ہائی وولٹیج کے غیر جانبدار گراؤنڈنگ موڈ پر تحقیق10 کلو واٹ ڈیزل جنریٹر

0 تعارف

ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک کے نیوٹرل پوائنٹ اور ارتھ کے درمیان الیکٹرک کنکشن کو نیوٹرل پوائنٹ ارتھنگ موڈ کہا جاتا ہے، جسے نیوٹرل پوائنٹ آپریشن موڈ بھی کہا جاتا ہے۔ نیوٹرل پوائنٹ کے لیے کس قسم کا گراؤنڈ طریقہ استعمال کیا جاتا ہے یہ ایک بہت وسیع تکنیکی اور اقتصادی مسئلہ ہے۔ مختلف گراؤنڈنگ موڈز اوور وولٹیج، برقی آلات کی موصلیت کی سطح، پاور نیٹ ورک کی وشوسنییتا، ریلے کے تحفظ کی سلیکٹیوٹی اور حساسیت، اور کمیونیکیشن لائنوں کی مداخلت کو براہ راست متاثر کریں گے۔

1 غیر جانبدار نقطہ مشترکہ زمینی راستہ

پاور سسٹمز میں چار قسم کے عام نظام ارتھنگ ہیں:

(1) نیوٹرل پوائنٹ براہ راست گراؤنڈ ہوتا ہے: ہائی وولٹیج AC پاور سسٹم کا نیوٹرل پوائنٹ براہ راست گراؤنڈ ہوتا ہے، جب سسٹم میں سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ ہوتا ہے تو سنگل فیز ٹو گراؤنڈ شارٹ سرکٹ بن جاتا ہے اور شارٹ سرکٹ کرنٹ بہت بڑا ہوتا ہے، جو ریلے کے لیے بہت فائدہ مند ہوتا ہے، گراؤنڈ کے تحفظ کے لیے نان وولٹیج میں اضافہ نہیں ہوتا۔ وقفے وقفے سے آرک اوور وولٹیج۔

(2) اے آر سی سپریشن کوائل گراؤنڈنگ: ہائی وولٹیج اے سی پاور سسٹم نیوٹرل آرک سپریشن کوائل گراؤنڈنگ، نیوٹرل پوائنٹ اور ری ایکٹر کے ساتھ سیریز میں گراؤنڈنگ کے درمیان کیپسیٹو کرنٹ کو آفسیٹ کرنے کے لیے، سنگل فیز گراؤنڈنگ فالٹ شارٹ سرکٹ کرنٹ کو محدود کریں۔

(3)نیوٹرل پوائنٹ ریزسٹر کے ذریعے گراؤنڈ ہوتا ہے (زیادہ مزاحمت، کم مزاحمت): ہائی وولٹیج AC پاور سسٹم نیوٹرل پوائنٹ پر ہائی ریزسٹنس سے گراؤنڈ ہوتا ہے، اور نیوٹرل پوائنٹ اور گراؤنڈنگ پوائنٹ کے درمیان سیریز میں ایک ہائی مائبادا ریزسٹنس جڑا ہوتا ہے، سنگل فیز گراؤنڈنگ پوائنٹ کا شارٹ سرکٹ کرنٹ neutral ~20 کی حد 2000 تک پہنچ جاتا ہے۔ ہائی وولٹیج AC پاور سسٹم کو کم مزاحمت کے ساتھ گراؤنڈ کیا گیا ہے، اور ایک کم مائبادی مزاحمت غیر جانبدار پوائنٹ اور گراؤنڈنگ پوائنٹ کے درمیان سیریز میں جڑی ہوئی ہے، سنگل فیز گراؤنڈنگ فالٹ کا شارٹ سرکٹ کرنٹ 100 ~ 1000A تک محدود ہے۔

(4)نیوٹرل بے بنیاد: ہائی وولٹیج AC پاور سسٹم کا نیوٹرل پوائنٹ بے بنیاد ہے، سنگل فیز گراؤنڈ کرنٹ کیپسیٹیو کرنٹ ہوتا ہے جب سسٹم میں سنگل فیز گراؤنڈنگ فالٹ ہوتا ہے، جب سنگل فیز گراؤنڈنگ کرنٹ چھوٹا ہوتا ہے (10a سے زیادہ نہیں ہوتا ہے)، سسٹم فالٹ کے ساتھ 1 ~ 2 گھنٹے تک چل سکتا ہے، جب سنگل فیز گراؤنڈنگ فالٹ ہوتا ہے تو گراؤنڈ کرنٹ ہوتا ہے۔ جب گراؤنڈنگ کرنٹ بڑا ہو تو ARC خود بجھ نہیں سکتا، جو گیپ آرک اوور وولٹیج کا باعث بنتا ہے، آلات کو خطرے میں ڈالتا ہے، موصلیت کو تباہ کر دیتا ہے اور یہاں تک کہ ملٹی فیز شارٹ سرکٹ کا سبب بنتا ہے۔

