લાઈટનિંગ ડેમેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સ કરી શકે છે? કી ટ્રાન્સફોર્મર લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન ડિઝાઇન ટીપ્સ

વાવાઝોડા હવામાનમાં ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે વાવાઝોડાની ધમકીઓ

ટ્રાન્સફોર્મર્સને વાવાઝોડાની હવામાનની ધમકીઓ મુખ્યત્વે બે પ્રકારની વીજળી અસરોથી આવે છે: સીધા વીજળીના હડતાલ અને પ્રેરિત વીજળી, વિશિષ્ટ નુકસાનના માર્ગો અને મિકેનિઝમ્સ સાથે.

સીધી વીજળીની હડતાલ વીજળીનો સંદર્ભ આપે છે સીધી ટ્રાન્સફોર્મર અથવા તેની કનેક્ટેડ લાઇનોને ફટકારી. ટ્રાન્સફોર્મરના મુખ્ય ઘટકો, જેમ કે આયર્ન કોર અને વિન્ડિંગ્સ, ધાતુની સામગ્રીથી બનેલા હોય છે અને લાંબા સમય સુધી ઉચ્ચ વોલ્ટેજ (10 કેવી અને તેથી વધુ) પર કાર્ય કરે છે. એકવાર સીધી વીજળીની હડતાલથી ફટકો પડ્યા પછી, સેંકડો હજારો અથવા લાખો વોલ્ટનો વીજળીનો વોલ્ટેજ તરત જ ઇન્સ્યુલેશન સ્તરને તોડી નાખશે, પરિણામે શોર્ટ સર્કિટ્સ અને આયર્ન કોર બર્નઆઉટને સમાપ્ત કરવામાં આવે છે, જે ઘણીવાર વિનાશક હોય છે. જો કે, વીજળી દ્વારા સીધા જ ટ્રાન્સફોર્મરની હિટ થવાની સંભાવના high ંચી નથી, કારણ કે ટ્રાન્સમિશન લાઇનો સામાન્ય રીતે લાઈટનિંગ સળિયા અને ઓવરહેડ ગ્રાઉન્ડ વાયર જેવી બાહ્ય સુરક્ષા સુવિધાઓથી સજ્જ હોય ​​છે, જે "લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન અવરોધ" બનાવે છે.

તેનાથી વિપરિત, પ્રેરિત વીજળીનો ખતરો વધુ છુપાયેલ અને સામાન્ય છે. જ્યારે વીજળી લીટીઓની નજીક જમીન અથવા objects બ્જેક્ટ્સ પર પ્રહાર કરે છે, ત્યારે મજબૂત લાઈટનિંગ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર ટ્રાન્સમિશન લાઇનો પર હજારો વોલ્ટના ઓવરવોલ્ટેજને પ્રેરિત કરશે, અને આ ઓવરવોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર તરફની રેખાઓ સાથે ફેલાય છે. ટ્રાન્સફોર્મરની અંદરની ઇન્સ્યુલેશન સિસ્ટમ્સ (જેમ કે તેલ - પેપર ઇન્સ્યુલેશન અને બુશિંગ ઇન્સ્યુલેશન) વોલ્ટેજ વધઘટ માટે અત્યંત સંવેદનશીલ છે. પ્રેરિત વીજળી દ્વારા ઉત્પન્ન થતાં ઓવરવોલ્ટેજ ઇન્સ્યુલેશનના આંશિક ભંગાણનું કારણ બની શકે છે, જેમ કે ઇન્ટર - જેવા ખામી તરફ દોરી જાય છે શોર્ટ સર્કિટ્સ અને મલ્ટિ {- આયર્ન કોરની બિંદુ ગ્રાઉન્ડિંગ. આંકડા દર્શાવે છે કે પાવર સિસ્ટમ્સમાં 70% થી વધુ ટ્રાન્સફોર્મર વીજળીના નુકસાનના ખામી પ્રેરિત વીજળી દ્વારા થાય છે.

