విద్యుత్ నెట్వర్క్లలో ఓవర్వోల్టేజ్

ఓవర్వోల్టేజ్ అనేది ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్ యొక్క మూలకాల యొక్క ఇన్సులేషన్‌పై అత్యధిక ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ (యునోమ్) యొక్క వ్యాప్తిని అధిగమించే వోల్టేజ్. అప్లికేషన్ యొక్క స్థలంపై ఆధారపడి, దశ, ఇంటర్-ఫేజ్, అంతర్గత వైండింగ్లు మరియు ఇంటర్-కాంటాక్ట్ ఓవర్వోల్టేజ్ వేరు చేయబడతాయి. స్విచ్చింగ్ పరికరాల (స్విచ్‌లు, డిస్‌కనెక్టర్లు) యొక్క అదే దశల బహిరంగ పరిచయాల మధ్య వోల్టేజ్ వర్తించినప్పుడు రెండోది సంభవిస్తుంది.

కింది అధిక వోల్టేజ్ లక్షణాలు వేరు చేయబడ్డాయి:

• గరిష్ట విలువ Umax లేదా బహుళత్వం K = Umax / Unom;

• ఎక్స్పోజర్ వ్యవధి;

• వక్ర ఆకారం;

• నెట్‌వర్క్ మూలకాల పరిధి వెడల్పు.

ఈ లక్షణాలు గణాంక వ్యాప్తికి లోబడి ఉంటాయి ఎందుకంటే అవి అనేక అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి.

ఉప్పెన రక్షణ చర్యలు మరియు ఇన్సులేషన్ ఎంపిక యొక్క సాధ్యాసాధ్యాలను అధ్యయనం చేసేటప్పుడు, పవర్ సిస్టమ్ పరికరాల యొక్క పనికిరాని సమయం మరియు అత్యవసర మరమ్మతులు, అలాగే పరికరాల వైఫల్యం కారణంగా నష్టం (గణిత అంచనా మరియు విచలనం) యొక్క గణాంక లక్షణాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం అవసరం. , ఉత్పత్తిని తిరస్కరించడం మరియు విద్యుత్ వినియోగదారుల మధ్య సాంకేతిక ప్రక్రియ యొక్క అంతరాయం.

అధిక-వోల్టేజ్ నెట్‌వర్క్‌లలో ఓవర్‌వోల్టేజ్ యొక్క ప్రధాన రకాలు మూర్తి 1లో చూపబడ్డాయి.

అన్నం. 1. అధిక-వోల్టేజ్ నెట్వర్క్లలో ఓవర్వోల్టేజ్ యొక్క ప్రధాన రకాలు

ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ యొక్క మూలకాలలో నిల్వ చేయబడిన లేదా జనరేటర్ల ద్వారా సరఫరా చేయబడిన విద్యుదయస్కాంత శక్తిలో హెచ్చుతగ్గుల వలన అంతర్గత ఓవర్వోల్టేజ్ ఏర్పడుతుంది. సంభవించే పరిస్థితులు మరియు ఇన్సులేషన్‌కు గురికావడం యొక్క సాధ్యమైన వ్యవధిపై ఆధారపడి, స్థిర, పాక్షిక-స్థిర మరియు స్విచ్చింగ్ ఓవర్‌వోల్టేజీలు వేరు చేయబడతాయి.