1.1 گراؤنڈنگ طریقہ کے انتخاب کو متاثر کرنے والے عوامل

گراؤنڈنگ موڈ کے انتخاب کو متاثر کرنے والے عوامل ہیں: 1 پاور سپلائی قابل اعتماد؛ 2 ذاتی اور سامان کی حفاظت؛ 3 اوور وولٹیج عنصر؛ 4 ریلے تحفظ؛ 5 سرمایہ کاری۔

1.2 عام غیر جانبدار گراؤنڈنگ طریقوں کا جامع موازنہ

عام غیر جانبدار گراؤنڈنگ طریقوں کا ایک جامع موازنہ ٹیبل 1 میں دکھایا گیا ہے۔

جدول 1 عام غیر جانبدار گراؤنڈنگ طریقوں کا جامع موازنہ

2 ہائی وولٹیج 10KW ڈیزل جنریٹر

جب نیوٹرل پوائنٹ غیر گراؤنڈ ہوتا ہے، اگر سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ ہائی وولٹیج 10 کلو واٹ ڈیزل جنریٹر کے باہر واقع ہے، اگر کپیسیٹینس کرنٹ ایک خاص قدر سے زیادہ ہے، تو فالٹ آرک خود بجھ نہیں سکتا، اکثر وقفے وقفے سے آرک کے ساتھ ہوتا ہے، بلٹ اپ فیز اوور وولٹیج پیدا کرتا ہے، جنریٹر کو نقصان پہنچاتا ہے ڈیلٹا سے منسلک ہائی آرڈر ہارمونک ایک لوپ ہیٹنگ بنائے گا، لہذا y کنکشن کا عام استعمال۔ اسٹینڈ وولٹیج کا معیار 1.5 گنا ریٹیڈ لائن وولٹیج، IE 2.6 u فیز ہے۔

ہائی وولٹیج 10KW کے محفوظ آپریشن کو یقینی بنانے کے لیےڈیزل جنریٹرسسٹم میں، یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ سسٹم کے سنگل فیز سے گراؤنڈ فالٹ کی صورت میں نان فالٹ فیز کا اوور وولٹیج 2.6 u فیز سے کم ہے، اور یہ کہ ہائی وولٹیج 10KW کے ڈیزل جنریٹر کے نظام کے سنگل فیز سے گراؤنڈ فالٹ کی صورت میں، نان فالٹ فیز کا اوور وولٹیج 2.6 u فیز سے کم ہے، اگر کوئی موجودہ نظام وولٹیج نہیں ہے۔ گراؤنڈنگ پوائنٹ کا IR کل کیپیسیٹینس کرنٹ I ∑ C سے بڑا ہونا چاہئے، عام طور پر IR ≥(1.0 ~ 1.5) I ∑ C، جو 2.5 u فیز سے کم اوور وولٹیج ملٹیپل کو مزید دبا سکتا ہے، جب IR ≥3.0 I ∑ C (یا Xc/rvolt ∑ ∑ ≥) اندرونی اثر کو دبا سکتا ہے۔ مطمئن رہیں، جیسا کہ تصویر 1 میں دکھایا گیا ہے۔

ہائی ریزسٹنس گراؤنڈنگ موڈ صرف اس صورت میں جب گراؤنڈنگ کرنٹ چھوٹا ہو، خودکار آرک بجھانے کا اثر واضح ہوتا ہے، عام طور پر 10a ہائی وولٹیج سسٹم سے کم گراؤنڈنگ کیپیسیٹینس کرنٹ پر لاگو ہوتا ہے، شنگھائی سنٹر میں 10KW ڈیزل جنریٹر سسٹم کا کپیسیٹینس کرنٹ I ∑ C 6A ہے۔

