ज़िग के लिए गाइड-ज़ैग ट्रांसफॉर्मर

 

यह मार्गदर्शिका आधुनिक विद्युत प्रणालियों में ग्राउंडिंग, हार्मोनिक शमन, बिजली की गुणवत्ता में सुधार और एसी- डीसी बिजली रूपांतरण के लिए व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले ज़िगज़ैग ट्रांसफॉर्मर {{0} विशेष - उद्देश्य वाइंडिंग कॉन्फ़िगरेशन का एक व्यापक अवलोकन प्रदान करती है। गाइड में ऑपरेशन के बुनियादी सिद्धांत, तकनीकी विशेषताओं, डिज़ाइन संबंधी विचार, वैकल्पिक ग्राउंडिंग योजनाओं के साथ तुलना और सिस्टम न्यूट्रल ग्राउंडिंग, हार्मोनिक कैंसिलेशन और एकीकृत पावर रूपांतरण सिस्टम सहित विस्तृत अनुप्रयोग परिदृश्य शामिल हैं। गाइड में IEEE C57.105 और IEC 60076 जैसे प्रासंगिक मानकों के चयन, आकार, सुरक्षा और अनुपालन के लिए व्यावहारिक विचार भी शामिल हैं।

आधुनिक तीन {{0}चरणीय विद्युत प्रणालियाँ अक्सर डेल्टा{1}कनेक्टेड ट्रांसफार्मर सेकेंडरी के साथ संचालित होती हैं, जिनमें ग्राउंडिंग उद्देश्यों के लिए प्राकृतिक तटस्थ बिंदु का अभाव होता है। अधिक व्यापक रूप से, बिना ग्राउंडेड तीन चरण प्रणालियाँ, चाहे वे डेल्टा कॉन्फ़िगरेशन से हों या अन्य स्रोतों से, महत्वपूर्ण परिचालन चुनौतियाँ पेश करती हैं, जिनमें परिभाषित ग्राउंड संदर्भ की अनुपस्थिति, लाइन के दौरान क्षणिक ओवरवॉल्टेज का जोखिम, ग्राउंड फॉल्ट और गलती का पता लगाने और स्थानीयकरण में कठिनाइयाँ शामिल हैं। इन चुनौतियों का समाधान करने के लिए ज़िग {9}ज़ैग ट्रांसफार्मर (जिसे इंटरकनेक्टेड स्टार या अर्थिंग ट्रांसफार्मर के रूप में भी जाना जाता है) विकसित किया गया था।

ज़िग ज़ैग ट्रांसफार्मर वाइंडिंग कॉन्फ़िगरेशन वाला एक विशेष -उद्देश्यीय ट्रांसफार्मर है जहां प्रत्येक आउटपुट 120 डिग्री द्वारा ऑफसेट दो चरणों का वेक्टर योग है। प्रत्येक चुंबकीय कोर अंग को विपरीत दिशाओं में घाव वाले दो घुमावदार खंडों में विभाजित किया गया है, और तटस्थ कनेक्शन के माध्यम से शून्य अनुक्रम धाराओं को स्वतंत्र रूप से प्रवाहित करने की अनुमति देते हुए संतुलित धाराओं के लिए रद्दीकरण प्रभाव बनाने के लिए कॉइल्स को विभिन्न चरणों में एक दूसरे से जोड़ा जाता है।

जबकि न्यूट्रल ग्राउंडिंग सबसे प्रमुख अनुप्रयोग है, ज़िग {{0}ज़ैग ट्रांसफार्मर एक बहुमुखी प्लेटफ़ॉर्म के रूप में विकसित हुए हैं जो कई कार्य करता है: ग्राउंड धारा के लिए कम प्रतिबाधा पथ प्रदान करना, ट्रिपल हार्मोनिक्स को दबाना, लोड धाराओं को संतुलित करना, और एकीकृत एसी डीसी बिजली रूपांतरण प्रणालियों में एक अभिन्न घटक के रूप में कार्य करना।

 

 

 

यद्यपि आंतरिक व्यवस्था जटिल प्रतीत हो सकती है, ऑपरेटिंग सिद्धांत मूल रूप से एम्पीयर के नियम द्वारा नियंत्रित होता है -एक ही कोर पर वाइंडिंग में चुंबकीय संतुलन यह निर्देश देता है कि एक वाइंडिंग में प्रवाहित धारा के साथ-साथ उस अंग पर दूसरी वाइंडिंग में भी संबंधित धारा होनी चाहिए।