ఓవర్‌వోల్టేజీలను మార్చడం - సర్క్యూట్ లేదా నెట్‌వర్క్ పారామితులలో ఆకస్మిక మార్పుల సమయంలో (లైన్లు, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు మొదలైన వాటి యొక్క ప్రణాళిక మరియు అత్యవసర మార్పిడి), అలాగే భూమి లోపాల ఫలితంగా మరియు దశల మధ్య సంభవిస్తుంది. ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్ యొక్క మూలకాలు (లైన్ కండక్టర్లు లేదా ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు మరియు రియాక్టర్‌ల వైండింగ్‌లు) ఆన్ లేదా ఆఫ్ చేసినప్పుడు (శక్తి ప్రసారానికి అంతరాయం), ఓసిలేటరీ ట్రాన్సియెంట్‌లు సంభవిస్తాయి, ఇది ముఖ్యమైన ఓవర్‌వోల్టేజ్‌లకు దారితీస్తుంది. కరోనా సంభవించినప్పుడు, నష్టాలు ఈ ఓవర్‌వోల్టేజీల మొదటి శిఖరాలపై మందగించే ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌ల కెపాసిటివ్ కరెంట్‌ల అంతరాయం సర్క్యూట్ బ్రేకర్‌లో పదేపదే ఆర్సింగ్ మరియు పదేపదే ట్రాన్సియెంట్‌లు మరియు ఓవర్‌వోల్టేజీలు మరియు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల నిష్క్రియ వేగంతో చిన్న ఇండక్టివ్ కరెంట్‌ల ట్రిప్పింగ్‌తో కూడి ఉంటుంది - సర్క్యూట్ బ్రేకర్‌లో ఆర్క్ యొక్క బలవంతంగా అంతరాయం మరియు శక్తి యొక్క ఓసిలేటరీ పరివర్తన. దాని సమాంతర శక్తుల విద్యుత్ క్షేత్ర శక్తిలో అయస్కాంత ట్రాన్స్ఫార్మర్ ఫీల్డ్ యొక్క. ఆర్సింగ్ ఎర్త్ లోపాలతో వివిక్త తటస్థ నెట్‌వర్క్‌లో బహుళ ఆర్క్ స్ట్రైక్‌లు మరియు సంబంధిత ఆర్క్ సర్జ్‌లు కూడా గమనించబడతాయి.

పాక్షిక-స్థిర ఓవర్‌వోల్టేజీలు సంభవించడానికి ప్రధాన కారణం కెపాసిటివ్ ప్రభావం, ఉదాహరణకు, జనరేటర్‌ల ద్వారా అందించబడే సింగిల్-ఎండ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్ ద్వారా.

అసమాన పంక్తి మోడ్‌లు సంభవిస్తాయి, ఉదాహరణకు, ఒక దశ భూమికి తగ్గించబడినప్పుడు, ఒక వైర్ బ్రేక్, సర్క్యూట్ బ్రేకర్ యొక్క ఒకటి లేదా రెండు దశలు, ప్రాథమిక పౌనఃపున్య వోల్టేజ్‌ను మరింత పెంచడానికి లేదా కొన్ని అధిక హార్మోనిక్స్ వద్ద ఓవర్‌వోల్టేజీలకు కారణం కావచ్చు — ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క బహుళ EMF … జనరేటర్.

నాన్-లీనియర్ లక్షణాలతో సిస్టమ్ యొక్క ఏదైనా మూలకం, ఉదాహరణకు సంతృప్త మాగ్నెటిక్ కోర్ ఉన్న ట్రాన్స్‌ఫార్మర్, అధిక లేదా తక్కువ హార్మోనిక్స్ మరియు సంబంధిత ఫెర్రోరెసోనెంట్ ఓవర్‌వోల్టేజ్‌ల మూలంగా కూడా ఉంటుంది. ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ యొక్క సహజ పౌనఃపున్యంతో కాలానుగుణంగా సర్క్యూట్ పరామితిని (జనరేటర్ ఇండక్టెన్స్) మార్చే యాంత్రిక శక్తి యొక్క మూలం ఉంటే, పారామెట్రిక్ ప్రతిధ్వని సంభవించవచ్చు.

కొన్ని సందర్భాల్లో, అనేక కమ్యుటేషన్లు లేదా ఇతర అననుకూల కారకాలు విధించబడినప్పుడు పెరిగిన గుణకారంతో అంతర్గత ఓవర్వోల్టేజీల సంభావ్యతను పరిగణనలోకి తీసుకోవడం కూడా అవసరం.

