रिले सुरक्षा और स्वचालन के लिए सर्किट में वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर को मापना

यह आलेख वर्णन करता है कि रिले सुरक्षा सर्किट में सुरक्षित उपयोग के लिए उच्च-वोल्टेज बिजली उपकरणों की विशाल मात्रा की धाराओं को उच्च सटीकता के साथ कैसे मॉडल किया जाता है- रिले सुरक्षा और स्वचालन के लिए सर्किट में वर्तमान ट्रांसफार्मर को मापना.

यह दो सिद्धांतों के आधार पर रिले सुरक्षा और स्वचालन उपकरणों के संचालन को नियंत्रित करने के लिए वोल्टेज को दसियों और सैकड़ों किलोवोल्ट में परिवर्तित करने का भी वर्णन करता है:

1. बिजली का परिवर्तन;

2. कैपेसिटिव पृथक्करण।

पहली विधि प्राथमिक मात्रा के सदिशों के अधिक सटीक प्रदर्शन को सक्षम बनाती है और इसलिए व्यापक है। दूसरी विधि का उपयोग बाईपास बसों और कुछ अन्य मामलों में 110 केवी नेटवर्क वोल्टेज के एक विशिष्ट चरण की निगरानी के लिए किया जाता है। लेकिन हाल के वर्षों में इसे अधिक से अधिक आवेदन मिला है।

इंस्ट्रूमेंट वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर कैसे बनाए और संचालित किए जाते हैं

वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर (वीटी) को मापने के बीच मुख्य मूलभूत अंतर वर्तमान ट्रांसफार्मर (सीटी) यह है कि वे, सभी बिजली आपूर्ति मॉडल की तरह, द्वितीयक वाइंडिंग को शॉर्ट-सर्किट किए बिना सामान्य ऑपरेशन के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

उसी समय, यदि बिजली ट्रांसफार्मर को परिवहन शक्ति को कम से कम नुकसान के साथ संचारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो मापने वाले वोल्टेज ट्रांसफार्मर को प्राथमिक वोल्टेज वैक्टर के पैमाने में उच्च-परिशुद्धता पुनरावृत्ति के उद्देश्य से डिज़ाइन किया गया है।

संचालन और उपकरणों के सिद्धांत

एक वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर का डिज़ाइन, एक करंट ट्रांसफ़ॉर्मर के समान, एक चुंबकीय सर्किट द्वारा दर्शाया जा सकता है जिसके चारों ओर दो कॉइल घाव होते हैं:

• प्राथमिक;

• दूसरा।

चुंबकीय सर्किट के लिए स्टील के विशेष ग्रेड, साथ ही साथ उनकी वाइंडिंग्स और इन्सुलेशन परत की धातु को सबसे कम नुकसान के साथ सबसे सटीक वोल्टेज रूपांतरण के लिए चुना जाता है। प्राथमिक और द्वितीयक वाइंडिंग के घुमावों की संख्या की गणना की जाती है ताकि प्राथमिक वाइंडिंग पर लागू उच्च-वोल्टेज लाइन-टू-लाइन वोल्टेज का नाममात्र मूल्य हमेशा समान वेक्टर दिशा के साथ 100 वोल्ट के द्वितीयक मान के रूप में पुन: उत्पन्न हो। न्यूट्रल-ग्राउंडेड सिस्टम।

यदि प्राथमिक पावर ट्रांसमिशन सर्किट को पृथक तटस्थ के साथ डिज़ाइन किया गया है, तो मापने वाले कॉइल के आउटपुट पर 100 / √3 वोल्ट मौजूद होंगे।

चुंबकीय सर्किट पर प्राथमिक वोल्टेज के अनुकरण के विभिन्न तरीकों को बनाने के लिए, एक नहीं, बल्कि कई माध्यमिक घुमाव स्थित हो सकते हैं।

वीटी स्विचिंग सर्किट

उपकरण ट्रांसफार्मर का उपयोग रैखिक और/या चरण प्राथमिक मात्रा को मापने के लिए किया जाता है। ऐसा करने के लिए, पावर कॉइल्स में शामिल हैं:

• लाइन वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए लाइन कंडक्टर;

• चरण मान लेने के लिए बस या तार और पृथ्वी।

वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर को मापने का एक महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक तत्व उनके आवास और द्वितीयक वाइंडिंग की अर्थिंग है। इसे सावधानी दी जाती है क्योंकि जब प्राथमिक वाइंडिंग इन्सुलेशन केस या सेकेंडरी सर्किट में टूट जाता है, तो उनमें उच्च वोल्टेज की क्षमता दिखाई देगी, जो लोगों को घायल कर सकती है और उपकरण जला सकती है।

