ट्रांसफार्मर ओवरवोल्टेज घटना और सुरक्षा उपाय

Feb 06, 2026

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power transmission

यूएचवी और नए ऊर्जा ग्रिड कनेक्शन जैसी प्रौद्योगिकियों के तेजी से विकास के साथ, बिजली पारेषण और वोल्टेज रूपांतरण के लिए ट्रांसफार्मर {{0}मुख्य उपकरण {{1}पावर ग्रिड की विश्वसनीयता और बिजली आपूर्ति की गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालाँकि, ऑपरेशन के दौरान ट्रांसफार्मर को अक्सर ओवरवॉल्टेज के खतरे का सामना करना पड़ता है: जब ऑपरेटिंग वोल्टेज अधिकतम स्वीकार्य कार्यशील वोल्टेज से अधिक हो जाता है, तो ओवरवॉल्टेज घटना होती है। यह क्षणिक वोल्टेज विसंगति न केवल ट्रांसफार्मर इन्सुलेशन की उम्र बढ़ने को तेज करती है बल्कि सीधे इन्सुलेशन टूटने का कारण बन सकती है, जिससे उपकरण विफलता या यहां तक ​​कि ग्रिड दुर्घटनाएं भी हो सकती हैं। ट्रांसफार्मर के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए ओवरवॉल्टेज उत्पादन तंत्र का गहन विश्लेषण और लक्षित सुरक्षा उपायों का कार्यान्वयन आवश्यक है।

 

 

 

1. ओवरवॉल्टेज का वर्गीकरण और खतरे

 

 

बिजली प्रणालियों में ओवरवॉल्टेज को अवधि और कारण के आधार पर तीन मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया गया है:अस्थायी ओवरवॉल्टेज, ओवरवोल्टेज स्विच करना, औरवायुमंडलीय ओवरवोल्टेज (बिजली ओवरवोल्टेज), प्रत्येक अलग-अलग ट्रिगरिंग परिदृश्यों और खतरे की विशेषताओं के साथ।

 

(1) अस्थायी ओवरवोल्टेज

 

 

अस्थायी ओवरवॉल्टेज मुख्य रूप से स्थिर {{0}स्थिति गड़बड़ी जैसे एकल - चरण ग्राउंड दोष और ग्रिड अनुनाद के कारण होता है, और इसमें पावर {{2}आवृत्ति ओवरवॉल्टेज, अनुनाद ओवरवॉल्टेज, और आर्क ग्राउंडिंग ओवरवॉल्टेज शामिल होते हैं।

  • अनुनाद ओवरवोल्टेजतब होता है जब ग्रिड में इंडक्शन (उदाहरण के लिए, ट्रांसफार्मर उत्तेजना इंडक्शन, आर्क दमन कॉइल्स) और कैपेसिटेंस (उदाहरण के लिए, लाइन - से - ग्राउंड कैपेसिटेंस, केबल कैपेसिटेंस) दोष या लगातार संचालन के कारण एक गुंजयमान सर्किट बनाते हैं, जो विशिष्ट परिस्थितियों में विद्युत और चुंबकीय ऊर्जा के बार-बार रूपांतरण को ट्रिगर करते हैं। ट्रांसफार्मर उत्तेजना अधिष्ठापन की गैर-रेखीय विशेषताओं के कारण होने वाला फेरोमैग्नेटिक अनुनाद, विशेष रूप से खतरनाक है, जिसमें वोल्टेज आयाम संभावित रूप से रेटेड मूल्य से 2-3 गुना अधिक होता है।
  • आर्क ग्राउंडिंग ओवरवोल्टेजअनग्राउंडेड या आर्क सप्रेशन कॉइल{{1}ग्राउंडेड सिस्टम में एकल चरण ग्राउंड दोष के दौरान रुक-रुक कर आर्क विलुप्त होने और दोष बिंदु पर पुनः उत्पन्न होने से उत्पन्न होता है। यह विद्युत चुम्बकीय दोलनों को प्रेरित करता है, जिसमें ओवरवॉल्टेज आयाम रेटेड वोल्टेज से 2.5-3 गुना तक पहुंच जाता है और कई सेकंड से दसियों सेकंड तक रहता है, जिससे आसानी से इन्सुलेशन थकान क्षति होती है।

 

(2) ओवरवोल्टेज स्विच करना

 

 

ओवरवॉल्टेज स्विचिंग ग्रिड स्थिति में अचानक परिवर्तन से उत्पन्न होती है, जैसे बड़ी क्षमता वाले उपकरण को स्विच करना, लोड लाइनों या ट्रांसफार्मर को खोलना/बंद करना, या परिचालन संबंधी त्रुटियां जो तेजी से ऊर्जा रिलीज को ट्रिगर करती हैं, जिससे अचानक विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा परिवर्तन और वोल्टेज वृद्धि होती है। आमतौर पर रेटेड वोल्टेज का 3.0-4.5 गुना, ये ओवरवॉल्टेज केवल कुछ पावर आवृत्ति चक्रों के लिए कार्य करते हैं लेकिन बार-बार संचालित वितरण नेटवर्क में बार-बार एक्सपोज़र के साथ इन्सुलेशन थकान को तेज करते हैं।

 

(3) वायुमंडलीय ओवरवोल्टेज (बिजली ओवरवोल्टेज)

 

 

वायुमंडलीय ओवरवॉल्टेज बिजली के बादलों के निर्वहन के कारण होता है, जिसे प्रत्यक्ष बिजली ओवरवोल्टेज और प्रेरित बिजली ओवरवोल्टेज में विभाजित किया गया है:

  • प्रत्यक्ष बिजली ओवरवॉल्टेजयह उपकरण या कंडक्टरों पर सीधे बिजली गिरने के परिणामस्वरूप होता है, जिससे उच्च आयाम पल्स वोल्टेज उत्पन्न होता है।
  • प्रेरित बिजली ओवरवोल्टेजबिजली के निर्वहन के दौरान विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों में तेजी से बदलाव से प्रेरित होता है।

बिजली-प्रवण दक्षिणी चीन में, 15% से अधिक वार्षिक ट्रांसफार्मर विफलताओं को बिजली के ओवरवॉल्टेज के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है। बिजली की तरंगों में अत्यंत तीव्र वेवफ्रंट (1-4 μs) और उच्च आवृत्तियाँ (100 किलोहर्ट्ज़ से ऊपर) होती हैं, जिनमें वोल्टेज रेटेड मूल्य से 8-12 गुना तक पहुँच जाता है -यहां तक ​​कि चरम मामलों में रेटेड मूल्य से 50-200 गुना तक। जब वाइंडिंग्स पर आक्रमण होता है, तो असमान कैपेसिटेंस वितरण आने वाले टर्मिनलों पर अत्यधिक वोल्टेज ग्रेडिएंट बनाता है, जो सीधे इंटरटर्न और मुख्य इन्सुलेशन को खतरे में डालता है।

ट्रांसफॉर्मर को ओवरवॉल्टेज से होने वाली क्षति की गंभीरता तरंग रूप, आयाम और अवधि पर निर्भर करती है: बिजली की तरंगें छोटी {{0}फ्रंट पल्स होती हैं, स्विचिंग ओवरवॉल्टेज लंबी होती हैं {{1}फ्रंट पल्स, और अस्थायी ओवरवॉल्टेज कम आवृत्ति वोल्टेज तरंगें होती हैं। इन तरंगों के विरुद्ध उपकरण इन्सुलेशन का परीक्षण किया जाना चाहिए। बिजली के ओवरवॉल्टेज से इन्सुलेशन टूटने का सबसे अधिक खतरा होता है: जब बिजली की तरंगें ट्रांसफार्मर तक फैलती हैं, तो लाइन अरेस्टर पहले डिस्चार्ज हो जाते हैं, और अवशिष्ट तरंगें ट्रांसफार्मर से होकर जमीन पर चली जाती हैं। यदि ट्रांसफार्मर और अरेस्टर के बीच एक विद्युत दूरी है, तो अवशिष्ट वोल्टेज दोलन करता है और कंडक्टर के साथ बढ़ता है, संभावित रूप से अरेस्टर के अवशिष्ट वोल्टेज से अधिक होता है। इस प्रकार, अवरोधकों को यथासंभव ट्रांसफार्मर के करीब स्थापित किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, अनुनाद और स्विचिंग ओवरवॉल्टेज, हालांकि आयाम में कम हैं, लंबी अवधि के होते हैं और ब्रेकडाउन का कारण भी बन सकते हैं।उलटा परिवर्तन ओवरवोल्टेजविशेष रूप से घातक है: जब बिजली उच्च वोल्टेज वाले हिस्से पर गिरती है, तो अवशिष्ट वोल्टेज अवरोधक उच्च वोल्टेज वाइंडिंग पर कार्य करता है। ग्राउंड प्रतिरोध में आवेग वोल्टेज ड्रॉप तटस्थ रेखा के माध्यम से कम {{3} वोल्टेज घुमावदार में स्थानांतरित हो जाता है, और कम वोल्टेज घुमावदार बिजली प्रवाह से प्रवाह उच्च वोल्टेज घुमावदार में अवशिष्ट वोल्टेज की तुलना में कई गुना से दसियों गुना अधिक ओवरवॉल्टेज प्रेरित करता है, जिससे आसानी से इन्सुलेशन टूट जाता है।

 

 

 

 

step-down transformer
 

2. ओवरवॉल्टेज के उत्पादन तंत्र

 

(1) स्विचिंग ओवरवोल्टेज: विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा का क्षणिक दोलन

(2) वायुमंडलीय ओवरवोल्टेज: बिजली की लहरों का तीव्र आक्रमण

(3) अस्थायी ओवरवॉल्टेज: स्थिर स्थिति में ऊर्जा संचय और दोलन

(1) स्विचिंग ओवरवोल्टेज: विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा का क्षणिक दोलन

उदाहरण के तौर पर पावर ग्रिडों में सबसे सामान्य परिदृश्य {{3}डाउन ट्रांसफॉर्मर के स्टेप {{0} लोड स्विचिंग को लेते हुए, सेकेंडरी {{4} साइड कैपेसिटेंस का परिवर्तित होने पर प्राथमिक साइड पर न्यूनतम प्रभाव पड़ता है, इसलिए इसे उपेक्षित किया जा सकता है। प्राथमिक वाइंडिंगलाइन{{0}से-ग्राउंड कैपेसिटेंस (info-43-40)औरइंटरटर्न कैपेसिटेंस (info-27-40)प्रमुख पैरामीटर बनें। तब सेinfo-112-40पावर ट्रांसफार्मर में, गुणात्मक विश्लेषण के लिए इंटरटर्न कैपेसिटेंस के प्रभाव को और अधिक सरल बनाया जा सकता है।

