फीडर संरक्षण रिले

फीडर संरक्षण रिले की परिभाषा

फीडर संरक्षण रिले को शॉर्ट सर्किट और ओवरलोड जैसी दोषों से पावर सिस्टम के फीडर की सुरक्षा करने वाली एक उपकरण के रूप में परिभाषित किया गया है।

यह पोटेंशियल ट्रांसफार्मर (PT) और करंट ट्रांसफार्मर (CT) से वोल्टेज (V) और करंट (I) इनपुट का उपयोग करके फीडर लाइन की इम्पीडेंस (Z) को मापता है। इम्पीडेंस की गणना वोल्टेज को करंट से विभाजित करके की जाती है: Z = V/I।

रिले मापी गई इम्पीडेंस की तुलना नॉर्मल ऑपरेशन के लिए अधिकतम अनुमत इम्पीडेंस के प्रीसेट मान से करता है। यदि मापी गई इम्पीडेंस कम हो, तो दोष होता है, और रिले सर्किट ब्रेकर को इसे अलग करने के लिए ट्रिप सिग्नल भेजता है। रिले अपने स्क्रीन पर दोष धारा, वोल्टेज, प्रतिरोध, रिएक्टेंस, और दोष दूरी जैसे दोष पैरामीटर भी दिखा सकता है।

दोष दूरी रिले से दोष तक की दूरी है, जो मापी गई इम्पीडेंस को प्रति किलोमीटर लाइन इम्पीडेंस से गुणा करके अनुमान लगाई जाती है। उदाहरण के लिए, यदि मापी गई इम्पीडेंस 10 ओहम है और प्रति किलोमीटर लाइन इम्पीडेंस 0.4 ओहम/किमी है, तो दोष दूरी 10 x 0.4 = 4 किमी है। इसका जानना दोष को तेजी से ढूंढने और ठीक करने में मदद करता है।

दूरी संरक्षण रिले

इम्पीडेंस को मापकर दोषों का पता लगाता है और दोषी खंड को अलग करने के लिए ट्रिप सिग्नल भेजता है।

चतुर्भुजीय विशेषता

दूरी संरक्षण रिले कई प्रकार की संचालन विशेषताओं के साथ हो सकते हैं, जिनमें सर्कुलर, मो, चतुर्भुजीय, या बहुभुजीय शामिल हैं। चतुर्भुजीय विशेषता आधुनिक संख्यात्मक रिले में अपनी लचीलेपन और सुरक्षा जोन सेटिंग में सटीकता के लिए लोकप्रिय है।

चतुर्भुजीय विशेषता एक समांतर चतुर्भुज-आकार का ग्राफ है जो रिले की सुरक्षा जोन को परिभाषित करता है। ग्राफ में चार अक्ष होते हैं: अग्र रिसिस्टेंस (R F), पश्च रिसिस्टेंस (R B), अग्र रिएक्टेंस (X F), और पश्च रिएक्टेंस (X B)। ग्राफ में एक स्लोप कोण भी होता है जिसे रिले विशेषता कोण (RCA) कहा जाता है, जो समांतर चतुर्भुज के आकार को निर्धारित करता है।

चतुर्भुजीय विशेषता को निम्नलिखित चरणों से बनाया जा सकता है:

• सकारात्मक X-अक्ष पर R F मान और ऋणात्मक X-अक्ष पर R B मान सेट करें।

• सकारात्मक Y-अक्ष पर X F मान और ऋणात्मक Y-अक्ष पर X B मान सेट करें।

• R F से X F तक RCA के स्लोप के साथ एक रेखा खींचें।

• R B से X B तक RCA के स्लोप के साथ एक रेखा खींचें।

• R F से R B और X F से X B को जोड़कर समांतर चतुर्भुज पूरा करें।

सुरक्षा जोन समांतर चतुर्भुज के अंदर होता है, जिसका अर्थ है कि यदि मापी गई इम्पीडेंस इस क्षेत्र के अंदर आती है, तो रिले ट्रिप कर देगा। चतुर्भुजीय विशेषता चार क्वाड्रंट को कवर कर सकती है:

• पहला क्वाड्रंट (R और X मान सकारात्मक): यह क्वाड्रंट एक इंडक्टिव लोड और रिले से अग्र दोष को दर्शाता है।

• दूसरा क्वाड्रंट (R ऋणात्मक और X सकारात्मक): यह क्वाड्रंट एक कैपेसिटिव लोड और रिले से पश्च दोष को दर्शाता है।

• तीसरा क्वाड्रंट (R और X मान ऋणात्मक): यह क्वाड्रंट एक इंडक्टिव लोड और रिले से पश्च दोष को दर्शाता है।

• चौथा क्वाड्रंट (R सकारात्मक और X ऋणात्मक): यह क्वाड्रंट एक कैपेसिटिव लोड और रिले से अग्र दोष को दर्शाता है।