2.2 दोष स्थितियों के तहत वर्तमान प्रवाह विश्लेषण

इस बात की सराहना करने के लिए कि शून्य{{0}अनुक्रम धाराओं को कैसे सक्षम किया जाता है, एक अन्यथा अनग्राउंडेड सिस्टम के एक चरण पर एक लाइन से {{1}से {2}ग्राउंड फॉल्ट पर विचार करें। क्रॉस-कनेक्टेड वाइंडिंग व्यवस्था एक अन्योन्याश्रित वर्तमान प्रसार पथ बनाती है। चरण ए की निचली वाइंडिंग के माध्यम से तटस्थ बिंदु से ऊपर की ओर बहने वाली धारा चरण सी की शीर्ष वाइंडिंग से ग्रिड कनेक्शन पर गुजरती है। यह चरण सी की निचली वाइंडिंग में एक संगत धारा को प्रेरित करता है, जो चरण बी के माध्यम से ग्रिड तक फैलती है। यह क्रम सभी तीन चरणों को शामिल करना जारी रखता है। महत्वपूर्ण अवलोकन यह है कि शीर्ष वाइंडिंग, निचली वाइंडिंग और पृथ्वी कनेक्शन में सभी धाराएं एक दूसरे के साथ चरण में हैं, जो स्पष्ट रूप से उन्हें शून्य अनुक्रम धाराओं के रूप में पहचानती हैं।

तीनों चरणों में इन शून्य अनुक्रम धाराओं का योग कुल पृथ्वी दोष धारा के बराबर है. सामान्य संतुलित परिचालन स्थितियों के तहत, चरण स्थानांतरित वोल्टेज रद्द हो जाता है, और केवल एक छोटा सा रोमांचक प्रवाह प्रसारित होता है। यह केवल असंतुलित परिस्थितियों में ही होता है {{3}जैसे कि ग्राउंड फॉल्ट या असंतुलित भार {{4} कि शून्य {{5}अनुक्रम धाराएं ट्रांसफार्मर के माध्यम से प्रवाहित हो सकती हैं।

2.3 प्रतिबाधा विशेषताएँ

सामान्य ऑपरेशन के तहत, ज़िग {{0}ज़ैग ट्रांसफार्मर सकारात्मक {{1} और नकारात्मक अनुक्रम धाराओं के लिए उच्च प्रतिबाधा प्रस्तुत करता है, जिससे यह संतुलित परिस्थितियों के दौरान विद्युत प्रणाली के लिए अनिवार्य रूप से अदृश्य हो जाता है। हालाँकि, शून्य अनुक्रम धाराओं के लिए, ट्रांसफार्मर कम प्रतिबाधा प्रस्तुत करता है, दोष धाराओं के लिए जमीन पर तटस्थ परिपथ को प्रभावी ढंग से कम करता है।

शून्य अनुक्रम प्रतिबाधा को नियंत्रित करने वाले प्रमुख मापदंडों में घुमावदार मोड़ गिनती, कोर ज्यामिति, प्रत्येक अंग के दो हिस्सों के बीच रिसाव अधिष्ठापन और कोर सामग्री के चुंबकीय गुण शामिल हैं। ट्रिपल {{2}हार्मोनिक फ्लक्स के प्रवाह को सीमित करने के लिए आयरन कोर डिज़ाइन की क्षमता एक और अनूठा लाभ है जो ज़िग {{3}ज़ैग कॉन्फ़िगरेशन को अन्य ग्राउंडिंग योजनाओं से अलग करती है।

2.4 महत्वपूर्ण स्थापना आवश्यकताएँ

एक फ़ेज़ ओपन {{0}सर्किट स्थिति {{1}जैसे कि उड़ा हुआ फ़्यूज़ या ढीला कनेक्शन{{2}वाइंडिंग धाराओं की अन्योन्याश्रयता को बाधित करता है। एक चरण के डिस्कनेक्ट होने पर, शून्य अनुक्रम प्रवाह के लिए आवश्यक वर्तमान प्रसार की श्रृंखला टूट जाती है, और अर्थिंग ट्रांसफार्मर अब अर्थ फॉल्ट करंट का संचालन नहीं कर सकता है। इसलिए, अर्थिंग ट्रांसफार्मर को मध्यवर्ती यांत्रिक स्विचिंग उपकरणों के बिना पृथ्वी और ग्रिड दोनों से मजबूती से जोड़ा जाना चाहिए जो अनजाने में निरंतरता को बाधित कर सकता है।

 

 

 

 

के दो मुख्य प्रकारग्राउंडिंग ट्रांसफार्मरबिजली प्रणालियों में उपयोग किया जाता है: ज़िग {{0}ज़ैग (इंटरकनेक्टेड -स्टार) ट्रांसफार्मर औरवाई-डेल्टा ट्रांसफार्मर. उनके बीच चुनाव में महत्वपूर्ण लागत, आकार और प्रदर्शन निहितार्थ होते हैं।

