उच्च वोल्टेज के न्यूट्रल ग्राउंडिंग मोड पर शोध10 किलोवाट डीजल जनक

0 परिचय

वितरण नेटवर्क के न्यूट्रल पॉइंट और अर्थ के बीच विद्युत कनेक्शन को न्यूट्रल पॉइंट अर्थिंग मोड कहा जाता है, जिसे न्यूट्रल पॉइंट ऑपरेशन मोड भी कहा जाता है। न्यूट्रल पॉइंट के लिए किस प्रकार की ग्राउंडिंग विधि का उपयोग किया जाता है, यह एक बहुत व्यापक तकनीकी और आर्थिक समस्या है। विभिन्न ग्राउंडिंग मोड सीधे तौर पर ओवरवोल्टेज, विद्युत उपकरणों के इन्सुलेशन स्तर, विद्युत नेटवर्क की विश्वसनीयता, रिले सुरक्षा की चयनात्मकता और संवेदनशीलता, और संचार लाइनों के हस्तक्षेप को प्रभावित करेंगे।

1 तटस्थ बिंदु सामान्य ग्राउंड मार्ग

विद्युत प्रणालियों में सामान्य प्रणाली भूयोजन के चार प्रकार हैं:

(1) तटस्थ बिंदु सीधे जमीन पर है: उच्च वोल्टेज एसी पावर सिस्टम का तटस्थ बिंदु सीधे जमीन पर है, जब सिस्टम में एकल-चरण-से-ग्राउंड गलती होती है, तो एकल-चरण-से-ग्राउंड शॉर्ट सर्किट का गठन किया जाएगा और शॉर्ट-सर्किट वर्तमान बहुत बड़ा है, जो रिले संरक्षण के लिए बहुत फायदेमंद है, जमीन वोल्टेज के सापेक्ष गैर-गलती में वृद्धि नहीं होती है, जिससे आंतरायिक चाप ओवर-वोल्टेज नहीं होगा।

(2) आर्क दमन कुंडल ग्राउंडिंग: उच्च वोल्टेज एसी पावर सिस्टम तटस्थ आर्क दमन कुंडल ग्राउंडिंग, तटस्थ बिंदु और ग्राउंडिंग के बीच एक रिएक्टर के साथ श्रृंखला में कैपेसिटिव करंट को ऑफसेट करने के लिए, एकल-चरण ग्राउंडिंग दोष शॉर्ट-सर्किट करंट को सीमित करता है।

(3)तटस्थ बिंदु को प्रतिरोधक (उच्च प्रतिरोध, कम प्रतिरोध) द्वारा ग्राउंड किया जाता है: उच्च वोल्टेज एसी पावर सिस्टम को तटस्थ बिंदु पर उच्च प्रतिरोध द्वारा ग्राउंड किया जाता है, और एक उच्च प्रतिबाधा प्रतिरोध तटस्थ बिंदु और ग्राउंडिंग बिंदु के बीच श्रृंखला में जुड़ा होता है, एकल-चरण ग्राउंडिंग दोष का शॉर्ट-सर्किट वर्तमान 5 ~ 20A तक सीमित होता है, उच्च वोल्टेज एसी पावर सिस्टम का तटस्थ बिंदु कम प्रतिरोध के साथ ग्राउंड किया जाता है, और एक कम प्रतिबाधा प्रतिरोध तटस्थ बिंदु और ग्राउंडिंग बिंदु के बीच श्रृंखला में जुड़ा होता है, एकल-चरण ग्राउंडिंग दोष का शॉर्ट-सर्किट वर्तमान 100 ~ 1000A तक सीमित होता है।

(4)तटस्थ अनग्राउंडेड: उच्च वोल्टेज एसी पावर सिस्टम का तटस्थ बिंदु अनग्राउंडेड है, सिंगल-फेज ग्राउंडिंग करंट कैपेसिटिव करंट होता है जब सिस्टम में सिंगल-फेज ग्राउंडिंग फॉल्ट होता है, जब सिंगल-फेज ग्राउंडिंग करंट छोटा होता है (10a से अधिक नहीं), सिस्टम फॉल्ट के साथ 1 ~ 2 घंटे तक चल सकता है, नुकसान यह है कि जब सिंगल-फेज ग्राउंडिंग फॉल्ट होता है, तो ग्राउंडिंग करंट बड़ा होने पर एआरसी खुद को बुझा नहीं सकता है, जिससे गैप आर्क ओवर-वोल्टेज हो जाता है, उपकरण खतरे में पड़ जाता है, इन्सुलेशन नष्ट हो जाता है और यहां तक ​​कि मल्टी-फेज शॉर्ट सर्किट का कारण बनता है।