બાહ્ય વીજળી સંરક્ષણનો મુખ્ય ભાગ એ છે કે વીજળીની સંભાવનાને સીધી ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને સંકળાયેલ ઉપકરણો પર અભિનય કરવાની સંભાવનાને ઘટાડવી. સબસ્ટેશન્સ અથવા ડિસ્ટ્રિબ્યુશન સ્ટેશનોમાં, સંયુક્ત સંરક્ષણ યોજના સામાન્ય રીતે અપનાવવામાં આવે છે: વીજળીના સળિયા અને ઓવરહેડ ગ્રાઉન્ડ વાયર "અવકાશી સંરક્ષણ નેટવર્ક" બનાવે છે, અને તેમની સુરક્ષા શ્રેણીમાં ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને સર્કિટ બ્રેકર્સ જેવા કી ઉપકરણોને આવરી લેવું જોઈએ. રોલિંગ બોલ પદ્ધતિ અનુસાર, વીજળીના સળિયાઓની height ંચાઇએ ખાતરી કરવી જોઈએ કે સીધી વીજળીના હડતાલને અસરકારક રીતે અટકાવવા માટે સંરક્ષણ એંગલ 45 ડિગ્રીથી વધુ નથી. ટ્રાન્સફોર્મર્સ સાથે જોડાયેલ ઓવરહેડ લાઇનો માટે, ઓવરહેડ ગ્રાઉન્ડ વાયર લાઇનોના બંને છેડા પર સ્થાપિત થાય છે, અને "ઇનકમિંગ લાઇન પ્રોટેક્શન વિભાગ" ટ્રાન્સફોર્મરના 50 મીટરની અંદર સેટ થયેલ છે. ઇન્સ્યુલેટર ટુકડાઓની સંખ્યામાં વધારો કરીને અને લાઇન ધરપકડ કરનારાઓને ઇન્સ્ટોલ કરીને, વીજળીના આવતા તરંગોની તીવ્રતા ઓછી થાય છે.

તે નોંધવું જોઇએ કે બાહ્ય વીજળી સંરક્ષણને "સંરક્ષણ બ્લાઇન્ડ ફોલ્લીઓ" ટાળવાની જરૂર છે. ટ્રાન્સફોર્મરના અગ્રણી ભાગો, જેમ કે બુશિંગ્સ અને રેડિએટર્સ, વીજળીના ભંગાણની સંભાવના છે. તેથી, કોઈ સંરક્ષણ મૃત ખૂણાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે તેમની ઉપર વીજળીના સળિયાઓની ઇન્સ્ટોલેશન સ્થિતિની સચોટ ગણતરી કરવી આવશ્યક છે. વાવાઝોડા - સંભવિત વિસ્તારો અથવા પર્વતીય પ્રદેશોમાં, "સ્વતંત્ર લાઈટનિંગ સળિયા + આઇસોલેટેડ ગ્રાઉન્ડિંગ" ડિઝાઇનનો ઉપયોગ પણ કરી શકાય છે, જ્યાં લાઈટનિંગ લાકડીની ગ્રાઉન્ડિંગ સિસ્ટમ ટ્રાન્સફોર્મર ગ્રાઉન્ડિંગ ગ્રીડથી અલગ સેટ કરવામાં આવે છે (3 મીટરથી ઓછા અંતર સાથે) જ્યારે લાઈટનિંગ સળિયાથી લાઈટનિંગ દ્વારા જનરેટ થાય છે ત્યારે જમીન સંભવિત કાઉન્ટરટ ack કને અટકાવવા માટે.

જો બાહ્ય વીજળી સંરક્ષણ મોટાભાગના વીજળીને અવરોધે છે, તો પણ કેટલાક પ્રેરિત વીજળી અથવા અવશેષ ઓવરવોલ્ટેજ હજી પણ ટ્રાન્સફોર્મર પર આક્રમણ કરી શકે છે. આ સમયે, આંતરિક વીજળી સંરક્ષણ ઉપકરણો મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. ઝિંક ox કસાઈડ ધરપકડ કરનારાઓ ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે "સંરક્ષણની પ્રથમ લાઇન" છે. તેઓ ટ્રાન્સફોર્મરના ઉચ્ચ - વોલ્ટેજ સાઇડ આઉટલેટ પર સમાંતર ઇન્સ્ટોલ કરેલા છે. સામાન્ય કામગીરીમાં, તેઓ ઉચ્ચ - પ્રતિકાર સ્થિતિમાં હોય છે. જ્યારે લાઈટનિંગ ઓવરવોલ્ટેજ થ્રેશોલ્ડ કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે એરેસ્ટર ઝડપથી તૂટી જાય છે અને ચલાવે છે, ઇન્સ્યુલેશન સહિષ્ણુતાની શ્રેણીમાં ઓવરવોલ્ટેજને મર્યાદિત કરે છે અને વીજળીના પ્રવાહને જમીન પર ફેરવે છે. ઉચ્ચ - ગુણવત્તા ઝીંક ox કસાઈડ ધરપકડ કરનારાઓને નીચા અવશેષ વોલ્ટેજ અને મોટા વર્તમાન - ની લાક્ષણિકતાઓ હોવી જરૂરી છે, અને 10 કેવી ટ્રાન્સફોર્મર્સને ટેકો આપતા ધરપકડ કરનારાઓના અવશેષ વોલ્ટેજને 45 કેવીથી નીચે નિયંત્રિત કરવું જોઈએ.