3.1 आकार और पावर रेटिंग

ज़िग -ज़ैग व्यवस्था ग्राउंडेड वाई {{1}डेल्टा कॉन्फ़िगरेशन की तुलना में काफी अधिक दक्षता प्रदान करती है। एक ज़िग{3}ज़ैग ट्रांसफॉर्मर में, प्रत्येक वाइंडिंग एक कारक द्वारा लाइन से {{4}से लेकर {{5}ग्राउंड वोल्टेज{{6}कम वहन करती है।- कम कुल बिजली रेटिंग सक्षम करना:. इसके विपरीत, एक ग्राउंडेड वाई-डेल्टा ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होती हैउसी तटस्थ धारा के लिए। यह पर्याप्त अंतर समान तटस्थ वर्तमान आवश्यकताओं के लिए ज़िग {{1}ज़ैग ट्रांसफॉर्मर को केवीए रेटिंग में वाईई {{3}डेल्टा ट्रांसफॉर्मर की तुलना में लगभग एक - छोटा बनाता है।

निर्माताओं की रिपोर्ट है कि ज़िग {{0}ज़ैग ट्रांसफॉर्मर समान शून्य {{2}अनुक्रम प्रतिबाधा विनिर्देश के लिए वाई {{1}डेल्टा ट्रांसफॉर्मर की तुलना में कम लागत और छोटे भौतिक पदचिह्न प्रदान करते हैं, जिससे वे अधिकांश ग्राउंडिंग अनुप्रयोगों में पसंदीदा विकल्प बन जाते हैं।

3.2 हार्मोनिक प्रदर्शन

वाई-डेल्टा ट्रांसफार्मर डेल्टा वाइंडिंग के भीतर ट्रिपल हार्मोनिक्स (तीसरा, 9वां, 15वां, आदि) प्रसारित करते हैं लेकिन असंतुलित भार से उत्पन्न तटस्थ धाराओं को खत्म नहीं करते हैं। इसके विपरीत, ज़िग -ज़ैग ट्रांसफार्मर, तटस्थ पक्ष से लोड पक्ष तक तीसरे हार्मोनिक धाराओं को पुन: प्रसारित करते हैं, सक्रिय रूप से द्वितीयक पक्ष पर हार्मोनिक्स को कम करते हैं। यह डेल्टा - वाई ट्रांसफार्मर से मौलिक रूप से अलग तंत्र है, जहां ट्रिपल हार्मोनिक्स बस बंद डेल्टा लूप के भीतर फंस जाते हैं।

3.3 रेटेड समय और थर्मल ड्यूटी

दोनों प्रकार कम समय के उपकरणों के रूप में काम करते हैं, आम तौर पर निरंतर संचालन के बजाय 10- सेकंड या 1 - मिनट की गलती अवधि के लिए रेट किए जाते हैं। एएनएसआई/आईईईई कक्षा . 32-1972 को 10{14}} सेकंड रेटेड इकाई के लिए 3% की निरंतर रेटिंग की आवश्यकता होती है, जिसका अर्थ है कि कम समय की रेटिंग निरंतर रेटिंग के लगभग 33 गुना के बराबर होती है। 1 मिनट की रेटिंग वाला बैंक 7% की निरंतर चालू रेटिंग रखता है। यह आंतरायिक-ड्यूटी विशेषता समतुल्य क्षमता के निरंतर-ड्यूटी ट्रांसफार्मर के सापेक्ष आकार और विनिर्माण लागत को कम करती है, हालांकि सावधानीपूर्वक थर्मल प्रबंधन आवश्यक रहता है।

 

 

 

 

4.1 शून्य-अनुक्रम प्रतिबाधा

ज़िग {{1}ज़ैग ट्रांसफार्मर डिज़ाइन के लिए शून्य {{0} अनुक्रम प्रतिबाधा यकीनन सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर है। यह असंतुलित परिस्थितियों में जमीनी धारा परिमाण और वोल्टेज विनियमन दोनों को निर्धारित करता है। ट्रांसफार्मर प्रतिबाधा अकेले फॉल्ट करंट को वांछित स्तर तक सीमित कर सकती है; वैकल्पिक रूप से, न्यूट्रल में डाला गया एक बाहरी अवरोधक या रिएक्टर अतिरिक्त सीमित क्षमता प्रदान करता है।

