विजेचे नुकसान ट्रान्सफॉर्मर्स करू शकते? की ट्रान्सफॉर्मर लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिझाइन टिप्स

गडगडाटी वादळाच्या हवामानात ट्रान्सफॉर्मर्सला गडगडाट धमकी

ट्रान्सफॉर्मर्सच्या वादळाच्या हवामानाच्या धमक्या प्रामुख्याने दोन प्रकारच्या विजेच्या प्रभावांमधून येतात: थेट विजेचा स्ट्राइक आणि प्रेरित विजेचा वेग, वेगळ्या नुकसानीचे मार्ग आणि यंत्रणेसह.

डायरेक्ट लाइटनिंग स्ट्राइक म्हणजे थेट ट्रान्सफॉर्मर किंवा त्याच्या कनेक्ट केलेल्या रेषा थेट दाबणार्‍या विजेचा संदर्भ देते. लोह कोर आणि विंडिंग्ज सारख्या ट्रान्सफॉर्मरचे मूळ घटक धातूच्या साहित्याने बनविलेले असतात आणि बर्‍याच काळासाठी उच्च व्होल्टेज (10 केव्ही आणि त्यापेक्षा जास्त) वर कार्य करतात. एकदा थेट विजेच्या स्ट्राइकने धडक दिली की, शेकडो हजारो किंवा लाखो व्होल्टच्या विजेच्या व्होल्टेजमुळे त्वरित इन्सुलेशन थर तोडेल, परिणामी शॉर्ट सर्किट्स आणि लोखंडी कोर बर्नआउट चालू होईल, जे बर्‍याचदा विनाशकारी होते. तथापि, थेट विजेचा परिणाम होण्यामुळे ट्रान्सफॉर्मरची संभाव्यता जास्त नाही, कारण ट्रान्समिशन लाईन्स सामान्यत: लाइटनिंग रॉड्स आणि ओव्हरहेड ग्राउंड वायर सारख्या बाह्य संरक्षण सुविधांनी सुसज्ज असतात, ज्यामुळे "लाइटनिंग प्रोटेक्शन अडथळा" बनतो.

याउलट, प्रेरित विजेचा धोका अधिक लपलेला आणि सामान्य आहे. जेव्हा विजेच्या रेषांजवळील जमिनीवर किंवा वस्तूंवर प्रहार होतो, तेव्हा मजबूत लाइटनिंग इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड ट्रान्समिशन ओळींवर हजारो व्होल्टच्या ओव्हरव्होल्टेजला प्रवृत्त करेल आणि हे ओव्हरव्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मरच्या ओळींवर प्रचार करतील. ट्रान्सफॉर्मरमधील इन्सुलेशन सिस्टम (जसे की तेल - पेपर इन्सुलेशन आणि बुशिंग इन्सुलेशन) व्होल्टेज चढउतारांसाठी अत्यंत संवेदनशील आहेत. प्रेरित लाइटनिंगद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या ओव्हरव्होल्टेजमुळे इन्सुलेशनचे आंशिक ब्रेकडाउन होऊ शकते, ज्यामुळे इंटर - शॉर्ट सर्किट्स आणि मल्टी - पॉइंट ग्राउंडिंग सारख्या दोषांमुळे उद्भवू शकते. आकडेवारी दर्शविते की पॉवर सिस्टममधील 70% पेक्षा जास्त ट्रान्सफॉर्मर लाइटनिंग हानीचे दोष प्रेरित विजेमुळे होते.