ધરપકડ કરનારાઓ ઉપરાંત, ઇન્સ્યુલેશન કોઓર્ડિનેશન ડિઝાઇન પણ મહત્વપૂર્ણ છે. ટ્રાન્સફોર્મરની અંદરની ઇન્સ્યુલેશન સિસ્ટમ્સ (જેમ કે તેલ - પેપર ઇન્સ્યુલેશન અને બુશિંગ ઇન્સ્યુલેશન) ને "પગલું - દ્વારા - પગલું સુરક્ષા" બનાવવાની ધરપકડ કરનારાઓની સુરક્ષા લાક્ષણિકતાઓને મેચ કરવાની જરૂર છે. ઉદાહરણ તરીકે, વિન્ડિંગની અસર પ્રતિકાર વિન્ડિંગ પ્રક્રિયાને સમાયોજિત કરીને સુધારેલ છે (જેમ કે 纠结式 વિન્ડિંગ્સનો ઉપયોગ કરીને), અને એન્ટિ - પ્રદૂષણ પોર્સેલેઇન સ્લીવ્ઝ અથવા સંયુક્ત સ્લીવ્ઝ સપાટીના ફ્લેશઓવર પ્રતિકારને વધારવા માટે બુશિંગ પસંદગી માટે પસંદ કરવામાં આવે છે. 35 કેવી અને ઉપરના ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે, તટસ્થ બિંદુના ઇન્સ્યુલેશનને નુકસાન પહોંચાડતા લાઈટનિંગ ઓવરવોલ્ટેજને અટકાવવા તટસ્થ બિંદુ પર તટસ્થ બિંદુ ધરપકડ કરનારાઓ પણ સ્થાપિત કરવામાં આવે છે.

પાવર સિસ્ટમોમાં બુદ્ધિના વિકાસ સાથે, વીજળી સુરક્ષા ડિઝાઇન "નિષ્ક્રિય સુરક્ષા" થી "સક્રિય પ્રારંભિક ચેતવણી" માં અપગ્રેડ થઈ છે. આધુનિક ટ્રાન્સફોર્મર્સ સામાન્ય રીતે monitoring નલાઇન મોનિટરિંગ સિસ્ટમ્સથી સજ્જ હોય ​​છે, જે ઝીંક ઓક્સાઇડ એરેસ્ટર લિકેજ વર્તમાન મોનિટર, વિન્ડિંગ તાપમાન સેન્સર, આંશિક ડિસ્ચાર્જ ડિટેક્ટર અને અન્ય ઉપકરણો સ્થાપિત કરીને લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન ડિવાઇસેસનો સમય operation પરેશન ડેટા એકત્રિત કરે છે. જ્યારે એરેસ્ટર લિકેજ વર્તમાન અસામાન્ય રીતે વધે છે અથવા વિન્ડિંગ ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર ઘટે છે, ત્યારે સિસ્ટમ આપમેળે પ્રારંભિક ચેતવણી સંકેત મોકલશે, અને કામગીરી અને જાળવણી કર્મચારીઓ સમયસર છુપાયેલા જોખમોને મુશ્કેલીનિવારણ કરી શકે છે.