4.2 लीकेज इंडक्टेंस और संख्या - लोड हानि

दो सबसे महत्वपूर्ण डिज़ाइन पैरामीटर नो {{0}लोड लॉस (हिस्टैरिसीस और एडी करंट लॉस) और लीकेज प्रतिबाधा हैं। विश्लेषणात्मक तरीकों और परिमित तत्व मॉडलिंग में हालिया प्रगति ने ज़िगज़ैग ट्रांसफार्मर में रिसाव अधिष्ठापन की अधिक सटीक गणना को सक्षम किया है, जो इस प्रकार के अनुकूलन में शोधकर्ताओं और ट्रांसफार्मर डिजाइनरों दोनों को लाभान्वित करता है। रिसाव प्रतिक्रिया दोषों के दौरान ट्रांसफार्मर के वर्तमान सीमित व्यवहार और उसके समग्र वोल्टेज विनियमन प्रदर्शन को प्रभावित करती है।

4.3 कम समय और निरंतर रेटिंग

ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर अलग-अलग कम समय और निरंतर रेटिंग के साथ काम करते हैं। न्यूनतम लोड असंतुलन वाले सर्किट को निरंतर संचालन के बजाय कम अवधि के दोषों के लिए मुख्य रूप से रेटेड ट्रांसफार्मर द्वारा सेवा प्रदान की जा सकती है। 10{6}}सेकंड इकाई के लिए निरंतर रेटिंग आम तौर पर कम समय की रेटिंग का 3% है, जबकि 1{13}}मिनट की इकाई के लिए यह 7% है। आकार के उदाहरण इस सिद्धांत को स्पष्ट करते हैं: 6000 ए ग्राउंड - फॉल्ट करंट की आपूर्ति करने वाले 12.47 केवी सिस्टम पर, एक ज़िग-ज़ैग ट्रांसफार्मर को 24.9 एमवीए शॉर्ट-टाइम रेटिंग की आवश्यकता होगी। यह आंतरायिक रेटिंग लगभग 0.75 एमवीए की निरंतर रेटिंग से मेल खाती है, जो बैंक को लगातार 180 ए तटस्थ धारा को संभालने में सक्षम बनाती है।

 

 

 

5.1 सुरक्षा चुनौतियाँ

ज़िग {{1}ज़ैग ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर के साथ मध्यम वोल्टेज नेटवर्क की सुरक्षा करना चुनौतीपूर्ण है। एमवी फीडरों से पावर ट्रांसफार्मर अनुपात और कैपेसिटिव वर्तमान योगदान के प्रभावों के साथ संयुक्त ज़िग -ज़ैग वर्तमान सीमा के कारण डेल्टा पक्ष पर आंतरिक ग्राउंड दोषों का पता लगाने के लिए ट्रांसफार्मर अंतर इकाई में संवेदनशीलता की कमी हो सकती है। एक प्रतिबंधित अर्थ फॉल्ट इकाई संवेदनशीलता को बढ़ा सकती है, हालांकि बाहरी चरण {{5} चरण {{6} वर्तमान ट्रांसफार्मर संतृप्ति के साथ जमीनी दोषों पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है।

पारंपरिक दिशात्मक तुलना इकाइयाँ जो जमीन और तटस्थ धारा के बीच के कोण की तुलना करती हैं, अनुपयुक्त हैं। इसके बजाय, ट्रांसफार्मर अंतर इकाइयों की निगरानी करने वाले बाहरी दोष डिटेक्टरों को प्रभावी विकल्प के रूप में प्रस्तावित किया गया है। तटस्थ दिशात्मक सुरक्षा के लिए, तटस्थ वोल्टेज और वर्तमान चरण कोणों की तुलना करने वाली पारंपरिक इकाइयां स्वस्थ फीडरों पर गलत तरीके से आगे की गलती की स्थिति को सक्रिय करती हैं; शून्य-अनुक्रम प्रतिबाधा परिमाण पर आधारित दिशात्मक इकाइयाँ अधिक विश्वसनीय समाधान प्रदान करती हैं।

5.2 लागू मानक

ज़िग-ज़ैग ट्रांसफार्मर डिज़ाइन, परीक्षण और अनुप्रयोग कई मानकों द्वारा नियंत्रित होते हैं। IEEE C57.105-2019 तीन चरण विद्युत प्रणालियों में ट्रांसफार्मर कनेक्शन और कॉन्फ़िगरेशन का वर्णन करता है, जिसमें डेल्टा और वाई, ग्राउंडेड और अनग्राउंडेड, टी कनेक्टेड, ज़िगज़ैग और अन्य विशेष कनेक्शन शामिल हैं, जिसमें दो घुमावदार और ऑटो-ट्रांसफार्मर दोनों शामिल हैं। अन्य प्रासंगिक मानकों में तटस्थ ग्राउंडिंग उपकरणों के लिए IEEE C57.32, तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोधों के लिए IEC 60076-25 और परीक्षण और प्रदर्शन अनुपालन के लिए IS 2026/IS 5553 शामिल हैं।