1.1 ग्राउंडिंग विधि के चयन को प्रभावित करने वाले कारक

ग्राउंडिंग मोड के चयन को प्रभावित करने वाले कारक हैं: 1 विद्युत आपूर्ति विश्वसनीयता; 2 व्यक्तिगत और उपकरण सुरक्षा; 3 ओवरवोल्टेज कारक; 4 रिले सुरक्षा; 5 निवेश।

1.2 सामान्य तटस्थ ग्राउंडिंग मोड की व्यापक तुलना

सामान्य तटस्थ ग्राउंडिंग मोड की व्यापक तुलना तालिका 1 में दर्शाई गई है।

तालिका 1 सामान्य तटस्थ ग्राउंडिंग मोड की व्यापक तुलना

2 उच्च वोल्टेज 10 किलोवाट डीजल जनरेटर

जब न्यूट्रल पॉइंट अनग्राउंडेड हो, अगर सिंगल फेज़ ग्राउंड फॉल्ट हाई वोल्टेज 10 किलोवाट डीजल जनरेटर के बाहर स्थित हो, और कैपेसिटेंस करंट एक निश्चित मान से ज़्यादा हो, तो फॉल्ट आर्क अपने आप बुझ नहीं सकता, अक्सर रुक-रुक कर आर्क के साथ, बिल्ट-अप फेज़ ओवर-वोल्टेज उत्पन्न करता है, जिससे इंसुलेशन डैमेज होता है, और जनरेटर डेल्टा-कनेक्टेड हाई-ऑर्डर हार्मोनिक एक लूप हीटिंग बनाएगा, इसलिए y कनेक्शन का सामान्य उपयोग होता है। झेलने योग्य वोल्टेज मानक रेटेड लाइन वोल्टेज का 1.5 गुना है, यानी 2.6 u फेज़।

उच्च वोल्टेज 10KW के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिएडीजल जनरेटरसिस्टम में, यह सुनिश्चित करना आवश्यक है कि सिस्टम के सिंगल फेज से ग्राउंड फॉल्ट के मामले में नॉन फॉल्ट फेज का ओवर वोल्टेज 2.6 u फेज से कम हो, और यह कि हाई वोल्टेज 10KW डीजल जनरेटर सिस्टम के सिंगल फेज से ग्राउंड फॉल्ट के मामले में नॉन फॉल्ट फेज का ओवर वोल्टेज 2.6 u फेज से कम हो, अगर कोई गैप आर्क वोल्टेज नहीं है, तो ग्राउंडिंग पॉइंट का रेजिस्टेंस करंट IR कुल कैपेसिटेंस करंट I ∑ C से बड़ा होना चाहिए, आम तौर पर IR ≥(1.0 ~ 1.5) I ∑ C, जो 2.5 u फेज से कम ओवर-वोल्टेज मल्टीपल को दबा सकता है, जब IR ≥3.0 I ∑ C (या Xc/r ≥3.0) हो, तो आंतरिक ओवरवोल्टेज दमन प्रभाव को संतुष्ट किया जा सकता है, जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है।

उच्च प्रतिरोध ग्राउंडिंग मोड केवल तब होता है जब ग्राउंडिंग करंट छोटा होता है, स्वचालित आर्क बुझाने का प्रभाव स्पष्ट होता है, आम तौर पर 10a से कम ग्राउंडिंग कैपेसिटेंस करंट पर लागू होता है उच्च वोल्टेज सिस्टम, शंघाई केंद्र में 10KW डीजल जनरेटर सिस्टम का कैपेसिटेंस करंट I ∑ C 6A है।

