विद्युत वितरण पैनल में कास्केडिंग ट्रिप्स की समस्या क्या है?

अक्सर, सबसे निम्न स्तर का सर्किट ब्रेकर ट्रिप नहीं होता, लेकिन अपस्ट्रीम (उच्च-स्तर) वाला ट्रिप हो जाता है! इससे बड़े पैमाने पर बिजली की आपूर्ति रुक जाती है! ऐसा क्यों होता है? आज, हम इस मुद्दे पर चर्चा करेंगे।

अनवरत (अभिप्राय रहित अपस्ट्रीम) ट्रिपिंग के मुख्य कारण

• मुख्य सर्किट ब्रेकर की लोड क्षमता डाउनस्ट्रीम शाखा ब्रेकरों की कुल लोड क्षमता से कम है।

• मुख्य ब्रेकर में एक अवशिष्ट धारा डिवाइस (RCD) लगी होती है, जबकि शाखा ब्रेकरों में नहीं। जब उपकरण की लीकेज धारा 30 mA तक पहुंच जाती है या उससे अधिक हो जाती है, तो मुख्य ब्रेकर ट्रिप हो जाता है।

• दो स्तरों के ब्रेकरों के बीच संरक्षण समन्वय मेल नहीं खाता—जब भी संभव हो, एक ही निर्माता के ब्रेकर का उपयोग करें।

• मुख्य ब्रेकर को लोड के तहत लगातार संचालित करने से संपर्क कार्बनीकरण होता है, जिससे खराब संपर्क, बढ़ी हुई प्रतिरोध, अधिक धारा, गर्मी और अंततः ट्रिप होता है।

• डाउनस्ट्रीम ब्रेकर में दोषों की सही पहचान करने के लिए उचित संरक्षण सेटिंग नहीं होती (जैसे, शून्य-अनुक्रम संरक्षण के बिना एक-फेज ग्राउंड दोष)।

• पुराने ब्रेकर शंट-ट्रिप संचालन समय को लंबा कर देते हैं; उन्हें उन ब्रेकरों से बदल दें जिनका वास्तविक ट्रिपिंग समय अपस्ट्रीम ब्रेकर के समय से कम हो।

अनवरत ट्रिपिंग के लिए समाधान

यदि अनवरत के कारण अपस्ट्रीम सर्किट ब्रेकर ट्रिप होता है:

• यदि एक शाखा संरक्षण रिले संचालित हो गया है लेकिन उसका ब्रेकर ट्रिप नहीं हुआ, तो पहले उस शाखा ब्रेकर को मैन्युअल रूप से खोलें, फिर अपस्ट्रीम ब्रेकर को फिर से संचालित करें।

• यदि किसी भी शाखा संरक्षण ने संचालन नहीं किया, तो प्रभावित क्षेत्र में सभी उपकरणों को दोषों की जांच करें। यदि कोई दोष नहीं मिलता, तो अपस्ट्रीम ब्रेकर को बंद करें और प्रत्येक शाखा सर्किट को एक-एक करके फिर से ऊर्जा से लैस करें। जब किसी विशिष्ट शाखा को ऊर्जा से लैस करने से अपस्ट्रीम ब्रेकर फिर से ट्रिप हो, तो वह शाखा ब्रेकर दोषी है और उसे रखरखाव या प्रतिस्थापन के लिए अलग कर दें।

एक सर्किट ब्रेकर के ट्रिप होने के लिए दो शर्तें पूरी होनी चाहिए:

• दोष धारा सेट थ्रेशहोल्ड तक पहुंच जानी चाहिए।

• दोष धारा सेट समय अवधि तक बनी रहनी चाहिए।

इसलिए, अनवरत ट्रिपिंग से बचने के लिए, ब्रेकर स्तरों के बीच धारा सेटिंग और समय सेटिंग दोनों का सही समन्वय किया जाना चाहिए।

उदाहरण के लिए:

• पहले स्तर (अपस्ट्रीम) ब्रेकर की ओवरकरंट संरक्षण सेटिंग 700 A है, जिसका समय देरी 0.6 सेकंड है।

• दूसरे स्तर (डाउनस्ट्रीम) ब्रेकर की धारा सेटिंग कम (जैसे, 630 A) और समय देरी कम (जैसे, 0.3 सेकंड) होनी चाहिए।

इस मामले में, यदि दूसरे स्तर के ब्रेकर के संरक्षण क्षेत्र में दोष हो, तो भी यदि दोष धारा अपस्ट्रीम ब्रेकर के थ्रेशहोल्ड से अधिक हो, तो डाउनस्ट्रीम ब्रेकर 0.3 सेकंड में दोष को साफ कर देगा—जबकि अपस्ट्रीम ब्रेकर का 0.6 सेकंड का टाइमर पूरा होने से पहले—इस प्रकार अपस्ट्रीम ब्रेकर को ट्रिप होने से बचा जा सकता है और अनवरत ट्रिपिंग से बचा जा सकता है।

यह कई महत्वपूर्ण बिंदुओं को दर्शाता है:

• सभी दोष प्रकारों के लिए यही सिद्धांत लागू होता है—चाहे शॉर्ट-सर्किट या ग्राउंड दोष—समन्वय दोष धारा की गुणवत्ता और समय अवधि पर निर्भर करता है।

• समय समन्वय अक्सर अधिक महत्वपूर्ण होता है क्योंकि दोष धाराएं एक साथ कई ब्रेकरों के पिकअप सेटिंग से अधिक हो सकती हैं।

• यदि सेटिंग पेपर पर सही समन्वित लगती हैं, तो भी वास्तविक प्रदर्शन में अनवरत ट्रिपिंग हो सकती है। क्यों? क्योंकि कुल दोष-साफ करने का समय न केवल संरक्षण रिले के संचालन समय को शामिल करता है, बल्कि ब्रेकर के यांत्रिक खुलने का समय भी शामिल करता है। यह यांत्रिक समय निर्माता और मॉडल के आधार पर भिन्न होता है। क्योंकि संरक्षण समय मिलीसेकंड में होते हैं, इसलिए छोटे अंतर भी समन्वय को बिगाड़ सकते हैं।

उदाहरण के लिए, उपरोक्त उदाहरण में, दूसरे स्तर का ब्रेकर 0.3 सेकंड में दोष को साफ करना चाहिए। लेकिन यदि इसकी यांत्रिक व्यवस्था धीमी हो और धारा को पूरी तरह से रोकने में 0.4 सेकंड लगें, तो अपस्ट्रीम ब्रेकर दोष को 0.6 सेकंड तक चलता पाएगा और ट्रिप हो जाएगा—जिससे अनवरत घटना होगी।

इसलिए, सही समन्वय को सुनिश्चित करने और अनवरत ट्रिपिंग से बचने के लिए, वास्तविक ब्रेकर संचालन समय की जांच संरक्षण टेस्ट उपकरण का उपयोग करके की जानी चाहिए। समन्वय वास्तविक मापा गया कुल साफ-करने का समय पर आधारित होना चाहिए, न कि केवल सैद्धांतिक सेटिंग पर।