રિલે પ્રોટેક્શન અને ઓટોમેશન માટે સર્કિટ્સમાં વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સનું માપન

આ લેખ વર્ણવે છે કે કેવી રીતે રિલે પ્રોટેક્શન સર્કિટમાં સલામત ઉપયોગ માટે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ પાવર સાધનોની વિશાળ માત્રાના પ્રવાહોને ઉચ્ચ ચોકસાઈ સાથે મોડેલ કરવામાં આવે છે- રિલે પ્રોટેક્શન અને ઓટોમેશન માટે સર્કિટમાં વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર્સનું માપન.

તે બે સિદ્ધાંતોના આધારે રિલે સંરક્ષણ અને ઓટોમેશન ઉપકરણોના સંચાલનને નિયંત્રિત કરવા માટે વોલ્ટેજને દસ અને સેંકડો કિલોવોલ્ટમાં કેવી રીતે રૂપાંતરિત કરવું તે પણ વર્ણવે છે:

1. વીજળીનું પરિવર્તન;

2. કેપેસિટીવ વિભાજન.

પ્રથમ પદ્ધતિ પ્રાથમિક જથ્થાના વેક્ટરના વધુ સચોટ પ્રદર્શનને સક્ષમ કરે છે અને તેથી તે વ્યાપક છે. બીજી પદ્ધતિનો ઉપયોગ બાયપાસ બસોમાં અને કેટલાક અન્ય કિસ્સાઓમાં 110 kV નેટવર્ક વોલ્ટેજના ચોક્કસ તબક્કાને મોનિટર કરવા માટે થાય છે. પરંતુ તાજેતરના વર્ષોમાં તેને વધુ અને વધુ એપ્લિકેશન મળી છે.

ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સ કેવી રીતે બનાવવામાં આવે છે અને સંચાલિત થાય છે

થી વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સ (VT) માપવા વચ્ચેનો મુખ્ય મૂળભૂત તફાવત વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર્સ (CT) તે છે કે તેઓ, તમામ પાવર સપ્લાય મોડલ્સની જેમ, ગૌણ વિન્ડિંગને શોર્ટ-સર્કિટ કર્યા વિના સામાન્ય કામગીરી માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યા છે.

તે જ સમયે, જો પાવર ટ્રાન્સફોર્મર્સ ન્યૂનતમ નુકસાન સાથે પરિવહન શક્તિને પ્રસારિત કરવા માટે રચાયેલ છે, તો પછી માપન વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સ પ્રાથમિક વોલ્ટેજ વેક્ટર્સના સ્કેલમાં ઉચ્ચ-ચોકસાઇ પુનરાવર્તનના ઉદ્દેશ્ય સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે.

ઓપરેશન અને ઉપકરણોના સિદ્ધાંતો

વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મરની ડિઝાઇન, વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મરની જેમ, તેની આસપાસ બે કોઇલ ઘા સાથે ચુંબકીય સર્કિટ દ્વારા રજૂ કરી શકાય છે:

• પ્રાથમિક;

• બીજું

ચુંબકીય સર્કિટ માટે સ્ટીલના વિશિષ્ટ ગ્રેડ, તેમજ તેમના વિન્ડિંગ્સ અને ઇન્સ્યુલેશન લેયરની મેટલ, સૌથી ઓછા નુકસાન સાથે સૌથી સચોટ વોલ્ટેજ રૂપાંતર માટે પસંદ કરવામાં આવે છે. પ્રાથમિક અને ગૌણ વિન્ડિંગ્સના વળાંકોની સંખ્યાની ગણતરી કરવામાં આવે છે જેથી પ્રાથમિક વિન્ડિંગ પર લાગુ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ લાઇન-ટુ-લાઇન વોલ્ટેજનું નામાંકિત મૂલ્ય હંમેશા 100 વોલ્ટના ગૌણ મૂલ્ય તરીકે સમાન વેક્ટર દિશા સાથે પુનઃઉત્પાદિત થાય છે. તટસ્થ-ગ્રાઉન્ડ સિસ્ટમ્સ.

જો પ્રાથમિક પાવર ટ્રાન્સમિશન સર્કિટ એક અલગ તટસ્થ સાથે ડિઝાઇન કરવામાં આવે છે, તો માપન કોઇલના આઉટપુટ પર 100 / √3 વોલ્ટ હાજર રહેશે.

ચુંબકીય સર્કિટ પર પ્રાથમિક વોલ્ટેજનું અનુકરણ કરવાની વિવિધ પદ્ધતિઓ બનાવવા માટે, એક નહીં, પરંતુ ઘણી ગૌણ વિન્ડિંગ્સ સ્થિત કરી શકાય છે.