जब नो - लोड ट्रांसफार्मर को बंद कर दिया जाता है, यदि नो {{1} लोड करंट नॉन - शून्य होता है, तो चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा प्राथमिक प्रेरकत्व में संग्रहीत होती हैinfo-28-40 (info-71-55) और विद्युत क्षेत्र ऊर्जा संग्रहीत होती हैinfo-43-40 (info-95-55) द्वारा निर्मित समानांतर परिपथ में दोलन करता हैinfo-28-40औरinfo-43-40. यह दोलन, कई सौ से कई हजार हर्ट्ज की आवृत्ति और केवल कुछ शक्ति आवृत्ति चक्रों तक चलने वाला, चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा को पूरी तरह से विद्युत क्षेत्र ऊर्जा में परिवर्तित करता है जब वर्तमान शून्य तक पहुंच जाता है, कैपेसिटर वोल्टेज को अधिकतम तक बढ़ाता है और स्विचिंग ओवरवोल्टेज को ट्रिगर करता है। उच्च वाइंडिंग इंडक्शन और निचली लाइन {{3} से {{4} ग्राउंड कैपेसिटेंस ओवरवॉल्टेज आयाम को बढ़ाती है, जिससे पता चलता है कि स्विचिंग ओवरवॉल्टेज आमतौर पर रेटेड वोल्टेज से 4.5 गुना से अधिक नहीं होती है।

 

(2) वायुमंडलीय ओवरवोल्टेज: बिजली की लहरों का तीव्र आक्रमण

बिजली की तरंगों में तीव्र तरंगाग्र (1-4 μs) और उच्च आवृत्तियाँ (100 kHz से ऊपर) होती हैं, तरंगाग्र की तीव्रता 500 kV/μs तक होती है। यह तेजी से बदलता वोल्टेज वाइंडिंग में महत्वपूर्ण विस्थापन धारा उत्पन्न करता है। जब बिजली की तरंगें ट्रांसफॉर्मर टर्मिनलों तक फैलती हैं, तो वे उच्च {{6}आवृत्ति, उच्च {{7}वोल्टेज सिग्नल के रूप में कार्य करती हैं। उच्च आवृत्तियों पर, घुमावदार प्रेरक प्रतिक्रियाinfo-37-40कैपेसिटिव रिएक्शन में काफी वृद्धि होती हैinfo-31-55तेजी से घटता है, इसलिए धारा मुख्य रूप से इंटरटर्न और लाइन से {{0}से {{1}ग्राउंड कैपेसिटेंस तक प्रवाहित होती है।

चूँकि कम {{0}वोल्टेज वाइंडिंग कोर के करीब है, इसकी बड़ी लाइन {{1}से {{2}ग्राउंड कैपेसिटेंस एक शॉर्ट सर्किट का अनुमान लगाती है, जिससे यह प्रभावी रूप से ग्राउंडेड हो जाती है। वाइंडिंग के साथ बिजली की तरंगों का वोल्टेज वितरण अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता हैinfo-27-40कोinfo-43-40: आने वाले टर्मिनल के पास इंटरटर्न कैपेसिटेंस शंटिंग के कारण अधिक करंट ले जाते हैं, जिससे अत्यधिक वोल्टेज ग्रेडिएंट बनते हैं, जहां पहले कुछ मोड़ों पर रेटेड मूल्य से सैकड़ों गुना अधिक वोल्टेज का अनुभव हो सकता है। यह असमान वोल्टेज वितरण इंटरटर्न इन्सुलेशन टूटने का प्राथमिक कारण है।

 

(3) अस्थायी ओवरवॉल्टेज: स्थिर स्थिति में ऊर्जा संचय और दोलन

अस्थायी ओवरवॉल्टेज तीन विशिष्ट परिदृश्यों के साथ, स्थिर -स्टेट ग्रिड गड़बड़ी से उत्पन्न होता है:

  • पावर-फ़्रीक्वेंसी ओवरवॉल्टेज: एकल -चरण ग्राउंड दोष, लोड अस्वीकृति, या लाइन चार्जिंग के कारण। प्रभावी रूप से ग्राउंडेड सिस्टम में, एकल चरण दोषों के दौरान स्वस्थ चरण वोल्टेज लाइन वोल्टेज स्तर तक बढ़ जाते हैं; अचानक लोड अस्वीकृति से जनरेटर की गति और असमायोजित उत्तेजना धारा बढ़ जाती है, जिससे बस वोल्टेज कई सेकंड के लिए रेटेड मूल्य से 1.5-1.8 गुना तक बढ़ जाता है।
  • अनुनाद ओवरवोल्टेज: तब होता है जब इंडक्शन और कैपेसिटेंस दोष या संचालन के कारण गुंजयमान सर्किट बनाते हैं, जिससे विद्युत {{0} चुंबकीय ऊर्जा रूपांतरण शुरू हो जाता है। गैर-रेखीय ट्रांसफार्मर अधिष्ठापन द्वारा संचालित फेरोमैग्नेटिक अनुनाद, रेटेड मूल्य से 2-3 गुना तक आवृत्ति बहाव और वोल्टेज आयाम का कारण बनता है।
  • आर्क ग्राउंडिंग ओवरवोल्टेज: अनग्राउंडेड सिस्टम में एकल चरण दोषों के दौरान आंतरायिक चाप विलुप्त होने/पुनर्जन्म से प्रेरित, जिससे विद्युत चुम्बकीय दोलन होते हैं। आर्क विलुप्त होने से अधिष्ठापन के लिए कैपेसिटिव ऊर्जा जारी होती है, जबकि शासन ऊर्जा संचय को बढ़ाता है, जिससे रेटेड वोल्टेज से 2.5-3 गुना अधिक वोल्टेज होता है।

 

 

 

 

 

3. ओवरवॉल्टेज संरक्षण उपाय

 

 