केसिंग की जानबूझकर अर्थिंग और एक सेकेंडरी वाइंडिंग इस खतरनाक क्षमता को पृथ्वी पर ले जाती है, जो दुर्घटना के आगे विकास को रोकती है।

1. विद्युत उपकरण

110 किलोवोल्ट नेटवर्क में वोल्टेज मापने के लिए ट्रांसफार्मर को जोड़ने का एक उदाहरण फोटो में दिखाया गया है।

यहां इस बात पर जोर दिया जाता है कि प्रत्येक चरण की आपूर्ति तार एक शाखा द्वारा अपने ट्रांसफार्मर की प्राथमिक वाइंडिंग के टर्मिनल से जुड़ी होती है, जो एक सामान्य मिट्टी के प्रबलित कंक्रीट समर्थन पर स्थित होती है, जिसे विद्युत कर्मियों के लिए सुरक्षित ऊंचाई पर उठाया जाता है।

प्राथमिक वाइंडिंग के दूसरे टर्मिनल के साथ प्रत्येक मापने वाले वीटी का शरीर सीधे इस प्लेटफॉर्म पर आधारित होता है।

द्वितीयक वाइंडिंग के आउटपुट को प्रत्येक VT के नीचे स्थित एक टर्मिनल बॉक्स में इकट्ठा किया जाता है। वे जमीन से सर्विसिंग के लिए सुविधाजनक ऊंचाई पर पास में स्थित विद्युत वितरण बॉक्स में एकत्रित केबलों के कंडक्टरों से जुड़े होते हैं।

यह न केवल सर्किट को स्विच करता है, बल्कि ऑपरेशनल स्विचिंग करने और उपकरणों के सुरक्षित रखरखाव के लिए सेकेंडरी वोल्टेज सर्किट और स्विच या ब्लॉक पर स्वचालित स्विच भी स्थापित करता है।

यहां एकत्र किए गए वोल्टेज बसबारों को एक विशेष पावर केबल के साथ रिले सुरक्षा और स्वचालन उपकरणों को खिलाया जाता है, जो वोल्टेज के नुकसान को कम करने के लिए बढ़ी हुई आवश्यकताओं के अधीन है। माप सर्किट का यह बहुत महत्वपूर्ण पैरामीटर यहां एक अलग लेख में शामिल है - नुकसान और वोल्टेज ड्रॉप

वीटी को मापने के लिए केबल मार्ग भी सीटी की तरह आकस्मिक यांत्रिक क्षति से धातु के बक्से या प्रबलित कंक्रीट स्लैब द्वारा संरक्षित हैं।

10 kV ग्रिड सेल में स्थित NAMI प्रकार के वोल्टेज मापने वाले ट्रांसफार्मर को जोड़ने का एक अन्य विकल्प नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है।

उच्च वोल्टेज पक्ष पर वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर प्रत्येक चरण में ग्लास फ़्यूज़ द्वारा संरक्षित होता है और प्रदर्शन जांच के लिए आपूर्ति सर्किट से मैन्युअल एक्ट्यूएटर से अलग किया जा सकता है।

प्राथमिक नेटवर्क का प्रत्येक चरण आपूर्ति वाइंडिंग के संगत इनपुट से जुड़ा होता है। सेकेंडरी सर्किट के कंडक्टरों को एक अलग केबल के साथ टर्मिनल ब्लॉक में लाया जाता है।

2. द्वितीयक वाइंडिंग्स और उनके सर्किट

आपूर्ति सर्किट के मुख्य वोल्टेज में एक ट्रांसफॉर्मर को जोड़ने के लिए नीचे एक सरल आरेख है।

यह डिज़ाइन 10 kV तक के सर्किट में पाया जा सकता है। यह उपयुक्त शक्ति के फ़्यूज़ द्वारा प्रत्येक पक्ष पर सुरक्षित है।

110 केवी नेटवर्क में, कनेक्टेड कनेक्टिंग सर्किट और एसएनआर के सिंक्रोनस नियंत्रण प्रदान करने के लिए बाईपास बस सिस्टम के एक चरण में ऐसा वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर स्थापित किया जा सकता है।

द्वितीयक तरफ, दो वाइंडिंग का उपयोग किया जाता है: मुख्य और अतिरिक्त, जो सर्किट ब्रेकरों को ब्लॉक बोर्ड द्वारा नियंत्रित किए जाने पर सिंक्रोनस मोड के कार्यान्वयन को सुनिश्चित करते हैं।

मुख्य बोर्ड से सर्किट ब्रेकरों को नियंत्रित करते समय वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर को बाईपास बस सिस्टम के दो चरणों से जोड़ने के लिए, निम्न योजना का उपयोग किया जाता है।