વાવાઝોડા - સંભવિત વિસ્તારોમાં, લાઈટનિંગ સ્થાન સિસ્ટમ પણ ટ્રાન્સફોર્મર રાજ્ય મૂલ્યાંકન મોડેલ સાથે જોડી શકાય છે. લાઈટનિંગ પ્રવૃત્તિઓની સમય, સ્થાન અને તીવ્રતા જેવા ડેટાનું વિશ્લેષણ કરીને, ટ્રાન્સફોર્મરના historical તિહાસિક ખામી રેકોર્ડ્સ સાથે જોડાયેલા, વીજળી દ્વારા નુકસાન થતાં ઉપકરણોના જોખમનું સ્તર આગાહી કરવામાં આવે છે, અને લોડ એડજસ્ટમેન્ટ અને અસ્થાયી શટડાઉન જેવા નિવારક પગલાં અગાઉથી લેવામાં આવે છે. પાવર ગ્રીડ કંપનીએ આ તકનીકીને - જોખમ વાવાઝોડાવાળા વિસ્તારોમાં લાગુ કર્યા પછી, ટ્રાન્સફોર્મર લાઈટનિંગ નુકસાનના ખામી માટે સમારકામનો સમય 40%દ્વારા ટૂંકાવી દેવામાં આવ્યો હતો, અને વીજ પુરવઠની વિશ્વસનીયતામાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો હતો.

લાઈટનિંગ ઇમ્પલ્સ પરીક્ષણ એ ચકાસવા માટે એક નિર્ણાયક કડી છે કે શું ટ્રાન્સફોર્મર વીજળીના ઓવરવોલ્ટેજ પ્રભાવોને ટકી શકે છે અને વીજળી સુરક્ષા ડિઝાઇનની વિશ્વસનીયતાને સુનિશ્ચિત કરી શકે છે. તેનો મુખ્ય હેતુ લાઈટનિંગ ઇમ્પલ્સ વોલ્ટેજનું અનુકરણ કરવાનો છે જે પ્રયોગશાળાના વાતાવરણમાં ટ્રાન્સફોર્મર પર વાસ્તવિક કામગીરીમાં થઈ શકે છે, આત્યંતિક વોલ્ટેજ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ ટ્રાન્સફોર્મરની ઇન્સ્યુલેશન પ્રદર્શન અને માળખાકીય સ્થિરતાની ચકાસણી કરે છે, અને લાઈટનિંગ પ્રોટેક્શન ડિઝાઇનના optim પ્ટિમાઇઝેશન માટે વિશ્વસનીય આધાર પ્રદાન કરે છે.

વીજળીના બે મુખ્ય પ્રકારનાં આવેગ પરીક્ષણો છે: સંપૂર્ણ - તરંગ આવેગ પરીક્ષણ અને અદલાબદલી - તરંગ આવેગ પરીક્ષણ. સંપૂર્ણ - તરંગ આવેગ પરીક્ષણ, લાઈટનિંગ ઓવરવોલ્ટેજની સંપૂર્ણ પ્રક્રિયાને લીટી સાથે પ્રસારિત કરે છે, ટ્રાન્સફોર્મર વિન્ડિંગમાં પ્રમાણભૂત વીજળી આવેગ વોલ્ટેજ વેવફોર્મ (1.2/50μS) લાગુ કરે છે. આ પરીક્ષણ અસરકારક રીતે શોધી શકે છે કે વિન્ડિંગમાં નબળા બિંદુઓ જેવા ઇન્સ્યુલેશન ખામીઓ છે કે જે વીજળીના ઓવરવોલ્ટેજ હેઠળ ભંગાણની સંભાવના છે. The chopped - wave impulse test is to cut off the lightning impulse voltage wave in advance (usually cutting off the wave tail within 2 - 5μs after the wave front), which is more severe than the full - wave test. તેનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે ટ્રાન્સફોર્મરના તેલની ઇન્સ્યુલેશન તાકાતને ચકાસવા માટે થાય છે - પેપર ઇન્સ્યુલેશન અને ep ભો - ની ક્રિયા હેઠળ બુશિંગ, અને જ્યારે લાઈટનિંગ ઓવરવોલ્ટેજ અચાનક બદલાય છે ત્યારે ઇન્સ્યુલેશન હજી પણ તેનું પ્રદર્શન જાળવી શકે છે કે કેમ તે ચકાસો.

પરીક્ષણ દરમિયાન, બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ મૂલ્ય, આંશિક સ્રાવ રકમ અને ટ્રાન્સફોર્મરના ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર પરિવર્તન જેવા મુખ્ય સૂચકાંકોનું નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે. જો ટ્રાન્સફોર્મર બ્રેકડાઉન, ફ્લેશઓવર અથવા ઇન્સ્યુલેશન પરિમાણોમાં નોંધપાત્ર ફેરફારો વિના ઇમ્પલ્સ વોલ્ટેજની ઉલ્લેખિત સંખ્યાને ટકી શકે છે, તો તે સૂચવે છે કે તેની ઇન્સ્યુલેશન સિસ્ટમ વીજળીની સુરક્ષા આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે. નહિંતર, ઇન્સ્યુલેશનની નબળાઇના કારણો, જેમ કે અયોગ્ય વિન્ડિંગ ગોઠવણી અથવા અયોગ્ય ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી, અને ડિઝાઇનને optim પ્ટિમાઇઝ કરવી જરૂરી છે.

