्किट धारा जनक गर्न सक्छ, जसले सामग्रीको नुकसान गर्न सक्छ। त्यसैले, न्यूट्रल बिन्दु निम्न प्रतिरोध ग्राउंडिङ विधि सुझाव गरिएको छ। न्यूट्रल बिन्दु निम्न प्रतिरोध ग्राउंडिङ ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिङको एक प्रभावी दृष्टिकोण हो, जसले ट्रान्सफार्मर न्यूट्रल बिन्दु र पृथ्वी बीच निम्न प्रतिरोध जोड्दा ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिङ धाराको प्रभावी नियन्त्रण गर्न सक्छ। यो ग्राउंडिङ विधिले ग्राउंडिङ धाराको आकार र बिजली र ओवरवोल्टेजको ट्रान्सफार्मरमा प्रभाव घटाउन, त्यसरी चलन योग्यता बढाउन, र शॉर्ट-सर्किट धारालाई सीमा लगाउन र सामग्री नुकसान जोह्र रिस्क घटाउन सक्छ।

विशेष रूपमा, निर्माण क्षेत्रमा ट्रान्सफार्मरहरूको लागि न्यूट्रल बिन्दु निम्न प्रतिरोध ग्राउंडिङ लागू गर्दा, पहिलो चरण उचित ग्राउंडिङ प्रतिरोध मान निर्धारण गर्नुहोस्। ओमच्या नियम अनुसार, ग्राउंडिङ प्रतिरोध मान ग्राउंडिङ धारा र ग्राउंडिङ वोल्टेजको विपरीत अनुपातिक छ। त्यसैले, न्यूट्रल बिन्दु निम्न प्रतिरोध ग्राउंडिङ विधिको लागि ग्राउंडिङ प्रतिरोध मान चयन गर्दा, पहिलो चरण प्रतिरोध मान निर्धारण गर्नुहोस्, जसको गणना सूत्र निम्न छ:

यस सूत्रमा, R₀ ग्राउंडिङ प्रतिरोधको प्रतिरोध मान जनाउँछ; U₀ निर्माण विद्युत प्रणालीको औसत विधिक वोल्टेज जनाउँछ; I₀ न्यूट्रल बिन्दु प्रतिरोध दिएको धारा जनाउँछ। सूत्र (1) अनुसार गणना गर्दा, एउटा उचित ग्राउंडिङ प्रतिरोध मान चयन गर्नुपर्छ जसले शॉर्ट-सर्किट धारालाई प्रभावी रूपमा सीमा लगाउन सक्छ र ट्रान्सफार्मरमा अत्यधिक प्रभाव रोक्न सक्छ।

अर्को चरण ग्राउंडिङ तारको क्षेत्रफल र सामग्रीको निर्धारण हो। ग्राउंडिङ तारको सामग्री उत्तम चालकता र रासायनिक अपघटन रोधी गुण राख्नुपर्छ जुन त्यसको उपयोगकाल र विश्वसनीयता निश्चित गर्नेछ। यस अध्ययनले निर्माण क्षेत्रमा ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिङको वास्तविक परिस्थितिलाई विचार गरी टिनको तामा तारलाई ग्राउंडिङ चालकको रूपमा चयन गरेको छ - यो सामग्री उत्तम चालकता, सुविधाजनक तार लगाउन र मजबूत रासायनिक अपघटन रोधी गुण राख्छ, जसले न्यूट्रल बिन्दु निम्न प्रतिरोध ग्राउंडिङ विधिको आवश्यकताहरू पूरा गर्छ।

ग्राउंडिङ तारको क्षेत्रफल त्यसको प्रतिरोध मानलाई प्रत्यक्ष रूपमा प्रभावित गर्छ, जसले ग्राउंडिङ धारालाई प्रभाव गर्छ। त्यसैले, ग्राउंडिङ तारको उचित क्षेत्रफल निम्न सूत्र अनुसार चयन गरिनुपर्छ:

यस सूत्रमा, S न्यूट्रल बिन्दु निम्न प्रतिरोध ग्राउंडिङ विधिमा ग्राउंडिङ तारको क्षेत्रफल जनाउँछ; η न्यूट्रल बिन्दु ग्राउंडिङ प्रतिरोध र ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिङ प्रतिरोध बीचको अनुपात गुणांक जनाउँछ; T ग्राउंडिङ तारको अनुमत ताप उत्थान जनाउँछ। अन्त्यमा, ग्राउंडिङ इलेक्ट्रोडको डुबाइएको गहिराइ निर्धारण गर्नुपर्छ। ग्राउंडिङ इलेक्ट्रोडलाई निर्माण स्थलमा खराब परिस्थितिमा स्थिर रूपमा संचालन गर्न, त्यसको डुबाइएको गहिराइ निर्माण स्थलमा जम्ने मिट्टीको मोटाई भन्दा बढी हुनुपर्छ, जसले ग्राउंडिङ प्रणालीको विश्वसनीयता र सुरक्षा विस्तृत रूपमा निश्चित गर्छ।

सारांशमा, निर्माण क्षेत्रमा ट्रान्सफार्मरहरूको लागि ग्राउंडिङ लागू गर्दा, न्यूट्रल बिन्दु निम्न प्रतिरोध ग्राउंडिङ विधि लिने छ, जसमा ग्राउंडिङ प्राचलहरू जस्ता प्रतिरोध मान, ग्राउंडिङ तारको क्षेत्रफल, सामग्री चयन, र ग्राउंडिङ इलेक्ट्रोडको डुबाइएको गहिराइ उचित रूपमा सेट गरिएको छ, जसले निर्माण गर्दा ट्रान्सफार्मरको स्थिर संचालनको लागि मजबूत आधार प्रदान गर्छ।

2 ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिङ रक्षा योजनाको डिझाइन

उपरोक्त विषयवस्तु के अनुसार, निर्माण स्थलों में ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिंग सुरक्षा प्रौद्योगिकीमा न्यूनतम प्रतिरोध ग्राउंडिंग विधि अपनाइन्छ। यो ग्राउंडिंग विधि न्यूनतम प्रतिरोधको माध्यम से ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिंग विद्युत धारा नियंत्रण गर्न मुख्य रूपमा प्रयोग गरिन्छ। ट्रान्सफार्मर कार्यान्वयनको दौरान विभिन्न प्रकारका दोष हुन सक्छ, जहाँ सबैभन्दा सामान्य एक-चालिक ग्राउंडिंग दोष हुन्छ। एक-चालिक ग्राउंडिंग दोष ट्रान्सफार्मरको एक चालिक विक्रम र ग्राउंड बीच शॉर्ट सर्किट भएको भन्दा अन्य दुई चालिक नॉर्मल रूपमा काम गर्दछन्। यो दोष ट्रान्सफार्मरको न्यूट्रल बिन्दुको विभवमा परिवर्तन ल्याउँछ, जसले तीन-चालिक विद्युत धारामा असंतुलन ल्याउँछ। यस विशेषताको प्रयोग गरेर ट्रान्सफार्मरमा तीन-चालिक विद्युत धारा असंतुलन आधारित एक सुरक्षा योजना प्रस्ताव गरिन्छ:

पहिलो छ शून्यक्रम खण्ड I सुरक्षा, जसको सेटिङ गणना सूत्र निम्न छ:

सूत्रमा, I₁ निर्माणमा ट्रान्सफार्मरको शून्यक्रम सुरक्षा कार्यान्वयन धारा मान जनाउँछ; γ₁ विश्वसनीयता गुणांक जनाउँछ; γ₂ शून्यक्रम शाखा गुणांक जनाउँछ; I₂ निर्माणमा ट्रान्सफार्मरको नजिकको घटकको शून्यक्रम सुरक्षा कार्यान्वयन धारा मान जनाउँछ। फार्मुला (3) अनुसार शून्यक्रम खण्ड I सुरक्षा कार्यान्वयन धारा मान गणना गर्न बाद, खण्ड I सुरक्षा कार्यान्वयन समय सामान्यतया अगाडी शून्यक्रम सुरक्षा कार्यान्वयन समयबाट लगभग ०.५ सेकेन्ड लामो गरी सेट गरिन्छ।