ओवरवॉल्टेज खतरों और तंत्रों को संबोधित करने के लिए एक परिपक्व सुरक्षा प्रणाली विकसित की गई है, जिसमें बाहरी प्रत्यक्ष बिजली संरक्षण, आंतरिक घुमावदार सुरक्षा और ट्रांसफार्मर सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए विशेष पूरक उपाय शामिल हैं।

 

Lightning rods

 

(1) बाहरी प्रत्यक्ष बिजली संरक्षण

सबस्टेशन स्तर पर, प्रत्यक्ष बिजली संरक्षण रक्षा की पहली पंक्ति है:

  • बिजली की छड़ें: ऊंचाई और छड़ों की संख्या द्वारा निर्धारित सुरक्षा कवरेज के साथ, बिजली की धाराओं को जमीन की ओर मोड़ें। एकाधिक छड़ें कवरेज का विस्तार करती हैं। जवाबी हमलों को रोकने के लिए, ग्राउंडिंग ग्रिड को प्रतिरोध आवश्यकताओं को पूरा करना होगा और ट्रांसफार्मर और सर्किट ब्रेकरों से सुरक्षित दूरी बनाए रखनी होगी।
  • बिजली के तार: सबस्टेशनों के पास आने वाली लाइनों के ऊपर स्थापित, वे बिजली की तरंग घुसपैठ की संभावना को कम करते हैं। जब बिजली संरक्षित लाइन के बाहर गिरती है, तो लाइन प्रतिबाधा अवरोधक धारा को सीमित कर देती है, और कंडक्टरों पर आवेग कोरोना तरंग स्थिरता और आयाम को कम कर देता है, बेहतर इन्सुलेशन समन्वय के लिए अवरोधक अवशिष्ट वोल्टेज को कम कर देता है।

(2) अरेस्टर प्रोटेक्शन: कोर प्रोटेक्शन मीन्स

ग्रिड अरेस्टर मुख्य रूप से हैंगैपलेस मेटल ऑक्साइड अरेस्टर (एमओए)औरगैप्ड वाल्व-प्रकार के बन्दी, एक साझा चयन सिद्धांत के साथ: अरेस्टर रेटेड वोल्टेज इंस्टॉलेशन साइट पर अस्थायी ओवरवॉल्टेज से कम नहीं होना चाहिए, और न्यूट्रल -प्वाइंट अरेस्टर रेटेड वोल्टेज ट्रांसफार्मर के अधिकतम चरण वोल्टेज से कम नहीं होना चाहिए।

  • यदि रेटेड वोल्टेज बहुत कम है: गैप्ड अरेस्टर एकल चरण दोषों के दौरान आर्क को बुझाने में विफल हो सकते हैं, जिससे विस्फोट हो सकता है; अत्यधिक ऊर्जा अवशोषण से एमओए का क्षरण होता है।
  • यदि रेटेड वोल्टेज बहुत अधिक है: आवेग डिस्चार्ज वोल्टेज और अवशिष्ट वोल्टेज में वृद्धि, सुरक्षा प्रभावशीलता को कम करती है।

गैप्ड वाल्व {{0} प्रकार के अरेस्टर नॉनलाइनियर वाल्व डिस्क का उपयोग करते हैं जो बड़ी बिजली धाराओं (कम अवशिष्ट वोल्टेज को बनाए रखने) के तहत उच्च चालकता प्रदर्शित करते हैं और सामान्य वोल्टेज (सीमित शक्ति - आवृत्ति फॉलो करंट) पर कम चालकता प्रदर्शित करते हैं। गैपलेस एमओए, जिंक ऑक्साइड वाल्व डिस्क का लाभ उठाते हुए, बिना अंतराल के फॉलो करंट को दबाते हैं, तेज प्रतिक्रिया, कम अवशिष्ट वोल्टेज और उच्च करंट क्षमता प्रदान करते हैं, जिससे वे ट्रांसफार्मर सुरक्षा के लिए मुख्यधारा की पसंद बन जाते हैं।

GB311.1-1997 के अनुसारउच्च -वोल्टेज ट्रांसमिशन और वितरण उपकरण के लिए इन्सुलेशन समन्वय, 6kV ट्रांसफार्मर में बिजली का आवेग होता है जो 60kV के वोल्टेज का सामना करता है, और 10kV ट्रांसफार्मर 75kV का वोल्टेज झेलता है। 6kV सिस्टम के लिए, YH5WS-10/30 MOA में 30kV से कम या उसके बराबर अवशिष्ट वोल्टेज होता है, जो इन्सुलेशन समन्वय कारक देता हैinfo-252-56. 10kV सिस्टम के लिए, YH5WS-17/50 MOA उपज देता हैinfo-275-56, सुरक्षा अतिरेक आवश्यकताओं को पूरा करना।info-31-40इन्सुलेशन प्रकार, ओवरवॉल्टेज वितरण और पर्यावरणीय उम्र बढ़ने पर विचार करते हुए, आमतौर पर बिजली के आवेगों के लिए 1.4 से अधिक या उसके बराबर और स्विचिंग आवेगों के लिए 1.15 से अधिक या उसके बराबर होता है।

 

power transformer
सत्ता स्थानांतरण
lightning arrester
बिजली रोकनेवाला

 

pole mounted transformer
पोल पर लगा ट्रांसफार्मर
arrester
बन्दी

 

single phase pad mounted transformer
सिंगल फेज पैड माउंटेड ट्रांसफार्मर
elbow arrester
कोहनी बन्दी
three phase pad mounted transformer
थ्री फेज पैड माउंटेड ट्रांसफार्मर
elbow arresters
कोहनी बन्दी

 