यह पहचानना महत्वपूर्ण है कि IEEE C57.105 मूल रूप से 34.5 kV तक प्राथमिक वोल्टेज वाले वितरण प्रणालियों के लिए लिखा गया था, हालांकि इसके सिद्धांत अधिक व्यापक रूप से विस्तारित हैं।

 

 

 

6.1 सिस्टम न्यूट्रल ग्राउंडिंग

ज़िग {{0}ज़ैग ट्रांसफॉर्मर का प्राथमिक और सबसे व्यापक अनुप्रयोग अनग्राउंडेड तीन {{1}फेज सिस्टम {{2}विशेष रूप से डेल्टा {{3}कनेक्टेड ट्रांसफार्मर सेकेंडरी और अनग्राउंडेड जनरेटर या इन्वर्टर बसों के लिए ग्राउंडेड न्यूट्रल बनाना है। यह एप्लिकेशन कई महत्वपूर्ण कार्य करता है: सिंगल लाइन से लेकर जमीन में खराबी के दौरान इन्सुलेशन पर ओवरवॉल्टेज तनाव को कम करना, सुरक्षा रिले के लिए एक परिभाषित ग्राउंड संदर्भ प्रदान करना और असंतुलित परिस्थितियों के दौरान निरंतर संचालन को सक्षम करना।

फोटोवोल्टिक और वितरित ऊर्जा संसाधन प्रणालियों में, पारंपरिक इनवर्टर में अक्सर एक ठोस तटस्थ कनेक्शन का अभाव होता है, जिससे वोल्टेज असंतुलन और अप्रभावी ग्राउंडिंग होती है। ज़िग {{1}ज़ैग ट्रांसफार्मर जमीन पर एक स्थिर, कम {{2}प्रतिबाधा पथ स्थापित करते हैं, जिससे सिस्टम को गलती की स्थिति में स्थिर किया जाता है। उच्च प्रतिरोध ग्राउंडिंग वाले मध्यम {{4}वोल्टेज नेटवर्क के लिए, ज़िग ज़ैग ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर, तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोधों के साथ मिलकर तत्काल यात्रा की आवश्यकता के बिना गलती का पता लगाने की संवेदनशीलता प्रदान करता है। एक कॉन्फ़िगरेशन जो महत्वपूर्ण औद्योगिक प्रक्रियाओं के लिए मजबूत सुरक्षा प्रदान करता है।

 

ज़िग ज़ैग ट्रांसफार्मर का कार्य:

हवा के खेत

• ग्राउंडिंग को सक्षम करने के लिए मध्यम वोल्टेज संग्रह प्रणालियों (उदाहरण के लिए, 35 केवी) के लिए कृत्रिम तटस्थ बिंदु प्रदान करता है
• ओवरवॉल्टेज को सीमित करते हुए, सिंगल लाइन से लेकर {{2} तक ग्राउंड फॉल्ट के लिए कम {{0}प्रतिबाधा पथ प्रदान करता है
• पवन टरबाइन कन्वर्टर्स से ट्रिपल हार्मोनिक्स (तीसरे, नौवें, आदि) को दबाता है
• Δ-Y ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर से छोटा और हल्का, अपतटीय पवन के लिए आदर्श

सौर (पीवी) सिस्टम

• इन्वर्टर एसी साइड के लिए एक ग्राउंडिंग संदर्भ स्थापित करता है जहां न्यूट्रल उपलब्ध नहीं है
• तीन {{0}चरण असंतुलन और इन्वर्टर उत्पन्न हार्मोनिक्स को कम करता है
• वियोग को रोकते हुए (एलवीआरटी) क्षमता के माध्यम से कम वोल्टेज वाली सवारी को बढ़ाता है
• पीवी + भंडारण प्रणालियों में एक एकीकृत फ़िल्टर प्रारंभकर्ता के रूप में कार्य कर सकता है

आधुनिक वितरण नेटवर्क में लचीले इंटरकनेक्शन उपकरणों ने मध्यम - और निम्न वोल्टेज दोनों पक्षों पर ज़िग {0}ज़ैग ट्रांसफार्मर ग्राउंडिंग के आकर्षण का प्रदर्शन किया है, जो व्यापक प्रदर्शन तुलनाओं में बड़े प्रतिक्रिया ग्राउंडिंग और मिडपॉइंट ग्राउंडिंग विकल्पों से बेहतर प्रदर्शन करता है।