यहां, वेक्टर «यूके» को पिछली योजना द्वारा गठित माध्यमिक वेक्टर «केएफ» में जोड़ा गया है।

निम्नलिखित योजना को «खुला त्रिभुज» या अधूरा तारा कहा जाता है।

यह आपको दो या तीन चरण वोल्टेज की प्रणाली का अनुकरण करने की अनुमति देता है।

फुल स्टार स्कीम के अनुसार तीन वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर को जोड़ने की सबसे बड़ी संभावनाएं हैं। इस मामले में, आप माध्यमिक सर्किट में सभी चरण और लाइन वोल्टेज दोनों प्राप्त कर सकते हैं।

इस संभावना के कारण, इस विकल्प का उपयोग सभी महत्वपूर्ण सबस्टेशनों पर किया जाता है, और ऐसे वीटी के लिए द्वितीयक सर्किट दो प्रकार के वाइंडिंग्स के साथ बनाए जाते हैं जो स्टार और डेल्टा सर्किट के अनुसार शामिल होते हैं।

कॉइल को चालू करने की ये योजनाएं सबसे विशिष्ट हैं और केवल एक से दूर हैं। आधुनिक मापने वाले ट्रांसफार्मर की अलग-अलग क्षमताएं होती हैं और उनके लिए डिजाइन और कनेक्शन योजना में कुछ समायोजन किए गए हैं।

वोल्टेज मापने वाले ट्रांसफार्मर की सटीकता कक्षाएं

मेट्रोलॉजिकल मापन में त्रुटियों को निर्धारित करने के लिए, वीटी को समतुल्य सर्किट और वेक्टर आरेख द्वारा निर्देशित किया जाता है।

यह बल्कि जटिल तकनीकी विधि प्राथमिक से द्वितीयक वोल्टेज के आयाम और विचलन के कोण के संदर्भ में प्रत्येक वीटी माप की त्रुटियों को निर्धारित करना और प्रत्येक परीक्षण किए गए ट्रांसफार्मर के लिए सटीकता वर्ग निर्धारित करना संभव बनाती है।

सभी पैरामीटर माध्यमिक सर्किट में नाममात्र भार पर मापा जाता है जिसके लिए वीटी बनाया जाता है। यदि वे संचालन या निरीक्षण के दौरान पार हो जाते हैं, तो त्रुटि नाममात्र मूल्य के मूल्य से अधिक हो जाएगी।

मापने वाले वोल्टेज ट्रांसफार्मर में सटीकता के 4 वर्ग होते हैं।

वोल्टेज मापने वाले ट्रांसफार्मर की सटीकता कक्षाएं

वीटी माप की सटीकता कक्षाएं अनुमेय त्रुटियों के लिए अधिकतम सीमा एफयू,% δU, न्यूनतम 3 3.0 परिभाषित नहीं 1 1.0 40 0.5 0.5 20 0.2 0.2 10

क्लास नंबर 3 का उपयोग रिले प्रोटेक्शन और ऑटोमेशन डिवाइस में काम करने वाले मॉडल में किया जाता है, जिन्हें उच्च सटीकता की आवश्यकता नहीं होती है, उदाहरण के लिए, पावर सर्किट में फॉल्ट मोड की घटना के लिए अलार्म तत्वों को ट्रिगर करना।

0.2 की उच्चतम सटीकता जटिल उपकरणों की स्थापना, स्वीकृति परीक्षण आयोजित करने, स्वत: आवृत्ति नियंत्रण स्थापित करने और इसी तरह के काम के लिए महत्वपूर्ण उच्च-सटीक माप के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों द्वारा प्राप्त की जाती है। सटीकता वर्ग 0.5 और 1.0 के साथ वीटी अक्सर स्विचबोर्ड, नियंत्रण और विनियमन मीटर, इंटरलॉक के रिले सेट, सुरक्षा और सर्किट सिंक्रनाइज़ेशन के माध्यमिक वोल्टेज के हस्तांतरण के लिए उच्च वोल्टेज उपकरण पर स्थापित होते हैं।

कैपेसिटिव वोल्टेज ड्रा विधि

इस पद्धति के सिद्धांत में श्रृंखला में जुड़े विभिन्न क्षमताओं के कैपेसिटर प्लेटों के सर्किट पर वोल्टेज के व्युत्क्रमानुपाती रिलीज शामिल हैं।

बस या लाइन चरण वोल्टेज Uph1 के साथ श्रृंखला में जुड़े कैपेसिटर की रेटिंग की गणना और चयन करने के बाद, अंतिम कैपेसिटर C3 पर द्वितीयक मान Uph2 प्राप्त करना संभव है, जिसे सीधे कंटेनर से या उससे जुड़े ट्रांसफार्मर डिवाइस के माध्यम से हटा दिया जाता है। कॉइल्स की समायोज्य संख्या के साथ सेटिंग्स की सुविधा प्रदान करें।