جنریٹر نیوٹرل پوائنٹ ریزسٹنس گراؤنڈنگ کے طریقہ کار کا تجزیہ کرتے ہوئے، جنریٹر گراؤنڈنگ قسم کی اصولی ضرورت کو پورا کرنے کے لیے، الیکٹرک جنریٹر گراؤنڈنگ ٹائپ میں ہائی ریزسٹنس گراؤنڈنگ ٹائپ کو اپنایا جانا چاہیے۔

فوائد: 1 بجلی کی فراہمی کے تسلسل کو یقینی بنانے کے لیے، جب سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ کرنٹ ہائی وولٹیج 10 کلو واٹ ڈیزل جنریٹر سیفٹی ٹولرینس سے کم ہو، فالٹ آپریشن کے ساتھ (عام طور پر 2h)۔ 2 گیپ آرک اوور وولٹیج کو دبایا جاتا ہے، جو اوور وولٹیج کو 2.6 u فیز سے کم کرتا ہے۔ 3. سادہ ریلے تحفظ.

نقصانات: 1 چھوٹے پیمانے پر ہائی وولٹیج سسٹم گراؤنڈ کیپیسیٹینس کرنٹ کے لئے موزوں ہے (10a سے کم) , دائرہ کار کے استعمال کو محدود کرتا ہے۔ جب سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ کا شارٹ سرکٹ کرنٹ بڑا ہوتا ہے، تو مزاحمت کے ذریعے بہنے والا کرنٹ ہیٹنگ کا مسئلہ پیدا کرے گا، اور اگر وقت بہت لمبا ہو تو مزاحمت جل جائے گی۔

تصویر 1 نظام کی رکاوٹ اور عارضی اوور وولٹیج ملٹیپل کا خاکہ

3 شنگھائی مرکز میں ہنگامی ہائی وولٹیج 10KW ڈیزل جنریٹر کے لیے غیر جانبدار گراؤنڈنگ مزاحمت کا انتخاب

3.1 غیر جانبدار گراؤنڈنگ مزاحمت کا انتخاب

ہر 10KW ڈیزل جنریٹر کمپنی کے پاس 10KW ڈیزل جنریٹر نیوٹرل گراؤنڈنگ مزاحمت کے لیے مختلف انتخاب اور کنٹرول کے طریقے ہیں، اور چین میں اس کے لیے کوئی یکساں ضابطہ نہیں ہے۔

(1)گراؤنڈ کرنٹ کو 100 ~ 150A، 10 ~ 30a اور ریٹیڈ کرنٹ کے 10% پر کنٹرول کیا جاتا ہے۔

(2)ایک سے زیادہ 10KW ڈیزل جنریٹر + ایک سے زیادہ کانٹیکٹرز + ایک ریزسٹنس ارتھنگ اسکیم، اور ایک سے زیادہ 10KW ڈیزل جنریٹر + ایک سے زیادہ کنٹیکٹرز + ایک سے زیادہ ریزسٹنس ارتھنگ اسکیم۔ سابق میں کم لاگت اور چھوٹا رقبہ ہے، لیکن اس کے کنٹرول کی منطق پیچیدہ ہے، مؤخر الذکر، اس کے برعکس۔

(3)وہاں کئی 10KW ڈیزل جنریٹر چل رہے ہیں جو گردش کو کنٹرول کرنے کے لیے بند ہونے والے ایک کانٹیکٹر کے ساتھ چل رہے ہیں، اور گردش کنٹرولر کے ساتھ بند ہونے والے کئی کانٹیکٹر موجود ہیں۔

شنگھائی سینٹر ایمرجنسی ہائی وولٹیج 10 کلو واٹ ڈیزل جنریٹر نیوٹرل گراؤنڈنگ مزاحمت ہے

لہذا، 2500kw (اسٹینڈ بائی پاور)/10.5 KV کے 4 سیٹ، درجہ حرارت کے الارم کے ساتھ 303 ہائی وولٹیج ریزسٹنس باکس کا 1 سیٹ اور ہائی وولٹیج AC کانٹیکٹرز کے 4 سیٹ منتخب کیے گئے ہیں۔

4 اعلی مزاحمت کے ساتھ سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ کے شارٹ سرکٹ کرنٹ کا حساب

سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ کے ساتھ کیبل کے شارٹ سرکٹ کرنٹ کا اسکیمیٹک خاکہ تصویر 2 میں دکھایا گیا ہے۔

تصویر 2 سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ کے ساتھ کیبل کے شارٹ سرکٹ کرنٹ کا اسکیمیٹک خاکہ