વીટી સ્વિચિંગ સર્કિટ

ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ ટ્રાન્સફોર્મર્સનો ઉપયોગ રેખીય અને/અથવા તબક્કાના પ્રાથમિક જથ્થાને માપવા માટે થાય છે. આ કરવા માટે, પાવર કોઇલમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• લાઇન વોલ્ટેજને નિયંત્રિત કરવા માટે રેખા વાહક;

• તબક્કા મૂલ્ય લેવા માટે બસ અથવા વાયર અને પૃથ્વી.

વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સને માપવા માટેનું એક મહત્વનું રક્ષણાત્મક તત્વ તેમના આવાસનું અર્થિંગ અને ગૌણ વિન્ડિંગ છે. તેને સાવચેતી આપવામાં આવે છે કારણ કે જ્યારે પ્રાથમિક વિન્ડિંગ ઇન્સ્યુલેશન કેસ અથવા સેકન્ડરી સર્કિટમાં તૂટી જાય છે, ત્યારે તેમાં ઉચ્ચ વોલ્ટેજની સંભાવના દેખાશે, જે લોકોને ઇજા પહોંચાડી શકે છે અને સાધનોને બાળી શકે છે.

કેસીંગની ઇરાદાપૂર્વકની અર્થિંગ અને એક ગૌણ વિન્ડિંગ આ ખતરનાક સંભવિતને પૃથ્વી તરફ દોરી જાય છે, જે અકસ્માતના વધુ વિકાસને અટકાવે છે.

1. ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનો

110 કિલોવોલ્ટ નેટવર્કમાં વોલ્ટેજ માપવા માટે ટ્રાન્સફોર્મરને કનેક્ટ કરવાનું ઉદાહરણ ફોટોમાં બતાવવામાં આવ્યું છે.

અહીં એ વાત પર ભાર મૂકવામાં આવે છે કે દરેક તબક્કાના સપ્લાય વાયર તેના ટ્રાન્સફોર્મરના પ્રાથમિક વિન્ડિંગના ટર્મિનલ સાથે શાખા દ્વારા જોડાયેલા હોય છે, જે સામાન્ય માટીવાળા રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ સપોર્ટ પર સ્થિત હોય છે, જે વિદ્યુત કર્મચારીઓ માટે સલામત ઊંચાઈએ ઉભી કરવામાં આવે છે.

પ્રાથમિક વિન્ડિંગના બીજા ટર્મિનલ સાથેના દરેક માપન વીટીનું મુખ્ય ભાગ આ પ્લેટફોર્મ પર સીધા જ ગ્રાઉન્ડ થયેલું છે.

સેકન્ડરી વિન્ડિંગ્સના આઉટપુટ દરેક વીટીના તળિયે સ્થિત ટર્મિનલ બોક્સમાં એસેમ્બલ થાય છે. તેઓ જમીન પરથી સેવા આપવા માટે અનુકૂળ ઉંચાઈ પર નજીકમાં સ્થિત વિદ્યુત વિતરણ બૉક્સમાં એકત્રિત કરવામાં આવેલા કેબલના કંડક્ટર સાથે જોડાયેલા હોય છે.

તે માત્ર સર્કિટને સ્વિચ કરતું નથી, પરંતુ ઓપરેશનલ સ્વિચિંગ કરવા અને સાધનોની સલામત જાળવણી કરવા માટે સેકન્ડરી વોલ્ટેજ સર્કિટ અને સ્વીચો અથવા બ્લોક્સ પર સ્વચાલિત સ્વિચ પણ ઇન્સ્ટોલ કરે છે.

અહીં એકત્ર કરાયેલા વોલ્ટેજ બસબારને રિલે પ્રોટેક્શન અને ઓટોમેશન ડિવાઈસને ખાસ પાવર કેબલ વડે ખવડાવવામાં આવે છે, જે વોલ્ટેજના નુકસાનને ઘટાડવા માટે વધેલી જરૂરિયાતોને આધીન છે. માપન સર્કિટ્સનું આ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ પરિમાણ અહીં એક અલગ લેખમાં આવરી લેવામાં આવ્યું છે - નુકશાન અને વોલ્ટેજ ડ્રોપ

VT માપવા માટેના કેબલ માર્ગો પણ CTની જેમ આકસ્મિક યાંત્રિક નુકસાનથી મેટલ બોક્સ અથવા રિઇનફોર્સ્ડ કોંક્રિટ સ્લેબ દ્વારા સુરક્ષિત છે.

