सिस्टम सिंगल-फेज-टू-ग्राउंड फ़ॉल्ट कंडीशन के तहत ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर ऑपरेशनल बिहेवियर का एनालिसिस
1 सिद्धांतीय विश्लेषण
वितरण नेटवर्क में, ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर दो महत्वपूर्ण भूमिकाएँ निभाते हैं: कम-वोल्टेज लोडों को ऊर्जा प्रदान करना और ग्राउंडिंग सुरक्षा के लिए न्यूट्रल पर आर्क-सुप्रेशन कोइल को जोड़ना। ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट, सबसे सामान्य वितरण नेटवर्क फ़ॉल्ट, ट्रांसफॉर्मरों की संचालन विशेषताओं पर भारी प्रभाव डालता है, जिससे इलेक्ट्रोमैग्नेटिक पैरामीटर्स और स्थिति में तीव्र परिवर्तन होता है। एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट के तहत ट्रांसफॉर्मरों के गतिशील व्यवहार का अध्ययन करने के लिए, यह मॉडल बनाएँ: मान लें कि ट्रांसफॉर्मर की निहित विशेषताएँ कम-वोल्टेज साइड एकल-फेज फ़ॉल्ट के दौरान स्थिर रहती हैं। फिर, आर्क-सुप्रेशन कोइल के प्रतिसाधन तंत्र के माध्यम से इसके संचालन नियमों का अनुमान लगाएँ। संबंधित सामग्री शामिल है: चित्र 1 (ट्रांसफॉर्मर भौतिक संरचना), चित्र 2 (एकल-फेज फ़ॉल्ट के तहत सिस्टम समतुल्य सर्किट) और चित्र 3 (ट्रांसफॉर्मर संचालन समतुल्य सर्किट)।
u काल्पनिक शक्ति स्रोत के वोल्टेज को दर्शाता है, और इसकी गणना सूत्र है:
सूत्र में:Um बस का वोल्टेज एम्प्लीट्यूड है; w0 शक्ति-आवृत्ति कोणीय आवृत्ति है; w0 सिस्टम में एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट के बाद उत्पन्न वोल्टेज का कोण है। आर्क-जलाने के चरण में फ़ॉल्ट के दौरान, आर्क-सुप्रेशन कोइल का विद्युत धारा iL है:
सूत्र में: δ1 अवसादन गुणांक है; IL सिस्टम धारा और प्रेरकत्व का एम्प्लीट्यूड दर्शाता है; R1 मुख्य ट्रांसफॉर्मर और लाइन-मोड लूप का समतुल्य प्रतिरोध है; e एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट होने पर वोल्टेज का कोण है; L ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर और आर्क-सुप्रेशन कोइल का शून्य-अनुक्रम प्रेरकत्व दर्शाता है।
आर्क-सुप्रेशन कोइल में प्रेरक धारा और डिट्यूनिंग डिग्री के बीच एक संबंध होता है, और निम्न सूत्र प्राप्त किया जा सकता है:
सूत्र में:iC प्रतिसाधित ग्राउंडिंग धारा है; C वितरण लाइन का ग्राउंड प्रति-प्रेरकत्व है; v सबस्टेशन सिस्टम की डिट्यूनिंग डिग्री है। जब सिस्टम का एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट स्थिर ग्राउंडिंग स्थिति में हो, तो आर्क-सुप्रेशन कोइल की प्रेरक धारा स्थिर हो जाती है।
उपरोक्त विश्लेषण को संयोजित करके, निम्न समीकरण प्राप्त किया जा सकता है:
सूत्र में:RL मुख्य ट्रांसफॉर्मर और लाइन-मोड लूप का समतुल्य प्रतिरोध है (मूल "समतुल्य प्रेरकत्व" शायद एक टाइपिंग त्रुटि है; सर्किट तर्क पर आधारित "समतुल्य प्रतिरोध" में संशोधित; यदि यह वास्तव में प्रेरकत्व है, तो प्रतीक LL बनाए रखें); w0 शक्ति-आवृत्ति कोणीय आवृत्ति है।
सूत्र (4) को सूत्र (5) में प्रतिस्थापित किया जा सकता है ताकि प्रेरक धारा की गणना की जा सके, और निम्न सूत्र प्राप्त होता है:
सूत्र (6) के साथ, फ़ॉल्ट के आर्क-नाशन चरण में, आर्क-सुप्रेशन कोइल का प्रेरकत्व और वितरण लाइन का ग्राउंड प्रति-प्रेरकत्व श्रृंखलित रूप से जुड़ा होता है, और सिस्टम धारा समान होती है। प्रेरक धारा नॉर्मल लौटने के बाद, प्रेरक धारा की गणना का सूत्र निम्न है:
सूत्र में: uC0+आर्क-नाशन चरण के दौरान सिस्टम का ग्राउंड प्रति-प्रेरकत्व वोल्टेज है; iL0+ आर्क-नाशन चरण के दौरान सिस्टम के आर्क-सुप्रेशन कोइल से गुजरने वाली प्रेरक धारा है; w संप्रेषण कोणीय आवृत्ति है। उपरोक्त विश्लेषण के आधार पर, सिस्टम के एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट के विभिन्न चरणों में, ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर के संचालन विशेषताओं पर प्रभाव देने वाले कारक अलग-अलग होते हैं, जैसा कि टेबल 1 में विस्तार से दिखाया गया है।