(3) उन्नत इन्सुलेशन: पूरक सुरक्षा

मध्यम और छोटे ट्रांसफार्मर (35kV से कम या उसके बराबर) के लिए, बढ़ा हुआ इन्सुलेशन एक प्रमुख पूरक उपाय है: उच्च वोल्टेज वाइंडिंग इन्सुलेशन को मोटा करना और वोल्टेज ग्रेडिएंट्स का सामना करने के लिए इनकमिंग/टर्मिनल मोड़ पर इंटरटर्न इन्सुलेशन को मजबूत करना। हालाँकि, मोटा इन्सुलेशन गर्मी अपव्यय को कम करता है और इंटरटर्न कैपेसिटेंस को कम करता है, संभावित रूप से वोल्टेज ग्रेडिएंट्स को बढ़ाता है, जिससे यह केवल कम वोल्टेज, लागत, लागत संवेदनशील परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

 

(4) बढ़ी हुई इंटरटर्न कैपेसिटेंस: अनुकूलित वोल्टेज वितरण

उच्चतर इंटरटर्न कैपेसिटेंसinfo-27-40वोल्टेज वितरण एकरूपता में सुधार: एक बड़ाinfo-27-40के सापेक्षinfo-43-40वोल्टेज ग्रेडियेंट और ओवरवॉल्टेज जोखिम को कम करता है। इंटरलीव्ड वाइंडिंग्स और कैपेसिटर स्क्रीन जैसी तकनीकों का उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से बिजली की आशंका वाले क्षेत्रों जैसे कि पर्वतीय सबस्टेशन या विंड फार्म स्टेप अप स्टेशन में।

 

(5) न्यूट्रल-प्वाइंट ओवरवॉल्टेज प्रोटेक्शन

एकल बिजली स्रोतों वाले बिजली-प्रवण क्षेत्रों में सबस्टेशनों के लिए, तीन-चरणीय बिजली तरंग घुसपैठ आम है, जिसके लिए केंद्रित तटस्थ-बिंदु सुरक्षा की आवश्यकता होती है। प्राथमिक समाधान हैतटस्थ-बिंदु एमओए, जो तेज प्रतिक्रिया, कम अवशिष्ट वोल्टेज और उच्च वर्तमान क्षमता के साथ बिजली और स्विचिंग ओवरवॉल्टेज दोनों से बचाता है। गुआंग्डोंग और गुआंग्शी जैसे बिजली-प्रवण प्रांतों में, तटस्थ {{2}बिंदु एमओए स्थापना दर 90% से अधिक है। उच्च रेटेड वोल्टेज के साथ डिज़ाइन किए गए, वे मामूली तटस्थ {{5}बिंदु बदलाव के दौरान विश्वसनीय रहते हैं और एकल चरण दोषों के दौरान 1x पावर {{7}आवृत्ति चरण वोल्टेज का सामना करते हैं।

अत्यधिक न्यूट्रल {{0}पॉइंट शिफ्ट (2x पावर से अधिक या उसके बराबर ओवरवॉल्टेज {{2}फ़्रीक्वेंसी चरण वोल्टेज) के लिए, एक समानांतर "अरेस्टर + हॉरिजॉन्टल रॉड गैप" योजना का उपयोग किया जाता है: अरेस्टर लाइटनिंग/स्विचिंग ओवरवॉल्टेज को संभालते हैं, जबकि गैप अरेस्टर पर उच्च {{4}फ़्रीक्वेंसी पावर{{5}फ़्रीक्वेंसी ओवरवॉल्टेज को सीमित करते हैं, जिससे एक पारस्परिक रूप से सुरक्षात्मक तंत्र बनता है।

 

(6) मल्टी-वाइंडिंग ट्रांसफार्मर के लिए विशेष सुरक्षा

तीन {{0}वाइंडिंग ट्रांसफार्मर (उच्च, मध्यम, कम वोल्टेज) को इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन ओवरवॉल्टेज जोखिम का सामना करना पड़ता है, खासकर जब कम {{1}वोल्टेज वाइंडिंग खुली होती है। उच्च वोल्टेज पक्ष पर बिजली की तरंगें इलेक्ट्रोस्टैटिक युग्मन और विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के माध्यम से कम वोल्टेज वाइंडिंग्स में स्थानांतरित हो जाती हैं, और जमीन पर कम क्षमता इलेक्ट्रोस्टैटिक वोल्टेज बढ़ाती है, जिससे इन्सुलेशन को खतरा होता है। कम -वोल्टेज वाइंडिंग आउटलेट पर अवरोधक सीधे घुसपैठ करने वाले ओवरवोल्टेज को दबा देते हैं।

इसके अतिरिक्त, असममित दोषों या ब्रेकर की खराबी से शून्य {{0} अनुक्रम वोल्टेज कैपेसिटिव कपलिंग के माध्यम से कम - वोल्टेज वाइंडिंग में स्थानांतरित हो जाता है। इसे कम करने के लिए, उच्च - सिंक्रोनिज्म ब्रेकर का उपयोग किया जाता है, और जमीन पर कैपेसिटेंस बढ़ाने, ओवरवॉल्टेज ऊर्जा को अवशोषित करने और आयाम/स्थिरता को कम करने के लिए कम वोल्टेज बस पुलों पर 3 वाई {{5} कनेक्टेड कैपेसिटर स्थापित किए जाते हैं।

 