کیبل کی مکمل دھاتی خاصیت کے ساتھ سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ کا شارٹ سرکٹ کرنٹ ہے

ICX محفوظ لائن کا کیپیسیٹینس کرنٹ ہے، شنگھائی سینٹر میں مختصر ترین کیبل کا کیپیسیٹینس کرنٹ 0.15 A ہے، اور سب سے طویل کیبل کا کیپیسیٹینس کرنٹ 0.7 a ہے۔

5 کیبل کا فالٹ پوائنٹ ٹرانزیشن ریزسٹنس RG = (30 ~ 300) سے گزرتا ہے، اور سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ کا شارٹ سرکٹ کرنٹ ہے

ہنگامی ہائی وولٹیج 10 کلو واٹ ڈیزل جنریٹر سسٹم میں جب سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ ہوتا ہے تو کل شارٹ سرکٹ کرنٹ 20.7 اے ہے۔ زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ موڈ ہے

چار 10 کلو واٹ ڈیزل جنریٹر میں سے ہر ایک کے لیے 5.2 a، کم از کم آپریٹنگ موڈ 310 kw ڈیزل جنریٹر ہے، ہر موجودہ لوڈ 6.9 a، 10 kw ڈیزل جنریٹر کے آپریشن کو متاثر نہیں کرتا ہے۔

5ہائی ریزسٹنس گراؤنڈنگ لائن کے لیے زیرو سیکوینس کرنٹ پروٹیکشن اور ہائی وولٹیج ریزسٹنس باکس کے لیے زیرو سیکوئنس کرنٹ پروٹیکشن کا حساب

5.1 Idz0x صفر ترتیب موجودہ تحفظ کی ٹرانسمیشن لائنوں کا حساب کتاب

صفر ترتیب موجودہ تحفظ کی ترتیب Idz0x = KIcx محفوظ لائن کی اہلیت کی موجودہ حالت کے مطابق ہے۔

کے تحت: K —— قابل اعتماد قابلیت، 4 ~ 5۔

حساسیت ہے: کلومیٹر = ID/IDZ0X ≥2

مرکزی تحفظ کے لیے کلومیٹر ≥2 اور بیک اپ تحفظ کے لیے کلومیٹر ≥1.5۔

لائن زیرو SEQUENCE CT کی تبدیلی کا تناسب 100/1 ہے، زیرو کرنٹ 1 موجودہ تحفظ کی ترتیب (ثانوی طرف) ہےIDz0x=5×0.53/100=0.0265 A

0.06 a/0.8 s پر، حساسیت ہے۔کلومیٹر=20.7/(0.06×100)≈3.4≥2

صفر کرنٹ 2 کرنٹ پروٹیکشن (ثانوی سائیڈ) کی سیٹ ویلیو ہے۔Idz0x= 4×0.53/100=0.0212 A

0.03/1.6 سیکنڈ پر، حساسیت ہے۔کلومیٹر=11.3/(0.03×100)≈3.8≥2

5.2 ہائی وولٹیج مزاحمتی باکس کے لیے صفر ترتیب موجودہ تحفظ کا Idz0R حساب

یہ زیرو سیکوینس پروٹیکشن کی سیٹ ویلیو سے 1.1 ~ 1.2 گنا بڑا ہے، اور وقت کی حد 0.3 s ہے۔

ہائی وولٹیج مزاحمتی باکس کا صفر ترتیب CT تناسب 50/5 ہے، اور صفر کرنٹ 1 کرنٹ پروٹیکشن (ثانوی طرف) کی قدر ہےIdz0R= 1.1×0.06×100/10=0.66 A

0.7 a/1.1 s پر، حساسیت ہے۔کلومیٹر=20.7/(0.7×10)≈2.9≥2

صفر کرنٹ 2 کرنٹ پروٹیکشن (ثانوی سائیڈ) کی سیٹ ویلیو ہے۔Idz0R= 1.1×0.03×100/10=0.33 A

0.4 a/1.9 s پر، حساسیت ہے۔کلومیٹر = 11.3/(0.410)≈2.8≥2 ذاتی حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے، رابطہ وولٹیج کو قومی معیار پر پورا اترنا چاہیے: جب تحفظ کے آپریشن کا وقت 1s سے زیادہ ہو، تو رابطہ وولٹیج کی قدر 50v ہے۔