जनरेटर तटस्थ बिंदु प्रतिरोध ग्राउंडिंग के तंत्र का विश्लेषण करने के माध्यम से, जनरेटर ग्राउंडिंग प्रकार की सिद्धांत आवश्यकता को पूरा करने के लिए, उच्च प्रतिरोध ग्राउंडिंग प्रकार को विद्युत जनरेटर ग्राउंडिंग प्रकार में अपनाया जाना चाहिए।

लाभ: 1. बिजली आपूर्ति की निरंतरता सुनिश्चित करने के लिए, जब एकल-चरण-से-भूमि दोष धारा उच्च-वोल्टेज 10 किलोवाट डीजल जनरेटर सुरक्षा सहनशीलता से कम होती है, दोष संचालन (आमतौर पर 2 घंटे) के साथ। 2. गैप आर्क ओवरवोल्टेज को दबा दिया जाता है, जिससे ओवरवोल्टेज 2.6 यू चरण से कम हो जाता है। 3. सरल रिले सुरक्षा।

नुकसान: 1. छोटे पैमाने के उच्च-वोल्टेज सिस्टम के लिए उपयुक्त, ग्राउंडिंग कैपेसिटेंस करंट (10a से कम), सीमित उपयोग। जब सिंगल-फेज-टू-ग्राउंड फॉल्ट का शॉर्ट-सर्किट करंट बड़ा होता है, तो प्रतिरोध से प्रवाहित करंट हीटिंग की समस्या पैदा करेगा, और यदि समय बहुत लंबा हो, तो प्रतिरोध जल जाएगा।

चित्र 1 सिस्टम प्रतिबाधा और क्षणिक ओवरवोल्टेज गुणक का आरेख

3 शंघाई केंद्र में आपातकालीन उच्च वोल्टेज 10 किलोवाट डीजल जनरेटर के लिए तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोध का चयन

3.1 तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोध का चयन

प्रत्येक 10KW डीजल जनरेटर कंपनी के पास 10KW डीजल जनरेटर तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोध के लिए अलग-अलग चयन और नियंत्रण विधियां हैं, और चीन में इसके लिए कोई समान विनियमन नहीं है।

(1)ग्राउंडिंग करंट को 100 ~ 150A, 10 ~ 30a और रेटेड करंट के 10% पर नियंत्रित किया जाता है।

(2)एकाधिक 10 किलोवाट डीजल जनरेटर + एकाधिक संपर्कक + एक प्रतिरोध भू-संयोजन योजना, और एकाधिक 10 किलोवाट डीजल जनरेटर + एकाधिक संपर्कक + एकाधिक प्रतिरोध भू-संयोजन योजना। पूर्व की लागत कम और क्षेत्रफल छोटा है, लेकिन इसका नियंत्रण तर्क जटिल है, जबकि बाद वाली योजना इसके विपरीत है।

(3)परिसंचरण को नियंत्रित करने के लिए एक संपर्ककर्ता बंद होने के साथ कई 10 किलोवाट डीजल जनरेटर चल रहे हैं, और परिसंचरण नियंत्रक के साथ कई संपर्ककर्ता बंद हो रहे हैं।

शंघाई केंद्र आपातकालीन उच्च वोल्टेज 10 किलोवाट डीजल जनरेटर तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोध है

इसलिए, 2500 किलोवाट (स्टैंडबाय पावर) / 10.5 केवी के 4 सेट, तापमान अलार्म के साथ 303 उच्च वोल्टेज प्रतिरोध बॉक्स का 1 सेट और उच्च वोल्टेज एसी संपर्ककों के 4 सेट का चयन किया जाता है।

4 उच्च प्रतिरोध के साथ एकल-चरण-से-भूमि दोष के शॉर्ट-सर्किट धारा की गणना

एकल-चरण-से-भूमि दोष वाले केबल के शॉर्ट-सर्किट धारा का योजनाबद्ध आरेख चित्र 2 में दिखाया गया है।