10 kV ગ્રીડ સેલમાં સ્થિત NAMI પ્રકારના વોલ્ટેજ માપન ટ્રાન્સફોર્મરને કનેક્ટ કરવા માટેનો બીજો વિકલ્પ નીચેના ફોટામાં બતાવવામાં આવ્યો છે.

ઉચ્ચ વોલ્ટેજ બાજુ પરના વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મરને દરેક તબક્કામાં કાચના ફ્યુઝ દ્વારા સુરક્ષિત કરવામાં આવે છે અને કામગીરીની તપાસ માટે તેને સપ્લાય સર્કિટમાંથી મેન્યુઅલ એક્ટ્યુએટરથી અલગ કરી શકાય છે.

પ્રાથમિક નેટવર્કનો દરેક તબક્કો સપ્લાય વિન્ડિંગના અનુરૂપ ઇનપુટ સાથે જોડાયેલ છે. સેકન્ડરી સર્કિટના વાહકને અલગ કેબલ સાથે ટર્મિનલ બ્લોકમાં લાવવામાં આવે છે.

2. ગૌણ વિન્ડિંગ્સ અને તેમના સર્કિટ

સપ્લાય સર્કિટના મુખ્ય વોલ્ટેજ સાથે એક ટ્રાન્સફોર્મરને કનેક્ટ કરવા માટે નીચે એક સરળ રેખાકૃતિ છે.

આ ડિઝાઇન 10 kV સુધીના સર્કિટમાં અને તેમાં મળી શકે છે. તે દરેક બાજુએ યોગ્ય શક્તિના ફ્યુઝ દ્વારા સુરક્ષિત છે.

110 kV નેટવર્કમાં, આવા વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મરને કનેક્ટેડ કનેક્ટિંગ સર્કિટ અને SNRનું સિંક્રનસ કંટ્રોલ પ્રદાન કરવા માટે બાયપાસ બસ સિસ્ટમના એક તબક્કામાં ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે.

ગૌણ બાજુ પર, બે વિન્ડિંગ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે: મુખ્ય અને વધારાના, જે બ્લોક બોર્ડ દ્વારા સર્કિટ બ્રેકર્સને નિયંત્રિત કરવામાં આવે ત્યારે સિંક્રનસ મોડના અમલીકરણની ખાતરી કરે છે.

મુખ્ય બોર્ડમાંથી સર્કિટ બ્રેકર્સને નિયંત્રિત કરતી વખતે બાયપાસ બસ સિસ્ટમના બે તબક્કામાં વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મરને જોડવા માટે, નીચેની યોજનાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

અહીં, વેક્ટર «uk» એ અગાઉની સ્કીમ દ્વારા રચાયેલા ગૌણ વેક્ટર «kf»માં ઉમેરવામાં આવે છે.

નીચેની યોજનાને "ખુલ્લો ત્રિકોણ" અથવા અપૂર્ણ તારો કહેવામાં આવે છે.

તે તમને બે અથવા ત્રણ તબક્કાના વોલ્ટેજની સિસ્ટમનું અનુકરણ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

પૂર્ણ સ્ટાર સ્કીમ અનુસાર ત્રણ વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સને કનેક્ટ કરવાની સૌથી મોટી શક્યતાઓ છે. આ કિસ્સામાં, તમે ગૌણ સર્કિટ્સમાં તમામ તબક્કા અને રેખા વોલ્ટેજ બંને મેળવી શકો છો.

આ સંભાવનાને કારણે, આ વિકલ્પનો ઉપયોગ તમામ જટિલ સબસ્ટેશનો પર થાય છે, અને આવા VT માટે ગૌણ સર્કિટ સ્ટાર અને ડેલ્ટા સર્કિટ અનુસાર બે પ્રકારના વિન્ડિંગ્સ સાથે બનાવવામાં આવે છે.

કોઇલ ચાલુ કરવા માટે આપેલ યોજનાઓ સૌથી લાક્ષણિક અને માત્ર એકથી દૂર છે. આધુનિક માપન ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં વિવિધ ક્ષમતાઓ છે અને તેમના માટે ડિઝાઇન અને કનેક્શન યોજનામાં ચોક્કસ ગોઠવણો કરવામાં આવી છે.

વોલ્ટેજ માપન ટ્રાન્સફોર્મર્સની ચોકસાઈ વર્ગો

મેટ્રોલોજીકલ માપનમાં ભૂલો નક્કી કરવા માટે, VT ને સમકક્ષ સર્કિટ અને વેક્ટર ડાયાગ્રામ દ્વારા માર્ગદર્શન આપવામાં આવે છે.