(7) कम -वोल्टेज सिस्टम समन्वित सुरक्षा

लंबी कम वोल्टेज वाली फीडर लाइनें बिजली गिरने के प्रति संवेदनशील होती हैं। जब टकराया जाता है, तो बिजली की धाराएँ प्रेरित होती हैंव्युत्क्रम परिवर्तन ओवरवोल्टेजविद्युतचुंबकीय प्रेरण के माध्यम से उच्च -वोल्टेज वाइंडिंग (2-3 गुना रेटेड वोल्टेज) में, इन्सुलेशन को खतरा होता है। कम {{4}वोल्टेज पक्ष एमओए कम {{5}वोल्टेज वाइंडिंग में आवेग प्रवाह को दबाते हैं, ओवरवोल्टेज स्थानांतरण को रोकते हैं। Y/Zn11 कनेक्शन समूहों वाले ट्रांसफार्मर स्वाभाविक रूप से व्युत्क्रम परिवर्तन ओवरवॉल्टेज को दबाते हैं, कम {{8}वोल्टेज अवरोधकों के साथ जोड़े जाने पर बढ़ी हुई सुरक्षा प्रदान करते हैं।

 

(8) अन्य विशिष्ट सुरक्षा उपाय

विशिष्ट ओवरवॉल्टेज परिदृश्यों के लिए, पूरक उपायों में शामिल हैं:

1. आर्क सप्रेशन कॉइल्स: आर्क ग्राउंडिंग ओवरवॉल्टेज को दबाना

अनग्राउंडेड या आर्क सप्रेशन कॉइल {{0}ग्राउंडेड डिस्ट्रीब्यूशन सिस्टम में, आर्क सप्रेशन कॉइल एकल चरण दोषों के दौरान कैपेसिटिव करंट की भरपाई करते हैं, फॉल्ट करंट को कम करते हैं और आंतरायिक आर्क शासन को रोकते हैं। स्वचालित ट्यूनिंग कॉइल्स वास्तविक समय कैपेसिटिव वर्तमान परिवर्तनों को ट्रैक करते हैं, आर्क ग्राउंडिंग ओवरवॉल्टेज को 2x रेटेड वोल्टेज से कम या उसके बराबर तक सीमित करते हैं।

2. रिएक्टर: स्विचिंग और पावर को सीमित करना -फ़्रीक्वेंसी ओवरवॉल्टेज

श्रृंखला रिएक्टर: वर्तमान परिवर्तन दरों को कम करने के लिए सर्किट इंडक्शन को बढ़ाकर ट्रांसफार्मर के करंट और स्विचिंग ओवरवॉल्टेज को नियंत्रित करें। उदाहरण के लिए, बड़े ट्रांसफार्मर के कम वोल्टेज वाले पक्षों पर श्रृंखला रिएक्टर इनरश करंट को 2-3x रेटेड करंट तक सीमित करते हैं।

शंट रिएक्टर: लंबी उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों में कैपेसिटिव रिएक्टिव पावर को अवशोषित करें, लाइन चार्जिंग प्रभाव से पावर फ्रीक्वेंसी ओवरवॉल्टेज को कम करें। 500kV लाइनों में, शंट रिएक्टर ओवरवॉल्टेज को 1.3x रेटेड वोल्टेज से कम या उसके बराबर तक सीमित करते हैं, अप्रत्यक्ष रूप से ट्रांसफार्मर की सुरक्षा करते हैं।

3. ग्राउंडिंग सिस्टम अनुकूलन: ग्राउंड संभावित वृद्धि को कम करना

अनुकूलित ग्राउंडिंग ग्रिड (उदाहरण के लिए, तांबा पहने हुए स्टील इलेक्ट्रोड, अतिरिक्त ग्राउंडिंग पोल) सबस्टेशन ग्राउंड प्रतिरोध को 0.5Ω से कम या उसके बराबर तक कम कर देते हैं, बिजली गिरने के दौरान ग्राउंड संभावित वृद्धि को कम करते हैं और पलटवार को रोकते हैं। बिजली गिरने की आशंका वाले क्षेत्रों में, "स्वतंत्र ग्राउंडिंग + इक्विपोटेंशियल बॉन्डिंग" जमीनी संभावित अंतर को और कम कर देती है।

4. वैरिस्टर और सर्ज प्रोटेक्टर (एसपीडी): कम वोल्टेज अंत सुरक्षा

कम वोल्टेज फीडर आउटलेट पर वैरिस्टर (एमओवी) या एसपीडी प्रेरित बिजली और स्विचिंग ओवरवॉल्टेज को दबाते हैं, व्युत्क्रम परिवर्तन ओवरवॉल्टेज को रोकते हैं। ये उपकरण नैनोसेकंड प्रतिक्रिया और कम अवशिष्ट वोल्टेज प्रदान करते हैं, जो कम वोल्टेज वितरण प्रणाली अंत सुरक्षा के लिए आदर्श हैं।

 

 

 

 

 

 

SCOTECH ट्रांसफार्मर ओवरवॉल्टेज संरक्षण: पूर्ण -परिदृश्य समाधान सूची

 

 

यह सूची मूल तर्क का पालन करते हुए, वोल्टेज स्तरों और परिदृश्यों में ओवरवॉल्टेज सुरक्षा आवश्यकताओं को संबोधित करती हैप्रत्यक्ष बिजली संरक्षण + कोर वोल्टेज सीमित + विशेष दमन + सिस्टम समन्वय. यह SCOTECH ट्रांसफार्मर डिजाइन सुविधाओं, मिलान सुरक्षा उपायों और परियोजना डिजाइन, ग्राहक तकनीकी जुड़ाव और उत्पाद चयन में प्रत्यक्ष उपयोग के लिए अनुकूलित समाधानों के साथ संरेखित होता है।

 

अनुप्रयोग परिदृश्य

मुख्य परिचालन स्थितियाँ

मुख्य सुरक्षा उपाय

SCOTECH अनुकूलित अनुकूलन

आउटडोर सबस्टेशन/पवन फ़ार्म स्टेप-अप स्टेशन
(35kV से अधिक या उसके बराबर, बिजली गिरने की आशंका वाले/पहाड़ी क्षेत्र)