2 सिमुलेशन मॉडल का निर्माण और सत्यापन
2.1 मॉडल निर्माण
सिमुलेशन मॉडल का निर्माण किसी क्षेत्र के ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर के पैरामीटरों पर आधारित है, जैसा कि टेबल 2 में विस्तार से दिखाया गया है। केबल लाइन के पैरामीटर टेबल 3 में दिखाए गए हैं।
2.2 मॉडल सत्यापन
मॉडल सत्यापन में, अनुसंधान की वास्तविकता और मान्यता को सुनिश्चित करने के लिए, 1 A केबल लाइन से 4 किमी दूर और 10 kV बस से सिस्टम में एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट निर्धारित किया जा सकता है। फ़ॉल्ट चरण कोण 90° को संदर्भ माना जाता है। निर्मित सिमुलेशन मॉडल का उपयोग करके, सिस्टम के एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट में विभिन्न लाइनों की शून्य-अनुक्रम धाराओं को प्राप्त किया जा सकता है, जैसा कि टेबल 4 में विस्तार से दिखाया गया है।
जब सिस्टम में एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट होता है, तो ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर की विभिन्न लाइनों की क्षमता धारा की गणना का सूत्र है:
टेबल 4 के डेटा के साथ, जब सिस्टम में एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट होता है, तो गलती लाइन की शून्य-अनुक्रम धारा की सिमुलेशन मान और वास्तविक क्षमता-प्रति-प्रेरकत्व धारा की गणना मान के बीच अधिकतम त्रुटि -0.848% है, और कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है।
3 संचालन विशेषताओं का सिमुलेशन विश्लेषण
3.1 फ़ॉल्ट प्रारंभिक चरण कोण का प्रभाव
आर्क-जलाने के चरण में, तीन-फेज वोल्टेज में बहुत बड़ा विकृति होता है। फेज A, B और C वोल्टेज बढ़ते हैं, जिससे प्रारंभिक फ़ॉल्ट चरण कोण विस्तारित होता है और वोल्टेज विकृति बढ़ती है। स्थिर चरण में, एक बड़ा प्रारंभिक चरण कोण तीन-फेज वोल्टेज स्थिरीकरण समय को कम करता है। आर्क-नाशन चरण में, विभिन्न प्रारंभिक चरण कोणों के बीच, फेज वोल्टेज में संगत परिवर्तन होता है: फेज A नॉर्मल एम्प्लीट्यूड तक बढ़ता है; फेज B नॉर्मल तक गिरता है; फेज C पहले नॉर्मल से नीचे गिरता है फिर वापस बढ़ता है। धाराओं के लिए: पहले आर्क-जलाने चरण में, एक बड़ा प्रारंभिक चरण कोण तीन-फेज धारा परिवर्तन को कम करता है; स्थिर चरण में, यह वृद्धि करता है; आर्क-नाशन चरण में, प्रारंभिक चरण कोणों के बीच धारा परिवर्तन संगत होता है।
3.2 ट्रांजिशन प्रतिरोध का प्रभाव
एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट के आर्क-जलाने चरण में, ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर का छोटा ट्रांजिशन प्रतिरोध तीन-फेज वोल्टेज परिवर्तन को बढ़ाता है; स्थिर चरण में, यह वोल्टेज परिवर्तन (फेज B और C के एम्प्लीट्यूड छोटे होते हैं) को बढ़ाता है। आर्क-नाशन चरण में, विभिन्न प्रतिरोधों के तहत तीन-फेज वोल्टेज संगत होता है: फेज A नॉर्मल एम्प्लीट्यूड तक पहुंचता है, फेज B नॉर्मल तक गिरता है, और फेज C पहले नीचे गिरता है फिर वापस बढ़ता है। धाराओं के लिए: आर्क-जलाने चरण में, एक छोटा प्रतिरोध तीन-फेज धारा एम्प्लीट्यूड को बढ़ाता है। पहला चरण (बड़ा प्रतिरोध) छोटी धारा एम्प्लीट्यूड होती है; दूसरा (छोटा प्रतिरोध) बड़ी एम्प्लीट्यूड होती है; तीसरे चरण में, आर्क-सुप्रेशन कोइल बंद होने के बाद, फेज A और C धाराएँ पहले गिरती हैं फिर नॉर्मल तक वापस बढ़ती हैं।
4 निष्कर्ष
सबस्टेशन सिस्टम में एकल-फेज ग्राउंडिंग फ़ॉल्ट ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर साइड पर तीन-फेज धाराओं को बढ़ाता है (संगत फेज, उपकरणों को कोई हानि नहीं)। स्थिर और सुरक्षित विद्युत प्रदान करने के लिए, फ़ॉल्ट के बाद ट्रांसफॉर्मर के संचालन और कारकों के प्रभाव को समझना आवश्यक है। क्य
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