330-750 kV నెట్‌వర్క్‌లలో ఓవర్‌వోల్టేజీలను మార్చడాన్ని పరిమితం చేయడానికి, ఇన్సులేషన్ ఖర్చు ముఖ్యంగా ముఖ్యమైనది, శక్తివంతమైనది వాల్వ్ నియంత్రణలు లేదా రియాక్టర్లు. తక్కువ వోల్టేజ్ తరగతులతో ఉన్న నెట్‌వర్క్‌లలో, అంతర్గత ఓవర్‌వోల్టేజ్‌లను పరిమితం చేయడానికి అరెస్ట్‌లు ఉపయోగించబడవు మరియు మెరుపు అరెస్టర్‌ల లక్షణాలు ఎంపిక చేయబడతాయి, తద్వారా అవి అంతర్గత ఓవర్‌వోల్టేజ్‌ల క్రింద ట్రిప్ చేయవు.

మెరుపు ఉప్పెనలు బాహ్య సర్జ్‌లను సూచిస్తాయి మరియు బాహ్య emfలకు గురైనప్పుడు సంభవిస్తాయి. లైన్ మరియు సబ్‌స్టేషన్‌పై ప్రత్యక్ష మెరుపు సమ్మె సంభవించినప్పుడు అతిపెద్ద మెరుపు ఉప్పెనలు సంభవిస్తాయి. విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ కారణంగా, సమీపంలోని మెరుపు సమ్మె ప్రేరేపిత ఉప్పెనను సృష్టిస్తుంది, ఇది సాధారణంగా ఇన్సులేషన్ వోల్టేజ్‌లో మరింత పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది. సబ్‌స్టేషన్ లేదా ఎలక్ట్రికల్ మెషీన్‌ను చేరుకోవడం, ఓటమి పాయింట్ నుండి వ్యాపిస్తుంది విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు, వారి ఇన్సులేషన్‌పై ప్రమాదకరమైన ఓవర్‌వోల్టేజ్‌లను కలిగిస్తుంది.

నెట్వర్క్ యొక్క విశ్వసనీయ ఆపరేషన్ను నిర్ధారించడానికి, దాని సమర్థవంతమైన మరియు ఆర్థిక మెరుపు రక్షణను అమలు చేయడం అవసరం. ప్రత్యక్ష మెరుపు దాడుల నుండి రక్షణ 110 kV పైన ఉన్న ఓవర్ హెడ్ లైన్ల కండక్టర్ల పైన ఉన్న అధిక నిలువు మెరుపు రాడ్ మరియు మెరుపు రక్షణ కేబుల్స్ సహాయంతో నిర్వహించబడుతుంది.

లైన్ నుండి వచ్చే ఉప్పెనలకు వ్యతిరేకంగా రక్షణ అన్ని వోల్టేజ్ తరగతుల లైన్లలోని సబ్‌స్టేషన్‌లకు సంబంధించిన విధానాలపై మెరుగైన మెరుపు రక్షణతో సబ్‌స్టేషన్‌ల వాల్వ్ మరియు పైప్ అరెస్టర్‌లచే నిర్వహించబడుతుంది.ఓవర్ హెడ్ లైన్ విధానం కోసం ప్రత్యేక అరెస్టర్లు, కెపాసిటర్లు, రియాక్టర్లు, కేబుల్ ఇన్సర్ట్‌లు మరియు మెరుగైన మెరుపు రక్షణ సహాయంతో తిరిగే యంత్రాల యొక్క ముఖ్యంగా విశ్వసనీయ మెరుపు రక్షణను అందించడం అవసరం.

ఆర్క్ సప్రెషన్ కాయిల్ ద్వారా నెట్‌వర్క్ యొక్క తటస్థ భాగాన్ని ఎర్తింగ్ చేయడం, ఆటోమేటిక్ రీక్లోజింగ్ మరియు లైన్‌లను తగ్గించడం, ఇన్సులేషన్‌ను జాగ్రత్తగా నిరోధించడం, స్టాప్‌లు మరియు ఎర్తింగ్ వంటివి లైన్‌ల విశ్వసనీయతను బాగా పెంచుతాయి.