अर्को शून्यक्रम खण्ड II सुरक्षा हो। यसको सुरक्षा धारा मान गणना सूत्र शून्यक्रम खण्ड I सुरक्षाको गणना सूत्रसँग समान छ, यानी सुरक्षा धारा फार्मुला (3) अनुसार प्राप्त गरिन्छ, तर कार्यान्वयन समय फरक छ, शून्यक्रम खण्ड I सुरक्षा कार्यान्वयन समयबाट लगभग ०.३ सेकेन्ड बढी गरिन्छ।

अन्तमा, शून्यक्रम वोल्टेज सुरक्षा छ। निर्माण स्थलको ट्रान्सफार्मरमा एक-चालिक ग्राउंडिंग दोषको दौरान न्यूट्रल बिन्दुले आफ्नो नैजिक संवेदनशीलता गुमाउन सक्छ भने, शून्यक्रम वोल्टेज सुरक्षा कार्यान्वयन वोल्टेज एक-चालिक ग्राउंडिंग दोषको दौरान सुरक्षा स्थापना बिन्दुमा देखिने अधिकतम शून्यक्रम वोल्टेजबाट निम्न छ। शून्यक्रम वोल्टेज सुरक्षा वोल्टेज मान प्राथमिक रूपमा निम्न सूत्र अनुसार निर्धारित गरिन्छ:

सूत्रमा, U₁ शून्यक्रम वोल्टेज सुरक्षा कार्यान्वयन वोल्टेज जनाउँछ; U₂ तीन द्वितीयक विक्रमको निर्धारित वोल्टेज जनाउँछ।

सारांशमा, एक पूर्ण तीन-चालिक विद्युत धारा असंतुलन सुरक्षा योजना गठन गर्न, शून्यक्रम खण्ड I, शून्यक्रम खण्ड II, र शून्यक्रम वोल्टेज सुरक्षा सहित गणना सूत्रहरूको एक श्रृंखला गणना आवश्यक छ। यी सूत्रहरूको व्युत्पन्न र अनुप्रयोग निर्माण स्थलमा एक-चालिक ग्राउंडिंग दोषको प्रकार र गम्भीरता अधिक सही रूपमा निर्धारण गर्न मद्दत गर्छ। यो सुरक्षा योजना ग्राउंडिंग दोषलाई झन्नै लोकेट र अलग गर्न सक्छ, र ग्राउंडिंग दोषबाट उत्पन्न भएका विद्युत बिर्ताको संभावना घटाउन सक्छ। यसको साथ, न्यूट्रल बिन्दु न्यूनतम प्रतिरोध ग्राउंडिंग विधिसँग एक सम्पूर्ण ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिंग सुरक्षा संरचना गठन गरिन्छ, जसले ट्रान्सफार्मरको सुरक्षित कार्यान्वयनको लागि मजबूत सुरक्षा प्रदान गर्छ।

३ प्रयोगात्मक विश्लेषण

उपरोक्त निर्माण स्थलमा ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिंग सुरक्षा प्रौद्योगिकीको प्रभावितता प्रमाणित गर्न, यो अध्यायमा विद्युत प्रणाली सिमुलेशन साफ्टवेयर PowerFactory प्रयोग गरेर ट्रान्सफार्मर ग्राउंडिंग सुरक्षा सिमुलेशन प्रयोग गरिनेछ। पहिले, सिमुलेशन साफ्टवेयरमा एक इमारत विद्युत प्रणाली मॉडल स्थापना गरिनेछ, जुन ट्रान्सफार्मर, उच्च र निम्न वोल्टेज लाइन, लोड, र अन्य उपकरणहरू समावेश गर्दछ। तालिका १ अनुसन्धान ट्रान्सफार्मरको मॉडल र पैरामिटर विवरण उपस्थित छ।

