ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಗ್ರಾઉಂಡಿಂಗ್ ಯೋಜನೆಗಳ ಮತ್ತು ಗ್ರಾಉಂಡಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್ ಆಕಾರದ ಡಿಜೈನ್ ಲೆಕ್ಕಗಳು ಯುಟಿಲಿಟಿ-ಸ್ಕೇಲ್ ಸೋಲಾರ್ ಪಿವಿ ಪ್ಲಾಂಟ್‌ಗಳಲ್ಲಿ

1 ಸೋಲಾರ್ ಫೋಟೋವಾಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಶಕ್ತಿ ನಿರ್ಮಾಣದ ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳ ವರ್ಗೀಕರಣ

ಪ್ರದೇಶಗಳ ಮಧ್ಯೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮಟ್ಟಗಳ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್ ರಚನೆಗಳ ವೈವಿಧ್ಯತೆಯ ಪ್ರಭಾವದಿಂದ, ಶಕ್ತಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅನ್ಯಾಯಕಾರಿ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕಾರಿ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅನ್ಯಾಯಕಾರಿ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಎಂದರೆ ಅರ್ಕ್ ನಿರ್ಹರಣ ಸುಂದನ ಮೂಲಕ ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಅಗ್ರಾಹಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಕಾರ್ಯಕಾರಿ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಎಂದರೆ ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಘನ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಮತ್ತು ರಿಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್. ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ವಿಧಾನದ ಆಯ್ಕೆ ಒಂದು ಸಂಪೂರ್ಣ ಪ್ರಶ್ನೆಯಾಗಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ರಿಲೇ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಸುಂದರ್ಭ, ಉಪಕರಣ ಐಸುಲೇಷನ್ ಮಟ್ಟಗಳು, ನಿವೇಶ ಖರ್ಚು, ಶಕ್ತಿ ಪೂರೈಕೆಯ ನಿರಂತರತೆ, ಚಲನ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾ ದುರ್ಬಲತೆ, ದೋಷ ವ್ಯಾಪ್ತಿ, ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಪ್ರಭಾವ ಹಾಗು ಇತರ ಕಾರಣಗಳನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

1.1 ಅನ್ಯಾಯಕಾರಿ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್
1.1.1 ಅರ್ಕ್ ನಿರ್ಹರಣ ಸುಂದನ ಮೂಲಕ ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್

ಅರ್ಕ್ ನಿರ್ಹರಣ ಸುಂದನವನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ದೋಷಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್-ಪಾಯಿಂಟ್ ದೋಷ ಪ್ರವಾಹವು ಪೂರೈಕೆಯ ನಂತರದ ಅಧಿಕ ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಏಕ ಪ್ರದೇಶದ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ದೋಷವನ್ನು ಕಾಣಿದಾಗ, ಸುಂದನವು ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ನಿರ್ಹರಿಸುತ್ತದೆ, ಅನಂತರ ಅರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಓವರ್ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ದೋಷದ ನಂತರ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ಕೆಲವು ಸಮಯ ಚಲನೆ ಮಾಡಬಹುದು, ಯಥಾರ್ಥ ಶಕ್ತಿ ಪೂರೈಕೆಯ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಉಪಯುಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.

ಮುಖ್ಯ ಲಕ್ಷಣಗಳು:

• ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ಚಲನ: ಚಿಕ್ಕ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹ ಸಾಮಾನ್ಯ ಜಿರೋ-ಸಿಕ್ವೆನ್ಸ್ ಪ್ರವಾಹ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಅನುಕೂಲ ಆದರೆ, ಸಂಕೀರ್ಣ ಏಕ ಪ್ರದೇಶದ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಅಗತ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಸುಂದನವು ಓವರ್-ಕಂಪೆನ್ಸೇಶನ್ ಮೋಡ್ ಗೆ ಪ್ರತಿ ನಿಯಮಿತವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳನ್ನು ಮಾಡಬೇಕು, ಇದು ರಕ್ಷಣಾ ಕಾರ್ಯಕ್ರಮವನ್ನು ಸಂಕೀರ್ಣಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.

• ರಚನೆ: ಹಲವು ಸುಂದನಗಳ ಸಂಕೇಂದ್ರೀಕರಣ ಅಥವಾ ಏಕ ಸುಂದನ ಸೆಟ್ ಅನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬೇಕು, ಪೂರೈಕೆ ವಿಫಲವಾಗುವ ಅನುಕೂಲ ಆದರೆ, ಇದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಬೇಕು.