बाह्य विजेच्या संरक्षणाचे मूळ म्हणजे थेट ट्रान्सफॉर्मर्स आणि संबंधित उपकरणांवर कार्य करणार्‍या विजेची संभाव्यता कमी करणे. सबस्टेशन्स किंवा वितरण स्थानकांमध्ये, संयुक्त संरक्षण योजना सहसा स्वीकारली जाते: लाइटनिंग रॉड्स आणि ओव्हरहेड ग्राउंड वायर एक "स्थानिक संरक्षण नेटवर्क" बनवतात आणि त्यांच्या संरक्षण श्रेणीने ट्रान्सफॉर्मर्स आणि सर्किट ब्रेकर सारख्या मुख्य उपकरणांचा समावेश केला पाहिजे. रोलिंग बॉल पद्धतीनुसार, विजेच्या रॉड्सच्या उंचीने हे सुनिश्चित केले पाहिजे की थेट विजेच्या स्ट्राइक प्रभावीपणे रोखण्यासाठी संरक्षणाचे कोन 45 डिग्रीपेक्षा जास्त नाही. ट्रान्सफॉर्मर्सशी जोडलेल्या ओव्हरहेड ओळींसाठी, ओव्हरहेड ग्राउंड वायर रेषांच्या दोन्ही टोकांवर स्थापित केल्या आहेत आणि ट्रान्सफॉर्मरच्या 50 मीटरच्या आत "इनकमिंग लाइन संरक्षण विभाग" सेट केला आहे. इन्सुलेटरच्या तुकड्यांची संख्या वाढवून आणि लाइन अटकर्स स्थापित करून, विजेच्या येणार्‍या लाटाची तीव्रता कमी होते.

हे लक्षात घ्यावे की बाह्य विजेच्या संरक्षणास "संरक्षण अंध स्पॉट्स" टाळण्याची आवश्यकता आहे. बुशिंग्ज आणि रेडिएटर्स सारख्या ट्रान्सफॉर्मरचे प्रमुख भाग लाइटनिंग ब्रेकडाउनची शक्यता आहेत. म्हणूनच, त्यांच्या वरील विजेच्या रॉड्सची स्थापना स्थिती अचूकपणे मोजली जाणे आवश्यक आहे जेणेकरून संरक्षण मृत कोपरे नाहीत. गडगडाटी वादळात - प्रवण क्षेत्रे किंवा डोंगराळ प्रदेशांमध्ये, "स्वतंत्र विजेचा रॉड + वेगळ्या ग्राउंडिंग" डिझाइन देखील वापरला जाऊ शकतो, जिथे लाइटनिंग रॉडची तीव्रता निर्माण होण्यापासून रोखण्यासाठी ट्रान्सफॉर्मर ग्राउंडिंग ग्रिड (3 मीटरपेक्षा कमी नसलेल्या अंतरासह) विजेच्या रॉडची ग्राउंडिंग सिस्टम स्वतंत्रपणे सेट केली जाते.

जरी बाह्य विजेचे संरक्षण बहुतेक लाइटनिंगला अडथळा आणते, काही प्रेरित विजेचा किंवा अवशिष्ट ओव्हरव्होल्टेज अद्याप ट्रान्सफॉर्मरवर आक्रमण करू शकतात. यावेळी, अंतर्गत लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिव्हाइस महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावतात. जस्त ऑक्साईड अटक करणारे ट्रान्सफॉर्मर्ससाठी "संरक्षणाची पहिली ओळ" आहेत. ते ट्रान्सफॉर्मरच्या उच्च - व्होल्टेज साइड आउटलेटवर समांतर स्थापित केले आहेत. सामान्य ऑपरेशनमध्ये, ते उच्च - प्रतिरोधक स्थितीत असतात. जेव्हा विजेचा ओव्हरव्होल्टेज उंबरठा ओलांडतो, तेव्हा इन्सुलेशन सहिष्णुता श्रेणीतील ओव्हरव्होल्टेज मर्यादित करते आणि विजेचा प्रवाह जमिनीवर वळविला जातो, तेव्हा एरेस्टर द्रुतगतीने खाली पडतो आणि आयोजित करतो. उच्च - दर्जेदार झिंक ऑक्साईड अटकर्समध्ये कमी अवशिष्ट व्होल्टेज आणि मोठ्या वर्तमान - वाहून नेण्याची क्षमता असणे आवश्यक आहे आणि 10 केव्ही ट्रान्सफॉर्मर्सना समर्थन देणार्‍या अटकर्सचे अवशिष्ट व्होल्टेज 45 केव्हीच्या खाली नियंत्रित केले जावे.