زمینی وولٹیج کا فالٹ پوائنٹ ہے۔Ugz= IdRjd=20.7×1=20.7 V<50 V

ان میں، RJD گراؤنڈنگ مزاحمت کی قدر ہے، ≤1.0۔

6 ہائی ریزسٹنس گراؤنڈنگ آپریشن کی حکمت عملی

(1)جب سسٹم میں سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ ہوتا ہے، تو شارٹ سرکٹ کرنٹ بہت چھوٹا ہوتا ہے جس سے ہائی وولٹیج ریزسٹنس باکس کے درجہ حرارت کو خطرے کی گھنٹی نہیں ہوتی، اور یہ 10KW ڈیزل جنریٹر کے آپریشن کو متاثر نہیں کرتا ہے۔ چار 10KW ڈیزل جنریٹر نیوٹرل پوائنٹ پر ہائی ریزسٹنس گراؤنڈ سے جڑے ہوئے ہیں۔

(2)جب سسٹم میں سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ ہوتا ہے، تو شارٹ سرکٹ کرنٹ بڑا ہوتا ہے، جو ہائی وولٹیج ریزسٹنس باکس ٹمپریچر الارم بناتا ہے، اور 10KW ڈیزل جنریٹر کنٹرول سسٹم چار ہائی وولٹیج AC کونٹیکٹرز کو کنٹرول کرتا ہے تاکہ نیوٹرل گراؤنڈنگ کی ہائی ریزسٹنس کو ختم کیا جا سکے۔

(3)چار 10KW ڈیزل جنریٹر ایک نیوٹرل پوائنٹ ان گراؤنڈ موڈ میں چلائے جاتے ہیں، اور سسٹم کیبل کے کرنٹ I ∑ cL کا حساب لگایا جاتا ہے جیسا کہ ٹیبل 2 میں دکھایا گیا ہے۔ جیسا کہ ٹیبل 2 سے دیکھا جا سکتا ہے، شنگھائی سینٹر کا لائن کیپیسیٹینس کرنٹ تقریباً 4A ہے۔

ٹیبل 2 سسٹم کیبل کے ارتھ کیپیسیٹینس کرنٹ I ∑ cL کا حساب کتاب

ڈسٹری بیوشن کیبنٹ اور کیبل ٹو گراؤنڈ بنانے کے نظام کی گنجائش کرنٹ ہے۔I∑c= α(1+β)I∑cL=1.3×(1+15%)×4=6 A

فارمولہ مندرجہ ذیل ہے: (1.2 ~ 1.8) آزادی کے گتانک کے طور پر، (15% ~ 20%) بجلی کی تقسیم کے آلات کے اثر و رسوخ کی شرح کے طور پر۔

(4) صفر ترتیب موجودہ تحفظ (بیک اپ تحفظ ≥1.5) کی حساسیت ہے

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

(4)10KW ڈیزل جنریٹر پر نیوٹرل پوائنٹ بے بنیاد آپریشن موڈ کا اثر۔ سنگل فیز ٹو گراؤنڈ فالٹ کرنٹ 6A ہے، 410kw ڈیزل جنریٹر کے لیے زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ موڈ 1.5a ہے، اور 310kw ڈیزل جنریٹر کے لیے کم از کم آپریٹنگ موڈ 2.0a ہے، 10KW ڈیزل جنریٹر کو متاثر نہیں کرتا ہے۔

7 غیر جانبدار گراؤنڈنگ مزاحمت کا سسٹم ڈایاگرام

شنگھائی سینٹر ایمرجنسی ہائی وولٹیج 10KW ڈیزل جنریٹر نیوٹرل گراؤنڈ ریزسٹر سسٹم کو شکل 3 میں دکھایا گیا ہے۔

تصویر 3 ہنگامی ہائی وولٹیج 10 کلو واٹ ڈیزل جنریٹر نیوٹرل گراؤنڈ ریزسٹر سسٹم

8. نتیجہ

ہائی وولٹیج 10KW ڈیزل جنریٹر نیوٹرل گراؤنڈنگ معاشی مسائل کی ایک بہت وسیع رینج ہے۔ ایک ملک کے مختلف ممالک اور شہروں میں مختلف غیر جانبدار بنیادوں کے طریقے ہوتے ہیں، جو بنیادی طور پر ان کے اپنے آپریٹنگ تجربے اور روایت پر مبنی ہوتے ہیں۔