અર્થિંગ ટ્રાન્સફોર્મરની ઝાંખી

અર્થિંગ ટ્રાન્સફોર્મર, જેને ગ્રાઉન્ડિંગ ટ્રાન્સફોર્મર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે એક પ્રકારનું સહાયક ટ્રાન્સફોર્મર છે જેનો ઉપયોગ ત્રણ - તબક્કાની ઇલેક્ટ્રિક પાવર સિસ્ટમમાં થાય છે. તે સામાન્ય રીતે પ્રાકૃતિક તટસ્થ બિંદુ વિના પાવર સિસ્ટમ્સમાં નિયુક્ત કરવામાં આવે છે જે અર્થિંગ માટે સીધા અથવા આર્ક સપ્રેસન રિએક્ટર, રેઝિસ્ટર અથવા વર્તમાન - લિમિટિંગ રિએક્ટર જેવા અવરોધ દ્વારા કૃત્રિમ તટસ્થ જોડાણ પ્રદાન કરે છે. રેખા - થી - ગ્રાઉન્ડ ફોલ્ટ દરમિયાન, તે શૂન્ય - ક્રમ દોષ પ્રવાહો માટે નીચા - અવબાધ પાથ પ્રદાન કરે છે (જ્યારે હકારાત્મક અને નકારાત્મક ક્રમ પ્રવાહોને ઉચ્ચ અવબાધ રજૂ કરે છે), ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રોટેક્શન સિસ્ટમની વિશ્વસનીય કામગીરીને સુનિશ્ચિત કરવા માટે દોષ પ્રવાહો અને ક્ષણિક ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરે છે; વધુમાં, જ્યાં સુધી સર્કિટ બ્રેકર ખામીને દૂર ન કરે ત્યાં સુધી તે સામાન્ય રીતે ટૂંકા - સર્કિટ ગ્રાઉન્ડ કરંટ વહન કરે છે, આમ ટૂંકા - સમય રેટિંગ ધરાવે છે. અર્થિંગ ટ્રાન્સફોર્મરનું kVA રેટિંગ સામાન્ય રેખા - થી - તટસ્થ વોલ્ટેજ અને નિર્દિષ્ટ સમયની અંદર ફોલ્ટ વર્તમાન મૂલ્ય પર આધારિત છે, જેમ કે સેકંડથી મિનિટ. વધુમાં, તે સબસ્ટેશનને સતત પાવર સપ્લાય કરવા માટે સેકન્ડરી (લો - વોલ્ટેજ) વિન્ડિંગ અપનાવી શકે છે, અને ડેલ્ટા - કનેક્ટેડ ત્રણ - ફેઝ સિસ્ટમને ફેઝ - થી - ન્યુટ્રલ લોડને સમાવવા માટે સક્ષમ કરે છે અને વર્તમાન માટે રીટર્ન પાથ આપે છે; સિંગલ - ફેઝ ફોલ્ટ દરમિયાન, તે પાવર લાઇન રિસ્ટોરેશનને સુધારવા માટે ન્યુટ્રલમાં ફોલ્ટ વર્તમાનને મર્યાદિત કરે છે.

ઓપરેશન અને સ્ટ્રક્ચર પર વધારાની નોંધો

• માળખું: ગ્રાઉન્ડિંગ ટ્રાન્સફોર્મર્સ માળખાકીય રીતે સામાન્ય ત્રણ-ફેઝ કોર-પ્રકારના પાવર ટ્રાન્સફોર્મર્સ જેવા જ હોય ​​છે.
• સામાન્ય કામગીરી: ગ્રાઉન્ડિંગ ટ્રાન્સફોર્મરની પ્રાથમિક બાજુમાંથી માત્ર ઉત્તેજના પ્રવાહ વહે છે; ગૌણ બાજુ (જો હાજર હોય તો) કોઈ વર્તમાન નથી.
• સિંગલ-ફેઝ ગ્રાઉન્ડ ફોલ્ટ: સબસ્ટેશનના મુખ્ય ટ્રાન્સફોર્મરના બંને ડેલ્ટા-કનેક્ટેડ વિન્ડિંગ્સ અને ગ્રાઉન્ડિંગ ટ્રાન્સફોર્મરના ત્રણ-ફેઝ વિન્ડિંગ્સ ટૂંકા-સર્કિટ કરંટ વહન કરે છે. વર્તમાન-મર્યાદિત અવબાધ Z ને યોગ્ય રીતે પસંદ કરીને, પ્રતિ-ફેઝ શોર્ટ-સર્કિટ કરંટને નિયંત્રિત કરી શકાય છે જેથી મુખ્ય ટ્રાન્સફોર્મર વિન્ડિંગ્સના રેટેડ ફેઝ કરંટ કરતાં વધી ન જાય. આવા ટૂંકા-સર્કિટ પ્રવાહની પ્રમાણભૂત અવધિ 10 સેકન્ડ છે.