उच्च प्रत्यक्ष बिजली जोखिम; संयुक्त लाइटनिंग/स्विचिंग ओवरवोल्टेज; तटस्थ-बिंदु संभावित बदलाव जोखिम

1. बाहरी प्रत्यक्ष बिजली संरक्षण
2. उच्च वोल्टेज साइड गैपलेस एमओए
3. न्यूट्रल-प्वाइंट एमओए + रॉड गैप समानांतर सुरक्षा
4. अनुकूलित वाइंडिंग कैपेसिटेंस वितरण

1. रीतिइंटरलीव्ड वाइंडिंग/कैपेसिटर स्क्रीनवोल्टेज वितरण को अनुकूलित करने के लिए ट्रांसफार्मर आने वाले टर्मिनलों पर;
2. SCOTECH {{1}अनुकूलित न्यूट्रल {{2}पॉइंट MOAs जो ट्रांसफार्मर के अधिकतम चरण वोल्टेज से मेल खाता है;
3. विद्युत दूरी से अवशिष्ट वोल्टेज वृद्धि को कम करने के लिए शून्य दूरी अवरोधक स्थापना इंटरफ़ेस;
4. ग्राउंडिंग ग्रिड अनुकूलन अनुशंसाएँ, पूर्ण प्रत्यक्ष बिजली कवरेज के लिए बिजली की छड़ों/तारों के साथ जोड़ी गईं

शहरी वितरण सबस्टेशन
(10/6केवी, शहरी कोर क्षेत्र, बार-बार लोड स्विचिंग)

बार-बार स्विचिंग ऑपरेशन; बार-बार स्विचिंग ओवरवॉल्टेज; कोई प्रत्यक्ष बिजली नहीं बल्कि प्रेरित बिजली गिरने का खतरा; कम अनुनाद जोखिम

1. हाई{{1}वोल्टेज साइड गैप्ड वाल्व{{2}टाइप/एमओए अरेस्टर
2. इनरश करंट सीमा के लिए श्रृंखला रिएक्टर
3. लो-वोल्टेज साइड सर्ज प्रोटेक्टर्स (एसपीडी)
4. उन्नत इनकमिंग टर्मिनल इन्सुलेशन

1. गाढ़ा इंटरटर्न/ग्राउंड इन्सुलेशनस्विचिंग ओवरवॉल्टेज थकान का विरोध करने के लिए उच्च वोल्टेज घुमावदार आने वाले टर्मिनलों पर;
2. कम {{1}वोल्टेज रिएक्टरों/एसपीडी के लिए पूर्व-एकीकृत इंटरफेस, अनुकूलित कम-वोल्टेज सुरक्षा घटकों का समर्थन;
3. बार-बार स्विचिंग के तहत अनुनाद संभावना को कम करने के लिए अनुकूलित ट्रांसफार्मर उत्तेजना प्रेरण

ग्रामीण वितरण ट्रांसफार्मर
(10/6केवी, दूरस्थ बिजली -प्रवण क्षेत्र, बारंबार एकल -चरण दोष)

उच्च प्रत्यक्ष/प्रेरित बिजली जोखिम; महत्वपूर्ण आर्क ग्राउंडिंग ओवरवॉल्टेज; लंबी ग्रामीण लाइनें, उच्च व्युत्क्रम परिवर्तन ओवरवॉल्टेज जोखिम

1. पोल पर लगे अरेस्टर + लो वोल्टेज साइड एमओए
2. आर्क सप्रेशन कॉइल्स के माध्यम से न्यूट्रल-प्वाइंट ग्राउंडिंग
3. कम वोल्टेज साइड एसपीडी सर्ज सुरक्षा
4. व्युत्क्रम परिवर्तन ओवरवोल्टेज दमन

1. प्रचार करनाY/Zn11 कनेक्शन समूह ट्रांसफार्मरव्युत्क्रम परिवर्तन ओवरवॉल्टेज को स्वाभाविक रूप से दबाने के लिए;
2. मानक निम्न वोल्टेज एमओए इंटरफेस, निम्न वोल्टेज एसपीडी के साथ सीधे संगत;
3. ऑटो ट्यूनिंग आर्क सप्रेशन कॉइल्स को सपोर्ट करने के लिए ऑप्टिमाइज्ड न्यूट्रल {{1} पॉइंट इंसुलेशन;
4. पोल पर लगे ट्रांसफार्मर के लिए शून्य दूरी अरेस्टर माउंटिंग ब्रैकेट

औद्योगिक संयंत्र समर्पित ट्रांसफार्मर
(10/35केवी, मल्टी-वाइंडिंग, उच्च लोड उतार-चढ़ाव)

मल्टी-वाइंडिंग इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन ओवरवोल्टेज; लोड स्विचिंग से ओवरवॉल्टेज स्विच करना; शून्य-अनुक्रम वोल्टेज युग्मन जोखिम; निम्न -वोल्टेज व्युत्क्रम परिवर्तन ओवरवोल्टेज

1. प्रत्येक वाइंडिंग के लिए स्वतंत्र गिरफ्तारकर्ता
2. ओवरवोल्टेज अवशोषण के लिए कम वोल्टेज साइड शंट कैपेसिटर
3. आक्रमण/ओवरवोल्टेज सीमा के लिए श्रृंखला रिएक्टर
4. स्तरित इन्सुलेशन सुदृढीकरण