ఇన్సులేషన్ యొక్క విద్యుద్వాహక బలం వోల్టేజీకి గురికావడం యొక్క పెరుగుతున్న వ్యవధితో తగ్గుతుందని గమనించాలి. ఈ విషయంలో, అదే వ్యాప్తి యొక్క అంతర్గత మరియు బాహ్య ఓవర్వోల్టేజీలు ఇన్సులేషన్కు భిన్నమైన ప్రమాదాన్ని అందిస్తాయి. అందువల్ల, ఇన్సులేషన్ స్థాయిని ఒకే తట్టుకునే వోల్టేజ్ విలువ ద్వారా వర్గీకరించబడదు.

ఇన్సులేషన్ యొక్క అవసరమైన స్థాయి ఎంపిక, అనగా. టెస్ట్ వోల్టేజ్‌ల ఎంపిక, ఇన్సులేషన్ కోఆర్డినేషన్ అని పిలవబడేది, సిస్టమ్‌లో సంభవించే ఓవర్‌వోల్టేజీల యొక్క సమగ్ర విశ్లేషణ లేకుండా అసాధ్యం.

ఇన్సులేషన్ కోఆర్డినేషన్ సమస్య ప్రధాన సమస్యలలో ఒకటి. ఈ పరిస్థితి ఒకటి లేదా మరొక నామమాత్రపు వోల్టేజ్ యొక్క ఉపయోగం అంతిమంగా ఇన్సులేషన్ ఖర్చు మరియు వ్యవస్థలోని వాహక మూలకాల ధర మధ్య నిష్పత్తి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.

ఐసోలేషన్ కోఆర్డినేషన్ సమస్య ప్రాథమిక పనిగా ఉంటుంది — సిస్టమ్ ఐసోలేషన్ స్థాయిలను సెట్ చేయడం... ఐసోలేషన్ కోఆర్డినేషన్ తప్పనిసరిగా అప్లైడ్ ఓవర్‌వోల్టేజ్‌ల యొక్క పేర్కొన్న యాంప్లిట్యూడ్‌లు మరియు వేవ్‌ఫారమ్‌లపై ఆధారపడి ఉండాలి.

ప్రస్తుతం, 220 kV వరకు వ్యవస్థలో ఇన్సులేషన్ సమన్వయం వాతావరణ ఓవర్‌వోల్టేజ్‌ల కోసం చేయబడుతుంది మరియు 220 kV కంటే ఎక్కువ సమన్వయం తప్పనిసరిగా అంతర్గత ఓవర్‌వోల్టేజ్‌లను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.

వాతావరణ సర్జ్‌లలో ఇన్సులేషన్ కోఆర్డినేషన్ యొక్క సారాంశం అనేది కవాటాల లక్షణాలతో ఇన్సులేషన్ యొక్క ప్రేరణ లక్షణాల సమన్వయం (సరిపోలిక), ఇది వాతావరణ కల్లోలాలను పరిమితం చేయడానికి ప్రధాన పరికరం. అధ్యయనం ప్రకారం, పరీక్ష వోల్టేజ్ యొక్క ప్రామాణిక వేవ్ స్వీకరించబడింది.

అంతర్గత ఓవర్‌వోల్టేజ్‌లను సమన్వయం చేస్తున్నప్పుడు, అంతర్గత ఓవర్‌వోల్టేజ్‌ల అభివృద్ధి యొక్క అనేక రకాల రూపాల కారణంగా, ఒకే రక్షిత పరికరం యొక్క ఉపయోగంపై దృష్టి పెట్టడం అసాధ్యం. అవసరమైన సంక్షిప్తత తప్పనిసరిగా నెట్వర్క్ పథకం ద్వారా అందించబడాలి: షంట్ రియాక్టర్లు, రీ-ఇగ్నిషన్ లేకుండా స్విచ్లు ఉపయోగించడం, ప్రత్యేక స్పార్క్ ఖాళీలను ఉపయోగించడం.

అంతర్గత ఓవర్వోల్టేజీల కోసం, ఇన్సులేషన్ పరీక్ష తరంగ రూపాల సాధారణీకరణ ఇటీవల వరకు ఇంకా నిర్వహించబడలేదు. ఇప్పటికే చాలా పదార్థాలు సేకరించబడ్డాయి మరియు సమీప భవిష్యత్తులో పరీక్ష తరంగాల యొక్క సంబంధిత సాధారణీకరణ నిర్వహించబడుతుంది.