ट्रान्सफरमरको विशिष्ट संरचना चित्र १ मा देखाइएको छ।

त्यसपछि, ट्रान्सफरमरको ग्राउंडिङ प्रोटेक्सन सिमुलेसन प्रयोग गरिएको थियो, जहाँ तीन विभिन्न ग्राउंडिङ विधिहरू राखिएका थिए: न्यूट्रल प्वाइन्ट लामो रिसिस्टन्स ग्राउंडिङ, न्यूट्रल प्वाइन्ट उच्च रिसिस्टन्स ग्राउंडिङ, र अर्क-सप्रेशन कोइल ग्राउंडिङ। ग्राउंडिङ विधिहरू निर्धारण गर्दा, न्यूट्रल प्वाइन्ट लामो रिसिस्टन्स ग्राउंडिङ विधिका लागि लामो रिसिस्टन्स मानको रिसिस्टर चयन गरिएको थियो, विशेष रूपमा ०.५ Ω लाई निर्धारण गरिएको थियो, लामो रिसिस्टन्स ग्राउंडिङको प्रभाव अनुकरण गर्न; न्यूट्रल प्वाइन्ट उच्च रिसिस्टन्स ग्राउंडिङ विधिका लागि ठूलो रिसिस्टन्स मानको रिसिस्टर चयन गरिएको थियो, १० Ω लाई निर्धारण गरिएको थियो, उच्च रिसिस्टन्स ग्राउंडिङको विशेषताहरू अनुकरण गर्न।

प्रयोगको दौरान, एकल-फेज ग्राउंडिङ दोषको अवस्थामा ट्रान्सफरमरको ग्राउंडिङ धाराको स्तर अनुकरण गरिएको थियो। दोषको विशिष्ट स्थान ट्रान्सफरमरको निम्न-वोल्टेज तिर एक फेज लाइनको मध्यबिन्दुमा निर्धारण गरिएको थियो, दोष रिसिस्टन्स १०० Ω लाई निर्धारण गरिएको थियो, ग्राउंडिङ दोषदेखि ग्राउंडिङ रिसिस्टन्स अनुकरण गर्न। दोष अनुकरण प्रक्रियामा, उच्च नमुनाहरू डाटा आफेर व्यवस्था प्रयोग गरिएको थियो ग्राउंडिङ धारा डाटा रेकर्ड गर्न, नमुनाहरू फ्रिक्वेन्सी १००० बार प्रति सेकेण्ड निर्धारण गरिएको थियो ग्राउंडिङ धारामा सूक्ष्म परिवर्तनहरू धेरै लाई पकड्न।

दोष घटनाको समयमा ग्राउंडिङ धाराको मान रेकर्ड गर्न अतिरिक्त, दोष घटनापछि ०.१ सेकेण्ड, ०.५ सेकेण्ड, १ सेकेण्ड, ५ सेकेण्ड, र १० सेकेण्ड जस्ता धेरै समय बिन्दुहरू निर्धारण गरिएका थिए, विभिन्न समय बिन्दुहरूमा ग्राउंडिङ धाराको परिवर्तन अवलोकन गर्न। प्रयोगको परिणामहरूमा यादृच्छिकता टोक्न गर्न, ग्राउंडिङ धारा डाटा १० बार रेकर्ड गरिएको थियो, औसत मानलाई अन्तिम प्रयोगको परिणामको रूपमा लिइएको थियो। चित्र २ विभिन्न ग्राउंडिङ विधिहरूको अन्तर्गत ट्रान्सफरमरको ग्राउंडिङ प्रोटेक्सन प्रभावको तुलना गर्दछ।