1. स्वतंत्र प्रबलित इन्सुलेशनप्रत्येक वाइंडिंग के लिए: उच्च वोल्टेज पक्षों पर अनुकूलित कैपेसिटेंस वितरण, कम वोल्टेज पक्षों पर मोटा ग्राउंड इन्सुलेशन;
2. शून्य{{5}सीक्वेंस ओवरवॉल्टेज को अवशोषित करने के लिए कम {{4}वोल्टेज बस पुलों पर 3 Y{3}कनेक्टेड कैपेसिटर के लिए पूर्व-स्थापित इंटरफेस;
3. कस्टम श्रृंखला रिएक्टर लोड उतार-चढ़ाव प्रेरित दबाव धारा के अनुरूप तैयार किए गए;
4. बहु-वाइंडिंग वोल्टेज स्तरों के लिए अरेस्टर चयन मिलान तालिकाएँ

लंबी दूरी के ट्रांसमिशन ट्रांसफार्मर
(110kV से अधिक या उसके बराबर, ट्रांसमिशन लाइनें 50 किमी से अधिक या उसके बराबर)

लाइन चार्जिंग से पावर-फ़्रीक्वेंसी ओवरवॉल्टेज; लाइन स्विचिंग से महत्वपूर्ण स्विचिंग ओवरवॉल्टेज; तेज़ बिजली की लहर का प्रसार

1. उच्च-वोल्टेज पक्षों पर उच्च क्षमता वाले एमओए
2. कैपेसिटिव रिएक्टिव पावर अवशोषण के लिए लाइन - साइड शंट रिएक्टर
3. बिजली की लहर की तीव्रता का दमन
4. उन्नत ट्रांसफार्मर इन्सुलेशन वर्ग

1. रीतिउच्च बिजली आवेग ट्रांसफार्मर का सामना करते हैंलंबी दूरी की बिजली की तरंग तीव्रता के लिए अनुकूलित;
2. लाइन रिएक्टरों के साथ अनुनाद को कम करने के लिए अनुकूलित ट्रांसफार्मर उत्तेजना विशेषताओं;
3. उच्च {{1}वर्तमान {{2}क्षमता उच्च वोल्टेज पक्षों पर एमओए, शक्ति को संबोधित करते हुए {{4}आवृत्ति/स्विचिंग ओवरवॉल्टेज;
4. लहर की स्थिरता को कम करने के लिए आने वाले टर्मिनलों पर बिजली की लहर बफर घटक

कॉम्पैक्ट सबस्टेशन/पूर्वनिर्मित ट्रांसफार्मर स्टेशन
(10/6केवी, शहरी/पार्क क्षेत्र, स्थान -बाधित)

कोई स्वतंत्र प्रत्यक्ष बिजली संरक्षण नहीं; उच्च उपकरण एकीकरण, छोटी विद्युत दूरी; प्रेरित बिजली + आंतरिक स्विचिंग ओवरवोल्टेज

1. कैबिनेट के अंदर एकीकृत एमओए
2. वैरिस्टर (एमओवी) पूरक सुरक्षा
3. इनकमिंग लाइन सर्ज दमन
4. इक्विपोटेंशियल बॉन्डिंग सुरक्षा

1. एकीकृत अरेस्टर माउंटिंग पोजीशनशून्य{{0}दूरी ट्रांसफार्मर{{1}एरेस्टर एकीकरण के लिए;
2. आंतरिक स्विचिंग ओवरवॉल्टेज को दबाने के लिए कम वोल्टेज साइड वैरिस्टर में निर्मित;
3. जमीन पर संभावित जवाबी हमले के जोखिम को कम करने के लिए कैबिनेट के अंदर इक्विपोटेंशियल बॉन्डिंग डिजाइन;
4. कॉम्पैक्ट स्थानों के लिए अनुकूलित वाइंडिंग आउटलेट संरचना, वोल्टेज ग्रेडिएंट असमानता को कम करना

 

अनुपूरक नोट्स

  • सभी समाधान समर्थन करते हैंSCOTECH ट्रांसफार्मर और सुरक्षा घटकों का एकीकृत मिलान, ग्राहक द्वितीयक चयन और स्थापना लागत को कम करना।
  • चरम स्थितियों (उदाहरण के लिए, गंभीर तूफान वाले क्षेत्र, उच्च ऊंचाई, भारी प्रदूषण) के लिए उन्नत विकल्प जैसेप्रदूषण रोधी इन्सुलेशन कोटिंग्स, उच्च {{1}करंट अरेस्टर, और स्वतंत्र ग्राउंडिंग टर्मिनलउपलब्ध हैं.

 

 

 

 

4. निष्कर्ष

 

ट्रांसफार्मर ओवरवॉल्टेज संरक्षण एक व्यवस्थित इंजीनियरिंग कार्य है जो ग्रिड संरचना, परिचालन वातावरण और उपकरण विशेषताओं पर विचार करते हुए तकनीकी व्यवहार्यता और आर्थिक दक्षता को संतुलित करता है। बाहरी प्रत्यक्ष बिजली संरक्षण से लेकर आंतरिक अवरोधक और इन्सुलेशन सुदृढीकरण तक, आर्क दमन कॉइल्स और रिएक्टरों द्वारा पूरक, एक व्यापक सुरक्षा नेटवर्क बनता है। डिजिटल ट्विन और ऑनलाइन मॉनिटरिंग प्रौद्योगिकियों में भविष्य की प्रगति बुद्धिमान, सक्रिय प्रणालियों की ओर ट्रांसफार्मर ओवरवॉल्टेज संरक्षण के विकास को बढ़ावा देगी, जो अधिक विश्वसनीय पावर ग्रिड के लिए एक ठोस आधार तैयार करेगी।

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