6.2 हार्मोनिक शमन

ज़िग {{0}ज़ैग ट्रांसफार्मर गैर--रैखिक भार के कारण होने वाली तटस्थ वर्तमान समस्याओं को कम करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। तीन{3}चरण चार{4}तार वितरण प्रणालियाँ स्विच{5}मोड बिजली आपूर्ति, चर{6}आवृत्ति ड्राइव, और अन्य गैर{7}रैखिक इलेक्ट्रॉनिक भार के प्रसार के कारण तटस्थ कंडक्टर ओवरलोडिंग से तेजी से पीड़ित हो रही हैं। एक पारंपरिक वितरण ट्रांसफार्मर का डेल्टा - कनेक्टेड प्राइमरी पूरी तरह से संतुलित लोड स्थितियों के तहत केवल ट्रिपल हार्मोनिक्स को समाप्त करता है; असंतुलित भार अभी भी तटस्थ धाराएँ उत्पन्न करता है।

ज़िग {{0}ज़ैग ट्रांसफार्मर मौलिक आवृत्ति धाराओं के लिए उच्च प्रतिबाधा बनाए रखते हुए ट्रिपल हार्मोनिक्स के लिए कम प्रतिबाधा पथ प्रदान करके इस समस्या का समाधान करते हैं। रणनीतिक रूप से डेल्टा {{3}ज़िगज़ैग को डेल्टा - वाई ट्रांसफार्मर के साथ जोड़ने से 5वें और 7वें दोनों हार्मोनिक्स को रद्द किया जा सकता है, जिससे प्रभावी ढंग से 12{{9}पल्स सिस्टम प्रदर्शन प्राप्त किया जा सकता है। बड़ी प्रणालियों के लिए, लोड के पास रखे गए कई छोटे ज़िग-ज़ैग ट्रांसफार्मर तटस्थ धाराओं को स्थानीयकृत रखते हैं, जिससे बड़े आकार के तटस्थ कंडक्टरों की आवश्यकता समाप्त हो जाती है और मौलिक लोड वर्तमान संतुलन में सुधार होता है।

6.3 एकीकृत एसी-डीसी पावर रूपांतरण

पारंपरिक बिजली गुणवत्ता कार्यों से परे, ज़िग {0}ज़ैग ट्रांसफार्मर को एकीकृत एसी - डीसी बिजली रूपांतरण प्रणालियों में आवेदन मिला है जो ग्रिड (एसी) और फोटोवोल्टिक (डीसी) बिजली स्रोतों को जोड़ते हैं। ज़िग {3} ज़ैग ट्रांसफार्मर के वाइंडिंग लीकेज इंडक्टेंस का उपयोग एकीकृत एसी {4} डीसी सिस्टम में एकीकृत बूस्ट इंडक्शन के रूप में किया जा सकता है, जो अलग-अलग इंडक्टर्स के साथ पारंपरिक डिजाइनों की तुलना में घटकों की संख्या और समग्र सिस्टम वॉल्यूम को कम करता है। आयताकार ज्यामिति के साथ वाइंडिंग के लिए लीकेज इंडक्शन की उपयुक्त अभिव्यक्ति के साथ शास्त्रीय दृष्टिकोण डिजाइन पद्धति का समर्थन करते हैं।

उन्नत अनुप्रयोगों में तीन {{0}स्टेज शंट ज़िगज़ैग डबल {{1}टैप लो {{2}हार्मोनिक मल्टी {{3}पल्स रेक्टिफायर शामिल हैं, जहां ज़िगज़ैग ट्रांसफार्मर कॉन्फ़िगरेशन उच्च प्रदर्शन पावर इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम में पावर फैक्टर सुधार और हार्मोनिक क्षीणन का समर्थन करता है।

6.4 प्रयोगशाला और अनुसंधान सुविधाएं

Research facilities-including particle accelerators and experimental power distribution systems-have implemented zig-zag transformers as cost-effective solutions for reducing neutral currents caused by non-linear electronic loads. The relatively low cost, simplicity, ease of installation on existing distribution systems, and ability to keep neutral currents localized make zig-zag transformers attractive in experimental settings where power quality directly impacts measurement and equipment performance.