चित्र 2 एकल-चरण-से-भूमि दोष वाले केबल के शॉर्ट-सर्किट करंट का योजनाबद्ध आरेख

केबल के पूर्ण धात्विक गुण के साथ एकल-चरण-से-भूमि दोष का लघु-परिपथ धारा है

आईसीएक्स संरक्षित लाइन की धारिता धारा है, शंघाई केंद्र में सबसे छोटी केबल की धारिता धारा 0.15 ए है, और सबसे लंबी केबल की धारिता धारा 0.7 ए है।

5 केबल का दोष बिंदु संक्रमण प्रतिरोध RG = (30 ~ 300) से होकर गुजरता है, और एकल-चरण-से-भूमि दोष का शॉर्ट-सर्किट करंट है

आपातकालीन उच्च वोल्टेज 10 किलोवाट डीजल जनरेटर प्रणाली में एकल फेज से भू-संपर्कन दोष होने पर कुल लघु परिपथ धारा 20.7 a होती है। अधिकतम संचालन मोड है

5.2 ए चार 10 किलोवाट डीजल जनरेटर में से प्रत्येक के लिए, न्यूनतम ऑपरेटिंग मोड 310 किलोवाट डीजल जनरेटर है, प्रत्येक वर्तमान लोड 6.9 ए, 10 किलोवाट डीजल जनरेटर ऑपरेशन को प्रभावित नहीं करता है।

5उच्च प्रतिरोध ग्राउंडिंग लाइन के लिए शून्य अनुक्रम धारा संरक्षण और उच्च वोल्टेज प्रतिरोध बॉक्स के लिए शून्य अनुक्रम धारा संरक्षण की गणना

5.1 शून्य अनुक्रम धारा सुरक्षा संचरण लाइनों की Idz0x गणना

संरक्षित लाइन की धारिता धारा स्थिति के अनुसार शून्य अनुक्रम धारा सुरक्षा सेटिंग Idz0x = KIcx है

नीचे: K —— विश्वसनीयता गुणांक, 4 ~ 5.

संवेदनशीलता है: Km = ID/IDZ0X ≥2

मुख्य सुरक्षा के लिए किमी ≥2 और बैकअप सुरक्षा के लिए किमी ≥1.5।

लाइन शून्य अनुक्रम सीटी रूपांतरण अनुपात 100/1 है, शून्य धारा 1 वर्तमान सुरक्षा सेटिंग (द्वितीयक पक्ष) हैIdz0x=5×0.53/100=0.0265 ए

0.06 a/0.8 s पर, संवेदनशीलता हैकिमी=20.7/(0.06×100)≈3.4≥2

शून्य धारा 2 धारा संरक्षण (द्वितीयक पक्ष) का निर्धारित मान हैIdz0x= 4×0.53/100=0.0212 ए

0.03/1.6 सेकंड पर, संवेदनशीलता हैकिमी=11.3/(0.03×100)≈3.8≥2

5.2 उच्च वोल्टेज प्रतिरोध बॉक्स के लिए शून्य अनुक्रम धारा संरक्षण की Idz0R गणना

यह निम्न शून्य-अनुक्रम संरक्षण के निर्धारित मान से 1.1 ~ 1.2 गुना बड़ा है, और समय सीमा 0.3 सेकंड है।

उच्च वोल्टेज प्रतिरोध बॉक्स का शून्य अनुक्रम सीटी अनुपात 50/5 है, और शून्य धारा 1 धारा संरक्षण (द्वितीयक पक्ष) का मान हैIdz0R= 1.1×0.06×100/10=0.66 ए

0.7 a/1.1 s पर, संवेदनशीलता हैकिमी=20.7/(0.7×10)≈2.9≥2

शून्य धारा 2 धारा संरक्षण (द्वितीयक पक्ष) का निर्धारित मान हैIdz0R= 1.1×0.03×100/10=0.33 ए

0.4 a/1.9 s पर, संवेदनशीलता हैKm = 11.3/(0.410)≈2.8≥2 व्यक्तिगत सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए, संपर्क वोल्टेज राष्ट्रीय मानक को पूरा करना चाहिए: जब सुरक्षा संचालन समय 1s से अधिक है, तो संपर्क वोल्टेज मान 50v है।