अटक करणार्‍यांव्यतिरिक्त, इन्सुलेशन समन्वय डिझाइन देखील महत्वाचे आहे. ट्रान्सफॉर्मरमधील इन्सुलेशन सिस्टम (जसे की तेल - पेपर इन्सुलेशन आणि बुशिंग इन्सुलेशन) "चरण -} द्वारा - स्टेप प्रोटेक्शन" तयार करण्यासाठी अटकेच्या संरक्षणाची वैशिष्ट्ये जुळविणे आवश्यक आहे. उदाहरणार्थ, वळण प्रक्रिया समायोजित करून (जसे की 纠结式 विंडिंग्ज वापरणे) आणि अँटी - प्रदूषण पोर्सिलेन स्लीव्ह किंवा संमिश्र स्लीव्ह्ज पृष्ठभागाच्या फ्लॅशओव्हर प्रतिकार वाढविण्यासाठी बुशिंग निवडीसाठी निवडले जातात. K 35 केव्ही आणि त्यापेक्षा जास्त ट्रान्सफॉर्मर्ससाठी, तटस्थ बिंदू इन्सुलेशनला नुकसान होण्यापासून विजेच्या ओव्हरव्होल्टेजला रोखण्यासाठी तटस्थ बिंदूवर तटस्थ बिंदू अटक करणारे देखील स्थापित केले जातात.

पॉवर सिस्टममधील बुद्धिमत्तेच्या विकासासह, लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिझाइनने "निष्क्रिय संरक्षण" वरून "सक्रिय लवकर चेतावणी" मध्ये श्रेणीसुधारित केले आहे. आधुनिक ट्रान्सफॉर्मर्स सामान्यत: ऑनलाइन मॉनिटरिंग सिस्टमसह सुसज्ज असतात, जे झिंक ऑक्साईड एरेस्टर लीकज चालू मॉनिटर्स, वळण तापमान सेन्सर, अर्धवट डिस्चार्ज डिटेक्टर आणि इतर उपकरणे स्थापित करून वास्तविक - वेळ ऑपरेशन डेटा गोळा करतात. जेव्हा एरेस्टर गळतीची वर्तमान असामान्यपणे वाढते किंवा वळण इन्सुलेशन प्रतिरोध कमी होते, तेव्हा सिस्टम आपोआप प्रारंभिक चेतावणी सिग्नल पाठवेल आणि ऑपरेशन आणि देखभाल कर्मचारी छुपे धोके वेळेवर समस्यानिवारण करू शकतात.

गडगडाटी वादळ - प्रवण क्षेत्रांमध्ये, लाइटनिंग लोकेशन सिस्टम ट्रान्सफॉर्मर स्टेट मूल्यांकन मॉडेलशी देखील जोडले जाऊ शकते. ट्रान्सफॉर्मरच्या ऐतिहासिक फॉल्ट रेकॉर्डसह एकत्रितपणे विजेच्या क्रियाकलापांची वेळ, स्थान आणि तीव्रता यासारख्या डेटाचे विश्लेषण करून, विजेमुळे खराब झालेल्या उपकरणांची जोखीम पातळीचा अंदाज आहे आणि लोड समायोजन आणि तात्पुरते शटडाउन यासारख्या प्रतिबंधात्मक उपायांचा आगाऊ घेतला जातो. पॉवर ग्रिड कंपनीने हे तंत्रज्ञान उच्च - जोखीम वादळाच्या भागात लागू केल्यानंतर, ट्रान्सफॉर्मर लाइटनिंग डॅमेज फॉल्ट्सच्या दुरुस्तीची वेळ 40%ने कमी केली आणि वीजपुरवठा विश्वसनीयता लक्षणीय सुधारली.