 

 

 

 

7.1 भूमि का निर्धारण -दोष वर्तमान आवश्यकताएँ

ज़िग{0}ज़ैग ट्रांसफॉर्मर को आकार देने में पहला कदम वांछित ग्राउंड {{1}फ़ॉल्ट करंट स्तर का निर्धारण करना है। डिज़ाइन इंजीनियरों को यह तय करना होगा कि वर्तमान सीमा के लिए केवल ट्रांसफार्मर के आंतरिक शून्य अनुक्रम प्रतिबाधा पर भरोसा करना है या बाहरी अवरोधक डालना है। उच्च {{5}प्रतिरोध ग्राउंडिंग सिस्टम के लिए, मध्यम {{8}वोल्टेज सिस्टम के लिए गलती धाराएं आम तौर पर 5-10 ए तक सीमित होती हैं। कम -प्रतिरोध प्रणालियाँ 200 ए या अधिक की गलती धाराओं की अनुमति दे सकती हैं।

7.2 केवीए रेटिंग की गणना

किसी दिए गए तटस्थ धारा के लिए () और सिस्टम लाइन-से-ग्राउंड वोल्टेज (), एक ज़िग{{1}ज़ैग ट्रांसफार्मर के लिए कम समय की केवीए रेटिंग है:

निरंतर रेटिंग भी निर्दिष्ट की जानी चाहिए. 10{3}}सेकंड के डिवाइस के लिए, निरंतर रेटिंग कम समय की रेटिंग के 3% के बराबर होती है, जबकि 1-मिनट के डिवाइस के लिए 7% की आवश्यकता होती है।

7.3 आवेदन संबंधी विचार

पारंपरिक पावर ट्रांसफार्मर के विपरीत, ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर रुक-रुक कर काम करने वाले उपकरण होते हैं। छोटी अवधि के लिए उच्च दोष धाराओं का सामना करने की उनकी क्षमता एक समान रेटेड निरंतर ड्यूटी ट्रांसफार्मर की तुलना में महत्वपूर्ण लागत में कमी लाने में सक्षम बनाती है। हालाँकि, डिजाइनरों को यह सत्यापित करना होगा कि थर्मल झेलने की क्षमता अपस्ट्रीम सुरक्षा उपकरणों के अपेक्षित समाशोधन समय से मेल खाती है। ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर को ठोस ग्राउंडिंग के लिए या बाहरी तटस्थ ग्राउंडिंग अवरोधक के साथ उपयोग के लिए निर्दिष्ट किया जा सकता है {{5}बाद वाला ग्राउंड को नियंत्रित करने में लचीलापन प्रदान करता है {{6}फ़ॉल्ट वर्तमान परिमाण।

7.4 स्थापना और कमीशनिंग

विश्वसनीय संचालन के लिए उचित फ़ील्ड स्थापना महत्वपूर्ण है। कमीशनिंग से पहले की गतिविधियों में इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण, वाइंडिंग अनुपात सत्यापन, और चरण{{2}शिफ्ट सत्यापन शामिल होना चाहिए। तटस्थ पथ अखंडता को पूरी तरह से सत्यापित किया जाना चाहिए {{4}ग्रिड से किसी भी चरण के कनेक्शन में रुकावट से अर्थिंग फ़ंक्शन निष्क्रिय हो सकता है। कमीशनिंग परीक्षणों को यह सत्यापित करना चाहिए कि ट्रांसफार्मर सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत उच्च सकारात्मक {{7} और नकारात्मक {{8} अनुक्रम प्रतिबाधा बनाए रखते हुए कम शून्य - अनुक्रम प्रतिबाधा प्रस्तुत करता है।

50 हर्ट्ज़ या 60 हर्ट्ज़ संचालन के लिए, बाड़ों को इनडोर या आउटडोर स्थापना के लिए पर्यावरणीय आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, आमतौर पर बाहरी उपयोग के लिए हवादार प्रकार 3आर बाड़ों के साथ।

 

 

 

8.1 चरण निरंतरता संवेदनशीलता

ज़िग -ज़ैग ट्रांसफार्मर की एक मूलभूत सीमा तीनों चरणों के जुड़े होने पर उनकी निर्भरता है। ग्रिड से एकल चरण कनेक्शन की अनुपस्थिति अन्योन्याश्रित वाइंडिंग करंट प्रसार को तोड़ देती है, जिससे अर्थ फॉल्ट करंट संचालित करने की क्षमता समाप्त हो जाती है। यह संवेदनशीलता विश्वसनीय चरण कनेक्शन को अनिवार्य करती है और स्विचिंग उपकरणों को सम्मिलित करने के खिलाफ तर्क देती है जो अनजाने में खुली सर्किट स्थिति पैदा कर सकते हैं।

स्टैंडअलोन सुरक्षात्मक उपकरणों के विपरीत, ज़िग {{0}ज़ैग अर्थिंग ट्रांसफार्मर को लगातार सेवा में रहना चाहिए, जबकि तीन चरण का पावर स्रोत सक्रिय है। यदि ग्राउंडिंग ट्रांसफॉर्मर खो जाता है, तो एक एकल लाइन {{3} से {{4} ग्राउंड फॉल्ट के कारण अनफॉल्ट चरणों पर उच्च चरण {{5} से {6} तटस्थ वोल्टेज हो सकता है, और लोड असंतुलन के कारण तटस्थ बदलाव और ओवरवॉल्टेज हो सकता है।