वोल्टेज ट्रांसफार्मर और उनके माध्यमिक सर्किट को मापने की प्रदर्शन विशेषताएँ

स्थापना आवश्यकताएं

सुरक्षा कारणों से, सभी वीटी माध्यमिक सर्किटों को संरक्षित किया जाना चाहिए। स्वचालित सर्किट ब्रेकर टाइप AP-50 और कम से कम 4 मिमी वर्ग के क्रॉस-सेक्शन वाले तांबे के तार से ग्राउंड किया गया।

यदि सबस्टेशन में एक डबल-बस सिस्टम का उपयोग किया जाता है, तो प्रत्येक मापने वाले ट्रांसफार्मर के सर्किट को डिस्कनेक्टर स्थिति के रिपीटर्स के रिले सर्किट के माध्यम से जोड़ा जाना चाहिए, जो अलग-अलग वीटी से एक रिले सुरक्षात्मक उपकरण को वोल्टेज की एक साथ आपूर्ति को बाहर करता है।

टर्मिनल नोड वीटी से रिले सुरक्षा और स्वचालन उपकरणों के सभी माध्यमिक सर्किट को एक पावर केबल के साथ किया जाना चाहिए ताकि सभी कोर की धाराओं का योग शून्य के बराबर हो। इस प्रयोजन के लिए, यह निषिद्ध है:

• अलग बसबार «बी» और «के» और उन्हें संयुक्त ग्राउंडिंग के लिए संयोजित करें;

• स्विच कॉन्टैक्ट्स, स्विचेस, रिले के माध्यम से बस "बी" को सिंक्रोनाइज़ेशन डिवाइस से कनेक्ट करें;

• आरपीआर संपर्कों के साथ काउंटरों की «बी» बस स्विच करें।

परिचालन स्विचिंग

परिचालन उपकरणों के साथ सभी कार्य विशेष रूप से प्रशिक्षित कर्मियों द्वारा अधिकारियों की देखरेख में और स्विचिंग फॉर्म के अनुसार किए जाते हैं। इस प्रयोजन के लिए, वोल्टेज ट्रांसफार्मर के सर्किट में सर्किट ब्रेकर, फ़्यूज़ और स्वचालित स्विच लगाए जाते हैं।

जब वोल्टेज सर्किट का एक निश्चित खंड सेवा से बाहर हो जाता है, तो लिए गए माप को सत्यापित करने की विधि को इंगित किया जाना चाहिए।

निश्चित अंतराल पर देखभाल

ऑपरेशन के दौरान, ट्रांसफॉर्मर के द्वितीयक और प्राथमिक सर्किट विभिन्न निरीक्षण अवधियों के अधीन होते हैं, जो कि उपकरण के संचालन में लगाए जाने के बाद से बीता हुआ समय होता है और इसमें विशेष रूप से प्रशिक्षित मरम्मत कर्मियों द्वारा विद्युत माप और उपकरणों की सफाई का एक अलग दायरा शामिल होता है। .

मुख्य खराबी जो उनके संचालन के दौरान वोल्टेज सर्किट में हो सकती है, वाइंडिंग्स के बीच शॉर्ट-सर्किट धाराओं की घटना है। ज्यादातर ऐसा तब होता है जब इलेक्ट्रीशियन मौजूदा वोल्टेज सर्किट में सावधानी से काम नहीं करते हैं।

वाइंडिंग के आकस्मिक शॉर्ट सर्किट की स्थिति में, मापने वाले वीटी के टर्मिनल बॉक्स में स्थित सुरक्षात्मक स्विच बंद हो जाते हैं, और बिजली रिले की आपूर्ति करने वाले वोल्टेज सर्किट, इंटरलॉक के सेट, सिंक्रोनाइज़ेशन, डिस्टेंस प्रोटेक्शन और अन्य डिवाइस गायब हो जाते हैं।

इस मामले में, प्राथमिक लूप में खराबी के मामले में मौजूदा सुरक्षा या उनके संचालन की खराबी का गलत सक्रियण संभव है। इस तरह के शॉर्ट सर्किट को न केवल जल्दी से समाप्त किया जाना चाहिए, बल्कि इसमें सभी स्वचालित रूप से अक्षम डिवाइस भी शामिल हैं।

प्रत्येक विद्युत सबस्टेशन में करंट और वोल्टेज मापने वाले ट्रांसफार्मर अनिवार्य हैं। वे रिले सुरक्षा और स्वचालन उपकरणों के विश्वसनीय संचालन के लिए आवश्यक हैं।