ट्रान्सफॉर्मर लाइटनिंग ओव्हरव्होल्टेज प्रभावांचा प्रतिकार करू शकतो आणि लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिझाइनची विश्वासार्हता सुनिश्चित करू शकते की नाही हे सत्यापित करण्यासाठी विजेचा आवेग चाचणी हा एक महत्त्वपूर्ण दुवा आहे. प्रयोगशाळेच्या वातावरणात ट्रान्सफॉर्मरवरील वास्तविक ऑपरेशनमध्ये उद्भवू शकणार्‍या विजेच्या आवेग व्होल्टेजचे अनुकरण करणे, अत्यंत व्होल्टेज परिस्थितीत ट्रान्सफॉर्मरच्या इन्सुलेशन कामगिरीची आणि स्ट्रक्चरल स्थिरतेची चाचणी करणे आणि लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिझाइनच्या ऑप्टिमायझेशनसाठी विश्वासार्ह आधार प्रदान करणे हा त्याचा मुख्य हेतू आहे.

विजेच्या आवेग चाचण्या दोन मुख्य प्रकारचे आहेत: पूर्ण - वेव्ह आवेग चाचणी आणि चिरलेली - वेव्ह आवेग चाचणी. संपूर्ण - वेव्ह आवेग चाचणी ट्रान्सफॉर्मर विंडिंगवर मानक विजेच्या आवेग व्होल्टेज वेव्हफॉर्म (1.2/50μ एस) लागू करते, लाइनच्या बाजूने प्रचार करणार्‍या लाइटनिंग ओव्हरव्होल्टेजच्या संपूर्ण प्रक्रियेचे अनुकरण करते. ही चाचणी प्रभावीपणे शोधू शकते की विंडींगमध्ये कमकुवत बिंदू सारखे इन्सुलेशन दोष आहेत की नाही जे विजेच्या ओव्हरव्होल्टेज अंतर्गत ब्रेकडाउन आहेत. चिरलेली - वेव्ह आवेग चाचणी म्हणजे लाइटनिंग इम्पल्स व्होल्टेज वेव्ह आगाऊ कापून टाकणे (सामान्यत: वेव्ह फ्रंट नंतर 2 - 5 s मध्ये वेव्ह शेपटी कापून टाकणे), जे पूर्ण -}} वेव्ह टेस्टपेक्षा अधिक तीव्र आहे. हे मुख्यतः ट्रान्सफॉर्मरच्या तेलाच्या इन्सुलेशन सामर्थ्याची चाचणी घेण्यासाठी वापरले जाते - पेपर इन्सुलेशन आणि बुशिंग स्टीप - फ्रंट ओव्हरव्होल्टेजच्या क्रियेखाली आणि जेव्हा विजेच्या ओव्हरव्होल्टेज अचानक बदलतात तेव्हा इन्सुलेशन अद्याप त्याची कार्यक्षमता राखू शकते की नाही हे सत्यापित करते.

चाचणी दरम्यान, ब्रेकडाउन व्होल्टेज मूल्य, आंशिक डिस्चार्ज रक्कम आणि ट्रान्सफॉर्मरच्या इन्सुलेशन प्रतिरोध बदल यासारख्या मुख्य निर्देशकांचे परीक्षण केले जाते. जर ट्रान्सफॉर्मर ब्रेकडाउन, फ्लॅशओव्हर किंवा इन्सुलेशन पॅरामीटर्समधील महत्त्वपूर्ण बदलांशिवाय निर्दिष्ट केलेल्या आवेग व्होल्टेजचा प्रतिकार करू शकत असेल तर ते सूचित करते की त्याची इन्सुलेशन सिस्टम लाइटनिंग संरक्षण आवश्यकता पूर्ण करते. अन्यथा, इन्सुलेशन कमकुवतपणाची कारणे शोधणे आवश्यक आहे, जसे की अयोग्य वळण व्यवस्था किंवा अपात्र इन्सुलेशन सामग्री आणि डिझाइनला अनुकूलित करा.