સામાન્ય કામગીરીમાં, અર્થિંગ ટ્રાન્સફોર્મરનું પ્રાથમિક વિન્ડિંગ ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમના ફેઝ કંડક્ટર સાથે જોડાય છે, જ્યારે તેનું ગૌણ વિન્ડિંગ ગ્રાઉન્ડેડ હોય છે. આ સમયે, ટ્રાન્સફોર્મર પરંપરાગત ટ્રાન્સફોર્મરની જેમ કાર્ય કરે છે, જરૂરિયાતો અનુસાર વોલ્ટેજને ઉપર અથવા નીચે કરે છે.

ફોલ્ટ કરંટને મર્યાદિત કરવા માટે, કોઈપણ વધારાના ગ્રાઉન્ડિંગ રેઝિસ્ટર અથવા રિએક્ટરની સાથે અર્થિંગ ટ્રાન્સફોર્મરની અવબાધ, સિસ્ટમમાંથી વહેતા ફોલ્ટ પ્રવાહોની તીવ્રતાને પ્રતિબંધિત કરે છે. આ ખામીના પ્રવાહોને નિયંત્રિત કરીને, અર્થિંગ ટ્રાન્સફોર્મર સિસ્ટમની સ્થિરતા જાળવવામાં મદદ કરે છે અને સંવેદનશીલ સાધનોને નુકસાનથી બચાવે છે.

જ્યારે સિસ્ટમમાં ફોલ્ટ (જેમ કે લાઇન-થી-ગ્રાઉન્ડ ફોલ્ટ) ઉદ્ભવે છે, ત્યારે ફોલ્ટ કરંટ અર્થિંગ ટ્રાન્સફોર્મરના સેકન્ડરી વિન્ડિંગ દ્વારા જમીન પર વહે છે. આ ખામી પ્રવાહોને સુરક્ષિત રીતે વિખેરી નાખવા માટે, સાધનને નુકસાન અટકાવવા અને વિદ્યુત સંકટોના જોખમને ઘટાડવા માટે નીચા-અવરોધ પાથ બનાવે છે.

સલામતી અને સુરક્ષાના સંદર્ભમાં, અર્થિંગ ટ્રાન્સફોર્મર જમીન પર વિશ્વસનીય માર્ગ પ્રદાન કરીને ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમમાં કર્મચારીઓ અને સાધનોની સલામતીની ખાતરી કરે છે. તે વિદ્યુત આંચકા, આગ અને ખામીની સ્થિતિ સાથે સંકળાયેલા અન્ય જોખમોને રોકવામાં મદદ કરે છે, આમ સલામત કાર્યકારી વાતાવરણ અને સિસ્ટમની વિશ્વસનીયતામાં સુધારો કરવામાં ફાળો આપે છે.

અર્થિંગ ટ્રાન્સફોર્મર એ વિશિષ્ટ પાવર ગ્રીડ રૂપરેખાંકનોમાં તટસ્થ બિંદુઓના અભાવને દૂર કરવા અને જ્યારે જમીનમાં ખામી સર્જાય ત્યારે સિસ્ટમની સલામત કામગીરીની ખાતરી કરવા માટે વિકસાવવામાં આવેલ વિશિષ્ટ વિદ્યુત ઉપકરણો છે. તેના મુખ્ય કાર્યો અને કાર્યકારી લાક્ષણિકતાઓ મુખ્યત્વે નીચેના પાસાઓમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે:

ટ્રાન્સફોર્મર ન્યુટ્રલ પોઈન્ટ અનગ્રાઉન્ડેડ ઓપરેશનમાં નીચેના પાંચ ગેરફાયદા છે:

• ઉચ્ચ ઇન્સ્યુલેશન સ્તરની જરૂરિયાતો અને કિંમત: જ્યારે સિંગલ-ફેઝ ગ્રાઉન્ડિંગ ફોલ્ટ થાય છે, ત્યારે નોન-ફોલ્ટ ફેઝનું વોલ્ટેજ √3 ગણું વધે છે. પરિણામે, પાવર સિસ્ટમમાં વિદ્યુત ઉપકરણોમાં ઉચ્ચ ઇન્સ્યુલેશન ગ્રેડ હોવો જરૂરી છે, જે ઉત્પાદન ખર્ચ અને સાધનોના અનુગામી જાળવણી ખર્ચ બંનેમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે.
• આર્ક ગ્રાઉન્ડિંગ ઓવરવોલ્ટેજનું જોખમ: જો સિંગલ-તબક્કો ગ્રાઉન્ડિંગ કરંટ નાનો હોય, તો જ્યારે વર્તમાન શૂન્યમાંથી પસાર થાય ત્યારે ચાપ ઓલવાઈ જશે અને ખામી અદૃશ્ય થઈ જશે. જો કે, જ્યારે વર્તમાન 30 એમ્પીયર કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે એક સ્થિર ચાપ ઉત્પન્ન થશે, જે સતત આર્ક ગ્રાઉન્ડિંગ બનાવે છે. આ માત્ર સાધનોને જ નુકસાન પહોંચાડતું નથી પરંતુ બે-તબક્કા અથવા તો ત્રણ-તબક્કાના શોર્ટ સર્કિટનું પણ કારણ બની શકે છે.
• ગ્રાઉન્ડિંગ રિલે રક્ષણ પસંદ કરવામાં મુશ્કેલી: સંવેદનશીલ અને પસંદગીયુક્ત રક્ષણનો અહેસાસ કરવો મુશ્કેલ છે. ખાસ કરીને આર્ક સપ્રેશન કોઇલવાળા પાવર ગ્રીડ માટે, આવા રક્ષણનું રૂપરેખાંકન અને સચોટ સંચાલન વધુ મુશ્કેલ બની જાય છે, જે ખામીની સમયસર શોધ અને અલગતાને સરળતાથી અસર કરે છે.
• ડિસ્કનેક્શન રેઝોનન્સ ઓવરવોલ્ટેજનું કારણ બની શકે છે: વાયર તૂટવા જેવી ક્રિયાઓ, અલગ-અલગ સમયે સ્વીચોની સ્વિચિંગ કામગીરી અને અલગ-અલગ સમયગાળામાં ફ્યુઝ ફ્યુઝિંગ આ બધું ફેરોસોનન્સ ઓવરવોલ્ટેજ તરફ દોરી શકે છે. આ ઓવરવોલ્ટેજ લાઈટનિંગ એરેસ્ટર વિસ્ફોટ, લોડ ટ્રાન્સફોર્મર્સનો રિવર્સ ફેઝ સિક્વન્સ અને ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોના ઇન્સ્યુલેશન ફ્લેશઓવરનું કારણ બની શકે છે.
• ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મરનું રેઝોનન્સ ઓવરવોલ્ટેજ: પાવર ગ્રીડ પરિમાણોની અસમપ્રમાણતાને લીધે, તટસ્થ બિંદુ વિસ્થાપન વારંવાર ફેરોસોનન્સ ઓવરવોલ્ટેજનું કારણ બને છે, જે વારંવાર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મરના ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ફ્યુઝને ઉડાવે છે. ગંભીર કિસ્સાઓમાં, તે ટ્રાન્સફોર્મરને પણ બાળી શકે છે.

• ઉચ્ચ પાવર સપ્લાય વિશ્વસનીયતા: સિંગલ-ફેઝ ગ્રાઉન્ડિંગ ફોલ્ટ દરમિયાન ત્રણ-ફેઝ વોલ્ટેજ/કરન્ટ્સમાં થોડો ફેરફાર; સતત પાવર સુનિશ્ચિત કરીને, ~2 કલાકની અંદર ખામીને દૂર કરવા સાથે કોઈ તાત્કાલિક ટ્રિપિંગ નહીં.
• કમ્યુનિકેશન/સિગ્નલ સિસ્ટમમાં ઓછી દખલ: સપ્રમાણ ત્રણ-તબક્કાની કામગીરી હેઠળ નબળા ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ; નાના ગ્રાઉન્ડિંગ વર્તમાન ન્યૂનતમ અસરનું કારણ બને છે; આર્ક્સ સેલ્ફ-નાની સિસ્ટમમાં બુઝાઈ જાય છે (દા.ત., ગ્રામીણ ગ્રીડ).
• ફોલ્ટ ડિટેક્શન અને સ્થાનની સુવિધા આપે છે: વિશિષ્ટ નાના ગ્રાઉન્ડિંગ કરંટ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસને ખામીને ઓળખવામાં અને શોધવામાં મદદ કરે છે.
• વર્તમાન-મર્યાદિત ઉપકરણોની માંગ ઘટાડે છે: નાના ગ્રાઉન્ડિંગ કરંટ મોટા-ક્ષમતા વર્તમાન-મર્યાદિત સાધનો, ખર્ચ ઘટાડવા અને ડિઝાઇનને સરળ બનાવવાની જરૂરિયાતને દૂર કરે છે.
• ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓમાં વધુ સારું ઓવરવોલ્ટેજ નિયંત્રણ: સામાન્ય/ક્ષણિક પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન વોલ્ટેજની વધઘટને નિયંત્રિત કરવા માટે સરળ, ઓવરવોલ્ટેજ નુકસાનના જોખમોને ઘટાડે છે.
• ક્ષણિક સિસ્ટમની સ્થિરતા વધારે છે: ક્ષણિક દરમિયાન ત્રણ-તબક્કાના વોલ્ટેજ સંતુલનને જાળવવાનું સરળ છે, મુખ્ય સાધનો પર અસર ઘટાડે છે અને કાસ્કેડિંગ સમસ્યાઓ ટાળે છે.