• ಅನ್ವಯ ಮತ್ತು ಪರಿಮಿತಿಗಳು: ಯಥಾರ್ಥ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರದೇಶದ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಯೋಗ್ಯ, ಉಪಕರಣ ಥರ್ಮಲ್ ಪ್ರಭಾವವನ್ನು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಿಕ್ಕ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ ಪೂರೈಕೆಯನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಮಧ್ಯ ಮತ್ತು ದೊಡ್ಡ ಫೋಟೋವಾಲ್ಟಾಯಿಕ್ ನಿರ್ಮಾಣಗಳಲ್ಲಿ ರಿಲೇ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ದೋಷಗಳನ್ನು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಕತ್ತರಿಸಲು ಅನುಕೂಲವಾಗಿಲ್ಲ. ಇದರಿಂದ, MW ಮಟ್ಟದ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಫೋಟೋವಾಲ್ಟಾಯಿಕ್ ನಿರ್ಮಾಣಗಳಲ್ಲಿ ಮತ್ತು 10 kV/35 kV ಬಸ್ ಬಾರ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಹಿಂದಿನ ಅರ್ಕ್ ನಿರ್ಹರಣ ಸುಂದನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ನವೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

1.1.2 ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಅಗ್ರಾಹಿತ

ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಅಗ್ರಾಹಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು (ಅನ್ಯಾಯಕಾರಿ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್) ಏಕ ಪ್ರದೇಶದ ದೋಷಗಳಲ್ಲಿ ಲೈನ್/ಉಪಕರಣ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಕೋಪ್ಲಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ದೋಷ ಪ್ರವಾಹ ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಕಾಷ್ಠ ಪರಿವರ್ತನ ಲೂಪ್ ಇರುವುದಿಲ್ಲ. ಇದರಿಂದ 1-2 ಗಂಟೆಗಳ ದೋಷದ ಚಲನ ಸಾಧ್ಯ, ಕೆಲವು ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನಿರ್ಧಾರಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅರ್ಕ್ ಪುನರುತ್ಪಾದನ ಮತ್ತು ಓವರ್ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಯಾವುದೇ ದೋಷ ಇದ್ದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಐಸುಲೇಷನ್ ಅಗತ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿಕ್ಕ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹಗಳಿಗೆ ಯೋಗ್ಯ (ಉದಾ: ಫೋಟೋವಾಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಇನ್ವರ್ಟರ್ ಏಸಿ ಪಾರ್ಟ್, ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಲ್ವ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಗಳು).

1.2 ಕಾರ್ಯಕಾರಿ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್
1.2.1 ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಘನ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್

ಹೆಚ್ಚಿನ ದೋಷ ಪ್ರವಾಹ, ಸುಂದರ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್, ಕಡಿಮೆ ಓವರ್ವೋಲ್ಟೇಜ್, ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಐಸುಲೇಷನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಕಾರ್ಯಕಾರಿ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಪ್ರವಾಹ ಮತ್ತು ಗಂಭೀರ ಸಂಪರ್ಕ ವಿರೋಧ ವಿಧಾನದಿಂದ ಸ್ಥಿರತೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು. ≥50 MW ಫೋಟೋವಾಲ್ಟಾಯಿಕ್ ನಿರ್ಮಾಣಗಳ ಮತ್ತು ≥110 kV ಹೈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಾಣಬರುತ್ತದೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಅನ್ಯೋಧ ಸ್ವಿಚ್/ಲೈಟ್ನಿಂಗ್ ಅರ್ರೆಸ್ಟರ್ ಗಳನ್ನು ನೆರವು ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಮಾಡಲು ಉಪಯೋಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

1.2.2 ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ರಿಸಿಸ್ಟನ್ಸ್ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್

ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ರಿಸಿಸ್ಟರ್ ಮೂಲಕ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪ್ರವಾಹ ಪ್ರವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ದೋಷ ವೇಗವಾಗಿ ನಿರ್ಧಾರಿಸಲು ಜಿರೋ-ಸಿಕ್ವೆನ್ಸ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಅನುಕೂಲ ಆಗುತ್ತದೆ. ಸುವಿಧೆಗಳು:

• ಸ್ಥಿರ ಪ್ರಮಾಣಗಳು: ಆರಂಭಿಕ ಚಲನದಲ್ಲಿ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ.