ट्रान्सफॉर्मर फॅक्टरी सोडण्यापूर्वीच विजेची आवेग चाचणी ही केवळ एक आवश्यक चाचणी नाही तर सर्व्हिस लाइफ दरम्यान ट्रान्सफॉर्मरच्या इन्सुलेशनच्या वृद्धत्वाच्या स्थितीचे मूल्यांकन करण्यासाठी ऑपरेशन आणि देखभाल युनिट्ससाठी एक महत्त्वपूर्ण साधन देखील आहे. वेगवेगळ्या कालावधीत समान ट्रान्सफॉर्मरच्या चाचणी डेटाची तुलना करून, ट्रान्सफॉर्मरची इन्सुलेशन कामगिरी कमी झाली आहे की नाही याचा न्याय केला जाऊ शकतो, जेणेकरून देखभाल किंवा बदलण्याची शक्यता आगाऊ घ्यावी लागेल आणि इन्सुलेशन एजिंगमुळे उद्भवलेल्या विजेच्या नुकसानीचे दोष टाळता येईल.

लाइटनिंग प्रोटेक्शन डिझाइनची प्रभावीता केवळ प्रारंभिक योजनेवरच अवलंबून नाही तर तपशील ऑप्टिमायझेशन आणि दैनंदिन देखभालकडे लक्ष देणे देखील आवश्यक आहे. ट्रान्सफॉर्मर इंस्टॉलेशन दरम्यान, उच्च - व्होल्टेज साइड केबल इनकमिंग ओळी पाईप्सद्वारे घालणे आवश्यक आहे आणि केबलमध्ये प्रेरित विजेने तयार केलेल्या ओव्हरव्होल्टेज कमी करण्यासाठी मेटल पाईपच्या दोन्ही टोकांना विश्वसनीयरित्या "इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक शिल्डिंग लेयर" तयार केले पाहिजे. तेल बुडलेल्या ट्रान्सफॉर्मर्ससाठी, ओलावा शोषणानंतर इन्सुलेशनची कार्यक्षमता कमी होऊ नये म्हणून श्वासोच्छवासामधील सिलिका जेल कोरडे ठेवले पाहिजे; कोरड्या प्रकारच्या ट्रान्सफॉर्मर्ससाठी, पृष्ठभागाची धूळ नियमितपणे स्वच्छ केली पाहिजे ज्यामुळे घाण जमा होण्यामुळे उद्भवते.

ग्राउंडिंग ग्रीडची देखभाल ही एक महत्त्वाची दुवा आहे जी सहजपणे दुर्लक्ष केली जाते. मातीची गंज आणि सेटलमेंटमुळे ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड फ्रॅक्चर किंवा ग्राउंडिंग प्रतिरोध वाढू शकते. म्हणूनच, ग्राउंडिंग प्रतिरोध दरवर्षी मोजले जावे आणि ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड्सचे विश्वसनीय कनेक्शन सुनिश्चित करण्यासाठी दर 3 वर्षांनी ग्राउंडिंग ग्रिड वाहक चाचणी घेतली पाहिजे. अटक करणार्‍यांना डीसी संदर्भ व्होल्टेज चाचण्या घेणे आवश्यक आहे आणि प्रत्येक 1 - 2 वर्षे आणि सध्याच्या चाचण्या गळती करणे आवश्यक आहे आणि वृद्धत्व किंवा कामगिरी - rad डिग्रेडेड अटक करणार्‍यांना गडगडाटी हवामानात अयशस्वी होण्यापासून रोखण्यासाठी वेळोवेळी बदलले पाहिजे.