8.2 डीसी इंजेक्शन के तहत संतृप्ति

आधुनिक बिजली प्रणालियों में, डीसी करंट इंजेक्शन, चाहे ग्रिड से जुड़ा हो, इनवर्टर से हो, भू-चुंबकीय गड़बड़ी से हो, या अन्य स्रोतों से हो, ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर कोर संतृप्ति का कारण बन सकता है। संतृप्ति निम्न प्रतिबाधा ग्राउंड पथ प्रदान करने में ट्रांसफार्मर की प्रभावशीलता को कम कर देती है और ओवरहीटिंग का कारण बन सकती है। महत्वपूर्ण डीसी सामग्री वाले सिस्टम के लिए डिज़ाइन में विशेष सावधानी या अतिरिक्त निगरानी की आवश्यकता हो सकती है।

8.3 दोष का पता लगाने की जटिलता

सुरक्षा इंजीनियरों को यह समझना चाहिए कि पारंपरिक अंतर रिले ज़िग {{1}ज़ैग ट्रांसफार्मर के साथ आंतरिक ग्राउंड {{0} दोष का पता लगाने के लिए अपर्याप्त हो सकते हैं। व्यापक सुरक्षा कवरेज के लिए विशेष सुरक्षा योजनाओं की आवश्यकता हो सकती है, जिसमें प्रतिबंधित पृथ्वी दोष इकाइयां, बाहरी दोष डिटेक्टर और परिमाण आधारित दिशात्मक इकाइयां शामिल हैं।

 

 

 

ज़िग {{0}ज़ैग ट्रांसफार्मर आधुनिक तीन चरण विद्युत प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण सक्षम घटक हैं। शून्य{{4}अनुक्रम धाराओं के लिए कम {{3}प्रतिबाधा पथ प्रदान करके, सकारात्मक - और नकारात्मक {{6}अनुक्रम घटकों के लिए उच्च प्रतिबाधा प्रस्तुत करते हुए, वे अनग्राउंडेड डेल्टा/वाई सिस्टम और ग्राउंडेड न्यूट्रल ऑपरेशन की सुरक्षा और परिचालन लाभों के बीच अंतर को पाटते हैं।

मुख्य निष्कर्षों में शामिल हैं:

• निर्माण: छह आधे {{0}वाइंडिंग क्रॉस{{1}तीन{2}अंग कोर पर चरणों के बीच जुड़े हुए हैं
• परिचालन सिद्धांत: एम्पीयर {{0}टर्न बैलेंस संतुलित धाराओं को रद्द करते हुए शून्य -अनुक्रम धारा प्रवाह को सक्षम बनाता है
• प्राथमिक अनुप्रयोग: अनग्राउंडेड तीन {{0}फेज सिस्टम (डेल्टा -फेड या जेनरेटर सिस्टम) के लिए न्यूट्रल ग्राउंडिंग
• प्रदर्शन लाभ: डेल्टा ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर की तुलना में उच्च दक्षता और छोटा आकार
• द्वितीयक अनुप्रयोग: हार्मोनिक शमन (विशेष रूप से ट्रिपल हार्मोनिक्स), लोड संतुलन, एकीकृत एसी - डीसी रूपांतरण
• डिज़ाइन संबंधी विचार: लघु अवधि दोष रेटिंग (10 सेकंड या 1 मिनट) के आधार पर आकार, निरंतर 3%-7% क्षमता
• सुरक्षा आवश्यकताएँ: विशिष्ट योजनाओं की आवश्यकता; पारंपरिक विभेदक सुरक्षा अपर्याप्त हो सकती है
• महत्वपूर्ण स्थापना: ग्रिड से ठोस चरण कनेक्शन आवश्यक; ग्राउंडिंग पथ में कोई स्विचिंग डिवाइस नहीं

ज़िग {{0}ज़ैग और वाई - डेल्टा ग्राउंडिंग ट्रांसफार्मर के बीच चयन अंततः सिस्टम की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करता है: दोष वर्तमान सीमा की आवश्यकताएं, उपलब्ध बजट और स्थान, हार्मोनिक शमन आवश्यकताएं, और सहायक बिजली उपलब्धता की इच्छा। अधिकांश ग्राउंडिंग अनुप्रयोगों के लिए, ज़िग -ज़ैग ट्रांसफार्मर की बेहतर दक्षता, छोटे पदचिह्न और बेहतर हार्मोनिक प्रदर्शन इसे नए इंस्टॉलेशन के लिए पसंदीदा विकल्प बनाते हैं।