• ಐಸುಲೇಷನ್ ಆರ್ಥಿಕತೆ: ದೋಷ ವೇಗವಾಗಿ ನಿರ್ಧಾರಿಸಲು ಕಡಿಮೆ ಐಸುಲೇಷನ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

• ಅನ್ವಯ: ದೀರ್ಘ ಕೇಬಲ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್/ಮೋಟರ್ ಗಳು, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹ ಹೊಂದಿರುವ ಫೋಟೋವಾಲ್ಟಾಯಿಕ್ ನಿರ್ಮಾಣಗಳು.

• ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹಂತಗಳು:

• ≥220 kV: ಘನ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್

• 66–110 kV: ಬಹುತೇಕ ಘನ, ಕಡಿಮೆ ಅನ್ಯಾಯಕಾರಿ

• 6–35 kV: ಬಹುತೇಕ ಅನ್ಯಾಯಕಾರಿ, ಕಡಿಮೆ ಘನ

2 ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ

MW ಮಟ್ಟದ ಫೋಟೋವಾಲ್ಟಾಯಿಕ್ ನಿರ್ಮಾಣಗಳ ಮತ್ತು 10/35 kV ಬಸ್ (ರಿಸಿಸ್ಟನ್ಸ್ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್) ಗಳಿಗೆ ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಅಗ್ರಾಹಿತವಾಗಿದ್ದರೆ, ವಿಶೇಷ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಗಳು ಅಗತ್ಯವಾಗುತ್ತವೆ. ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಹಂತಗಳು:

• ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವೋಲ್ಟೇಜ್: ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಬಸ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು.

• ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹ: ಕೇಬಲ್/ಆವರ್ ಲೈನ್ ಪ್ರವಾಹಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಉಪಕರಣ ಪ್ರಭಾವಗಳನ್ನು ಹೋಲಿಸಿ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಬೇಕು.

• ರಿಸಿಸ್ಟರ್ ಮೌಲ್ಯ: ಜಿರೋ-ಸಿಕ್ವೆನ್ಸ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ದೋಷ ವೇಗವಾಗಿ ನಿರ್ಧಾರಿಸಲು ಅನುಕೂಲ ಆಗಬೇಕು.

• ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ: ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ರಿಸಿಸ್ಟರ್ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು; ಸ್ಟೇಷನ್ ಶಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದರೆ ದ್ವಿತೀಯ ಲೋಡ್ ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು.

3 ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಉದಾಹರಣೆ
3.1 ಪ್ರೊಜೆಕ್ಟ್ ಸಾರಾಂಶ
1340 m ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ (ವಾರ್ಷಿಕ ಶೇಷಾವಧಿ 3°C) ಸ್ಥಿತ 50 MW ಕೇಂದ್ರೀಯ ಫೋಟೋವಾಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಶಕ್ತಿ ನಿರ್ಮಾಣದಲ್ಲಿ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ಆಧಾರ ವಿನಿಮಯದ ಕಾರಣದಿಂದ ದೋಷ ಇಲ್ಲ. 50×1 MW ಉಪ-ನಿರ್ಮಾಣಗಳಿಂದ ಸ್ಥಾಪಿತ, DC ನ್ನು ಇನ್ವರ್ಟ್ ಮಾಡಿ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ 35 kV ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದಶ ಉಪ-ನಿರ್ಮಾಣಗಳು 35 kV ಸಿಂಗಲ್-ಬಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಕೋಲೆಕ್ಟರ್ ಲೈನ್ ಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ, ನಂತರ 110 kV (ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಘನ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್) ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. 35 kV ಹೈ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸ್ಟೇಷನ್ ಲ್ವ್ ಮುಖ್ಯ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್, 5 ಫೋಟೋವಾಲ್ಟಾಯಿಕ್ ಕೋಲೆಕ್ಟರ್ ಲೈನ್ ಗಳು, ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್, ಸ್ಟೇಷನ್ ಶಕ್ತಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್, ರಿಏಕ್ಟಿವ್ ಕಂಪೆನ್ಸೇಶನ್, ಮತ್ತು PT ಸರ್ಕ್ಯುಯಿಟ್ ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ನ್ಯೂಟ್ರಲ್ ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಹೊಂದಿದ ರಿಸಿಸ್ಟನ್ಸ್ ಮೂಲಕ.

3.2 ಗ್ರೌಂಡಿಂಗ್ ಟ್ರಾನ್ಸ್