भू-वोल्टेज का दोष बिंदु हैUgz= IdRjd=20.7×1=20.7 V<50 V

उनमें से, आरजेडी ग्राउंडिंग प्रतिरोध का मान है, ≤1.0।

6 उच्च प्रतिरोध ग्राउंडिंग संचालन रणनीति

(1)जब सिस्टम में सिंगल-फेज-टू-ग्राउंड फॉल्ट होता है, तो शॉर्ट-सर्किट करंट इतना छोटा होता है कि हाई-वोल्टेज रेजिस्टेंस बॉक्स का तापमान अलार्म नहीं बजा पाता, और यह 10 किलोवाट डीजल जनरेटर के संचालन को प्रभावित नहीं करता। चार 10 किलोवाट डीजल जनरेटर न्यूट्रल पॉइंट पर हाई-रेसिस्टेंस ग्राउंड से जुड़े होते हैं।

(2)जब सिस्टम में सिंगल-फेज-टू-ग्राउंड फॉल्ट होता है, तो शॉर्ट-सर्किट करंट बड़ा होता है, जो उच्च-वोल्टेज प्रतिरोध बॉक्स तापमान अलार्म बनाता है, और 10KW डीजल जनरेटर नियंत्रण प्रणाली तटस्थ ग्राउंडिंग के उच्च प्रतिरोध को काटने के लिए चार उच्च-वोल्टेज एसी संपर्ककर्ताओं को नियंत्रित करती है, चार 10 किलोवाट डीजल जनरेटर एक तटस्थ अनग्राउंडेड मोड में काम करते हैं।

(3)चार 10 किलोवाट डीजल जनरेटर को एक तटस्थ बिंदु अनग्राउंडेड मोड में संचालित किया जाता है, और पृथ्वी पर सिस्टम केबल की कैपेसिटेंस धारा I ∑ cL की गणना तालिका 2 में दिखाए अनुसार की जाती है। जैसा कि तालिका 2 से देखा जा सकता है, शंघाई केंद्र की लाइन कैपेसिटेंस धारा लगभग 4A है।

तालिका 2 सिस्टम केबल की पृथ्वी धारिता धारा I ∑ cL की गणना

वितरण कैबिनेट और केबल-टू-ग्राउंड फॉर्मिंग सिस्टम की धारिता धारा हैI∑c= α(1+β)I∑cL=1.3×(1+15%)×4=6 ए

सूत्र इस प्रकार है: (1.2 ~ 1.8) स्वतंत्रता गुणांक के रूप में, (15% ~ 20%) बिजली वितरण उपकरण की प्रभाव दर के रूप में।

(4) शून्य अनुक्रम धारा सुरक्षा (बैकअप सुरक्षा ≥1.5) की संवेदनशीलता है

किमी= (I∑c-Icx)/Idz0x=(6-0.53)/3≈1.8≥1.5

(4)10 किलोवाट डीजल जनरेटर पर न्यूट्रल पॉइंट अनग्राउंडेड ऑपरेशन मोड का प्रभाव। सिंगल फेज टू ग्राउंड फॉल्ट करंट 6A है, 410 किलोवाट डीजल जनरेटर के लिए अधिकतम ऑपरेटिंग मोड 1.5 a है, और 310 किलोवाट डीजल जनरेटर के लिए न्यूनतम ऑपरेटिंग मोड 2.0 a है, जो 10 किलोवाट डीजल जनरेटर को प्रभावित नहीं करता है।

7 तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोध का सिस्टम आरेख

शंघाई सेंटर इमरजेंसी हाई वोल्टेज 10 किलोवाट डीजल जनरेटर तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोधक प्रणाली को चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्र 3 आपातकालीन उच्च वोल्टेज 10 किलोवाट डीजल जनरेटर तटस्थ ग्राउंडिंग प्रतिरोधक प्रणाली

8. निष्कर्ष

उच्च वोल्टेज 10 किलोवाट डीजल जनरेटर की न्यूट्रल ग्राउंडिंग आर्थिक मुद्दों की एक विस्तृत श्रृंखला है। विभिन्न देशों और शहरों में न्यूट्रल ग्राउंडिंग के अलग-अलग तरीके होते हैं, जो मुख्य रूप से उनके अपने परिचालन अनुभव और परंपरा पर आधारित होते हैं।