चित्र २ देखाउँदै, सिमुलेसन विश्लेषणले एकल-फेज दोषको अवस्थामा ट्रान्सफरमरको ग्राउंडिङ धाराको विशेषताहरू न्यूट्रल प्वाइन्ट लामो रिसिस्टन्स ग्राउंडिङ, उच्च रिसिस्टन्स ग्राउंडिङ, र अर्क-सप्रेशन कोइल ग्राउंडिङ विधिहरूको बीच तुलना गरेको छ। परिणामहरू दाखिला दिन्छन् कि, ट्रान्सफरमरमा एकल-फेज ग्राउंडिङ दोषको अवस्थामा, न्यूट्रल प्वाइन्ट लामो रिसिस्टन्स ग्राउंडिङ विधिको अन्तर्गत ग्राउंडिङ धारा न्यूट्रल प्वाइन्ट उच्च रिसिस्टन्स ग्राउंडिङ र न्यूट्रल प्वाइन्ट अर्क-सप्रेशन कोइल ग्राउंडिङ विधिहरूको अन्तर्गत ग्राउंडिङ धाराभन्दा धेरै उच्च छ। 

डिझाइन गरिएको ग्राउंडिङ प्रोटेक्सन प्रविधिको अन्तर्गत, ट्रान्सफरमरको औसत ग्राउंडिङ धारा ७०.११ A थियो, जुन नियन्त्रण समूहको प्रविधिहरूको अन्तर्गत ग्राउंडिङ धाराभन्दा क्रमशः ४३.४४ A र २१.६२ A अधिक थियो। यो दोष बिन्दुमा अर्कको तीव्रता कम गर्न र दोषको स्व-स्पष्ट हुने क्षमता विकसित गर्न मद्दत गर्छ। त्यसैले, डिझाइन गरिएको ग्राउंडिङ प्रोटेक्सन प्रविधि उपयुक्त र विश्वसनीय छ, ट्रान्सफरमरको एकल-फेज ग्राउंडिङ दोषहरूमा व्यावहारिक अनुप्रयोगको लागि उपयुक्त छ, निर्माण स्थलमा ट्रान्सफरमरको संचालन सुरक्षा रक्षा गर्दछ।

४.निष्कर्ष

निर्माणमा ट्रान्सफरमरको ग्राउंडिङ प्रोटेक्सन प्रविधि न्यूट्रल प्वाइन्ट लामो रिसिस्टन्स ग्राउंडिङ विधिको आधारमा शून्यक्रम ओवरकरंट प्रोटेक्सन योजना प्रस्ताव गर्छ। तुलनात्मक प्रयोगहरूद्वारा, डिझाइन गरिएको ग्राउंडिङ प्रोटेक्सन प्रविधिको ट्रान्सफरमरको एकल-फेज दोषको मुख्य प्रोटेक्सनमा उत्कृष्टता सिद्ध गरिएको छ। यद्यपि केही अनुसन्धानको उपलब्धि प्राप्त भएको छ, तर यसमा केही सीमाहरू पनि छन्। उदाहरणका लागि, प्रयोगात्मक शर्तहरू र डाटा नमुनाहरू पूर्ण छैन, यसले निष्कर्षहरूको सामान्यता विस्तारित पुष्टि गर्न आवश्यक छ।

भविष्यको अनुसन्धान यो निम्न क्षेत्रहरूमा ध्यान दिन सक्छ: पहिलो, प्रयोगहरूको क्षेत्र विस्तार गर्न र डाटा नमुनाहरू वार्धक्य गर्न निष्कर्षहरूको सटीकता र सामान्यता विस्तार गर्न; दोस्रो, अन्य प्रोटेक्सन योजनाहरू र प्रविधिहरूमा गहिरो अध्ययन गर्न अधिक कुशल र विश्वसनीय ट्रान्सफरमर ग्राउंडिङ प्रोटेक्सन प्रविधिहरू पत्ता लगाउन; अन्तिम, वास्तविक अभियान्त्रिक अनुप्रयोगहरूको साथ उच्च व्यापारिक प्रोटेक्सन उपकरण र प्रणाली विकास गर्न।