ટ્રાન્સફોર્મર ફેક્ટરી છોડી દે તે પહેલાં જ વીજળીનો આવેગ પરીક્ષણ એ જરૂરી પરીક્ષણ જ નથી, પરંતુ તેની સેવા જીવન દરમિયાન ટ્રાન્સફોર્મરના ઇન્સ્યુલેશનની વૃદ્ધાવસ્થાના મૂલ્યાંકન માટે કામગીરી અને જાળવણી એકમો માટે એક મહત્વપૂર્ણ માધ્યમ પણ છે. જુદા જુદા સમયગાળામાં સમાન ટ્રાન્સફોર્મરના પરીક્ષણ ડેટાની તુલના કરીને, તે નક્કી કરી શકાય છે કે ટ્રાન્સફોર્મરના ઇન્સ્યુલેશન પ્રદર્શનમાં ઘટાડો થયો છે કે કેમ, જેથી અગાઉથી જાળવણી અથવા રિપ્લેસમેન્ટ પગલાં લેવામાં આવે અને ઇન્સ્યુલેશન વૃદ્ધત્વને કારણે વીજળીના નુકસાનના ખામીને ટાળી શકાય.

વીજળી સંરક્ષણ ડિઝાઇનની અસરકારકતા માત્ર પ્રારંભિક યોજના પર આધારિત નથી, પરંતુ વિગતવાર optim પ્ટિમાઇઝેશન અને દૈનિક જાળવણી પર ધ્યાન આપવાની પણ જરૂર છે. ટ્રાન્સફોર્મર ઇન્સ્ટોલેશન દરમિયાન, ઉચ્ચ - વોલ્ટેજ સાઇડ કેબલ ઇનકમિંગ લાઇનોને પાઈપો દ્વારા નાખવાની જરૂર છે, અને મેટલ પાઇપના બંને છેડાને કેબલમાં પ્રેરિત વીજળી દ્વારા ઉત્પન્ન થતાં ઓવરવોલ્ટેજને ઘટાડવા માટે "ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શિલ્ડિંગ લેયર" રચવા માટે વિશ્વસનીય રીતે આધારીત હોવું જોઈએ. તેલ ડૂબી ગયેલા ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે, ભેજ શોષણ પછી ઇન્સ્યુલેશન પ્રભાવ ઘટાડવાનું ટાળવા માટે શ્વાસમાં સિલિકા જેલને સૂકી રાખવી જોઈએ; શુષ્ક પ્રકારનાં ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે, ગંદકીના સંચયને કારણે સપાટીના ફ્લેશઓવરને રોકવા માટે સપાટીની ધૂળ નિયમિતપણે સાફ કરવી જોઈએ.

ગ્રાઉન્ડિંગ ગ્રીડનું જાળવણી એક મુખ્ય કડી છે જેને સરળતાથી અવગણવામાં આવે છે. માટી કાટ અને પતાવટ ગ્રાઉન્ડિંગ ઇલેક્ટ્રોડ ફ્રેક્ચર અથવા ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રતિકારમાં વધારો કરી શકે છે. તેથી, દર વર્ષે ગ્રાઉન્ડિંગ પ્રતિકાર માપવા જોઈએ, અને ગ્રાઉન્ડિંગ ઇલેક્ટ્રોડ્સના વિશ્વસનીય જોડાણને સુનિશ્ચિત કરવા માટે દર 3 વર્ષે ગ્રાઉન્ડિંગ ગ્રીડ વહન પરીક્ષણ હાથ ધરવું જોઈએ. ધરપકડ કરનારાઓને ડીસી સંદર્ભ વોલ્ટેજ પરીક્ષણો અને લિકેજ વર્તમાન પરીક્ષણો દર 1 - 2 વર્ષ, અને વૃદ્ધાવસ્થા અથવા પ્રદર્શન - ડિગ્રેડેડ એરેસ્ટર્સને વાવાઝોડાના હવામાનમાં નિષ્ફળ જતા અટકાવવા માટે સમયસર બદલવું જોઈએ.