આ એકદમ જટિલ તકનીકી પદ્ધતિ પ્રાથમિકથી ગૌણ વોલ્ટેજના વિચલનના કંપનવિસ્તાર અને કોણના સંદર્ભમાં દરેક VT માપની ભૂલોને નિર્ધારિત કરવાનું અને દરેક પરીક્ષણ કરેલ ટ્રાન્સફોર્મર માટે ચોકસાઈ વર્ગ નક્કી કરવાનું શક્ય બનાવે છે.

બધા પરિમાણો ગૌણ સર્કિટ્સમાં નજીવા લોડ પર માપવામાં આવે છે જેના માટે VT બનાવવામાં આવે છે. જો તેઓ ઓપરેશન અથવા નિરીક્ષણ દરમિયાન ઓળંગી ગયા હોય, તો ભૂલ નજીવી મૂલ્યના મૂલ્ય કરતાં વધી જશે.

માપન વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સ ચોકસાઈના 4 વર્ગો ધરાવે છે.

વોલ્ટેજ માપન ટ્રાન્સફોર્મર્સની ચોકસાઈ વર્ગો

VT માપનના ચોકસાઈ વર્ગો અનુમતિપાત્ર ભૂલો માટે મહત્તમ મર્યાદા FU,% δU, લઘુત્તમ 3 3.0 વ્યાખ્યાયિત નથી 1 1.0 40 0.5 0.5 20 0.2 0.2 10

વર્ગ નં. 3 નો ઉપયોગ રિલે પ્રોટેક્શન અને ઓટોમેશન ઉપકરણોમાં કાર્યરત મોડેલ્સમાં થાય છે જેને ઉચ્ચ ચોકસાઈની જરૂર નથી, ઉદાહરણ તરીકે, પાવર સર્કિટ્સમાં ફોલ્ટ મોડ્સની ઘટના માટે એલાર્મ તત્વોને ટ્રિગર કરવા માટે.

0.2 ની સર્વોચ્ચ ચોકસાઈ જટિલ ઉપકરણોને સેટ કરતી વખતે, સ્વીકૃતિ પરીક્ષણો હાથ ધરવા, સ્વચાલિત આવર્તન નિયંત્રણ સેટ કરવા અને સમાન કાર્ય કરતી વખતે જટિલ ઉચ્ચ-ચોકસાઇ માપ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સાધનો દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. ચોકસાઈના વર્ગો 0.5 અને 1.0 સાથેના VT મોટાભાગે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ સાધનો પર સ્વીચબોર્ડ, નિયંત્રણ અને નિયમન મીટર, ઇન્ટરલોક્સના રિલે સેટ, રક્ષણ અને સર્કિટ સિંક્રોનાઇઝેશનમાં ગૌણ વોલ્ટેજના સ્થાનાંતરણ માટે સ્થાપિત થાય છે.

કેપેસિટીવ વોલ્ટેજ ડ્રો પદ્ધતિ

આ પદ્ધતિના સિદ્ધાંતમાં શ્રેણીમાં જોડાયેલ વિવિધ ક્ષમતાઓની કેપેસિટર પ્લેટોના સર્કિટ પર વોલ્ટેજના વિપરિત પ્રમાણસર પ્રકાશનનો સમાવેશ થાય છે.

બસ અથવા લાઇન ફેઝ વોલ્ટેજ Uph1 સાથે શ્રેણીમાં જોડાયેલા કેપેસિટર્સના રેટિંગની ગણતરી અને પસંદગી કર્યા પછી, અંતિમ કેપેસિટર C3 પર ગૌણ મૂલ્ય Uph2 મેળવવાનું શક્ય છે, જે સીધા કન્ટેનરમાંથી અથવા કનેક્ટેડ ટ્રાન્સફોર્મર ઉપકરણ દ્વારા દૂર કરવામાં આવે છે. કોઇલની એડજસ્ટેબલ સંખ્યા સાથે સેટિંગ્સને સરળ બનાવો.

વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને તેમના ગૌણ સર્કિટને માપવાની કામગીરીની લાક્ષણિકતાઓ

સ્થાપન જરૂરિયાતો

સલામતીના કારણોસર, તમામ VT સેકન્ડરી સર્કિટ સુરક્ષિત હોવા જોઈએ. સ્વચાલિત સર્કિટ બ્રેકર્સ પ્રકાર AP-50 અને ઓછામાં ઓછા 4 મીમી ચોરસ મીટરના ક્રોસ-સેક્શન સાથે તાંબાના વાયરથી ગ્રાઉન્ડેડ.

જો સબસ્ટેશનમાં ડબલ-બસ સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, તો દરેક માપન ટ્રાન્સફોર્મરની સર્કિટ ડિસ્કનેક્ટર પોઝિશનના પુનરાવર્તકોના રિલે સર્કિટ દ્વારા જોડાયેલા હોવા જોઈએ, જે વિવિધ વીટીમાંથી એક રિલે રક્ષણાત્મક ઉપકરણને વોલ્ટેજના એક સાથે સપ્લાયને બાકાત રાખે છે.

ટર્મિનલ નોડ VT થી રિલે પ્રોટેક્શન અને ઓટોમેશન ડિવાઇસ સુધીના તમામ સેકન્ડરી સર્કિટ એક પાવર કેબલ વડે હાથ ધરવા જોઈએ જેથી કરીને તમામ કોરોના કરંટનો સરવાળો શૂન્ય સમાન હોય. આ હેતુ માટે, તે પ્રતિબંધિત છે:

• અલગ બસબાર «B» અને «K» અને સંયુક્ત ગ્રાઉન્ડિંગ માટે તેમને ભેગા કરો;

• સ્વીચ કોન્ટેક્ટ્સ, સ્વિચ, રિલે દ્વારા બસ “B” ને સિંક્રનાઇઝેશન ઉપકરણો સાથે કનેક્ટ કરો;

• RPR સંપર્કો સાથે કાઉન્ટરોની «B» બસને સ્વિચ કરો.

ઓપરેશનલ સ્વિચિંગ

ઓપરેશનલ સાધનો સાથેના તમામ કામ અધિકારીઓની દેખરેખ હેઠળ અને સ્વિચિંગ ફોર્મ્સ અનુસાર ખાસ પ્રશિક્ષિત કર્મચારીઓ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. આ હેતુ માટે, વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મરના સર્કિટમાં સર્કિટ બ્રેકર્સ, ફ્યુઝ અને સ્વચાલિત સ્વીચો ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે.

જ્યારે વોલ્ટેજ સર્કિટ્સનો ચોક્કસ વિભાગ સેવામાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે, ત્યારે લેવાયેલા માપને ચકાસવાની પદ્ધતિ સૂચવવી આવશ્યક છે.

સમયાંતરે જાળવણી

ઓપરેશન દરમિયાન, ટ્રાન્સફોર્મર્સના ગૌણ અને પ્રાથમિક સર્કિટને વિવિધ નિરીક્ષણ સમયગાળાને આધિન કરવામાં આવે છે, જે ઉપકરણને કાર્યરત કરવામાં આવ્યું ત્યારથી વીતી ગયેલા સમય સાથે બંધાયેલ છે અને તેમાં વિશિષ્ટ રીતે પ્રશિક્ષિત રિપેર કર્મચારીઓ દ્વારા ઇલેક્ટ્રિકલ માપન અને સાધનોની સફાઈનો એક અલગ અવકાશ શામેલ છે. .

મુખ્ય ખામી કે જે તેમના ઓપરેશન દરમિયાન વોલ્ટેજ સર્કિટમાં થઈ શકે છે તે વિન્ડિંગ્સ વચ્ચે શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહોની ઘટના છે. મોટેભાગે આવું થાય છે જ્યારે ઇલેક્ટ્રિશિયન હાલના વોલ્ટેજ સર્કિટમાં કાળજીપૂર્વક કામ કરતા નથી.

વિન્ડિંગ્સના આકસ્મિક શોર્ટ સર્કિટના કિસ્સામાં, માપન વીટીના ટર્મિનલ બૉક્સમાં સ્થિત રક્ષણાત્મક સ્વીચો બંધ થઈ જાય છે, અને પાવર રિલે, ઇન્ટરલોક્સના સેટ, સિંક્રનિઝમ, અંતર સુરક્ષા અને અન્ય ઉપકરણોને સપ્લાય કરતા વોલ્ટેજ સર્કિટ અદૃશ્ય થઈ જાય છે.

આ કિસ્સામાં, હાલના સંરક્ષણોનું ખોટું સક્રિયકરણ અથવા પ્રાથમિક લૂપમાં ખામીના કિસ્સામાં તેમની કામગીરીમાં ખામી શક્ય છે. આવા શોર્ટ સર્કિટને માત્ર ઝડપથી દૂર કરવા જ જોઈએ નહીં, પરંતુ તેમાં તમામ આપમેળે અક્ષમ ઉપકરણોનો પણ સમાવેશ થાય છે.

દરેક વિદ્યુત સબસ્ટેશનમાં વર્તમાન અને વોલ્ટેજ માપવા ટ્રાન્સફોર્મર્સ ફરજિયાત છે. તેઓ રિલે પ્રોટેક્શન અને ઓટોમેશન ડિવાઇસના વિશ્વસનીય ઓપરેશન માટે જરૂરી છે.