संचालन क्षेत्र

दूरी संरक्षण रिले अलग-अलग संचालन क्षेत्रों के साथ होते हैं, जो इम्पीडेंस सेटिंग्स और समय देरी से परिभाषित किए जाते हैं। ये क्षेत्र अन्य रिले के साथ समन्वय करते हैं ताकि आसन्न फीडरों के लिए बैकअप सुरक्षा प्रदान की जा सके।

दूरी संरक्षण रिले के लिए आम संचालन क्षेत्र हैं:

• जोन 1: यह जोन फीडर की लंबाई का 80% से 90% को कवर करता है और कोई समय देरी नहीं होती। यह इस जोन के भीतर के दोषों के लिए प्राथमिक सुरक्षा प्रदान करता है और तुरंत ट्रिप होता है।

• जोन 2: यह जोन फीडर की लंबाई का 100% से 120% को कवर करता है और एक छोटी समय देरी (आमतौर पर 0.3 से 0.5 सेकंड) होती है। यह जोन 1 से परे या आसन्न फीडरों में दोषों के लिए बैकअप सुरक्षा प्रदान करता है।

• जोन 3: यह जोन फीडर की लंबाई का 120% से 150% को कवर करता है और एक लंबी समय देरी (आमतौर पर 1 से 2 सेकंड) होती है। यह जोन 2 से परे या दूरस्थ फीडरों में दोषों के लिए बैकअप सुरक्षा प्रदान करता है।

• कुछ रिले में अतिरिक्त जोन, जैसे जोन 4 लोड इंक्रोचमेंट के लिए या जोन 5 ओवररीचिंग दोषों के लिए, भी हो सकते हैं।

चयन की मानदंड

• बेहतर प्रदर्शन, कार्यक्षमता, लचीलेपन और निदान के लिए संख्यात्मक रिले को इलेक्ट्रोमेकानिकल या स्टैटिक रिले की तुलना में चुनें

• लंबे या जटिल फीडरों के लिए ओवरकरंट या डिफरेंशियल संरक्षण रिले की तुलना में दूरी संरक्षण रिले को चुनें

• अधिक सटीकता और अनुकूलनशीलता के लिए सर्कुलर या मो विशेषताओं की तुलना में चतुर्भुजीय विशेषताओं को चुनें

• कम आकार, वजन और सुरक्षा खतरों के लिए पारंपरिक करंट/वोल्टेज इनपुट की तुलना में कम ऊर्जा एनालॉग सेंसर इनपुट को चुनें।

• तेज ट्रिपिंग और कर्मचारी सुरक्षा के लिए पारंपरिक रिले की तुलना में आर्क-फ्लैश डिटेक्शन रिले को चुनें।

निष्कर्ष

फीडर संरक्षण रिले विभिन्न प्रकार के दोषों से पावर सिस्टम के फीडर की सुरक्षा करने वाले महत्वपूर्ण उपकरण हैं। वे दोषों का तेजी से पता लगाकर और उन्हें अलग करके, उपकरणों को क्षति से बचाते हुए और बिजली की बाधा को कम करते हुए पावर सिस्टम की विश्वसनीयता, सुरक्षा और कार्यक्षमता में सुधार कर सकते हैं।

फीडर संरक्षण रिले का एक सबसे सामान्य प्रकार दूरी संरक्षण रिले है, जो संबंधित पोटेंशियल ट्रांसफार्मर और करंट ट्रांसफार्मर से वोल्टेज और करंट इनपुट का उपयोग करके फीडर लाइन की इम्पीडेंस मापता है। यह मापी गई इम्पीडेंस की तुलना एक प्रीसेट मान से करता है, जो नॉर्मल ऑपरेशन के लिए अधिकतम अनुमत इम्पीडेंस को दर्शाता है। यदि मापी गई इम्पीडेंस प्रीसेट मान से कम हो, तो यह फीडर लाइन पर दोष होने का अर्थ है, और रिले सर्किट ब्रेकर को दोष को अलग करने के लिए ट्रिप सिग्नल भेजता है।

दूरी संरक्षण रिले विभिन्न संचालन विशेषताओं, जैसे सर्कुलर, मो, चतुर्भुजीय, या बहुभुजीय, के साथ हो सकते हैं। चतुर्भुजीय विशेषता आधुनिक संख्यात्मक रिले के लिए लोकप्रिय है क्योंकि यह सुरक्षा जोन सेटिंग में अधिक लचीलेपन और सटीकता प्रदान करती है।

चतुर्भुजीय विशेषता एक समांतर चतुर्भुज-आकार का ग्राफ है जो रिले की सुरक्षा जोन को परिभाषित करता है। ग्राफ में चार अक्ष होते हैं: अग्र रिसिस्टेंस (R F), पश्च रिसिस्टेंस (R B), अग्र रिएक्टेंस (X F), और पश्च रिएक्टेंस (X B)। ग्राफ में एक स्लोप कोण भी होता है जिसे रिले विशेषता कोण (RCA) कहा जाता है, जो समांतर चतुर्भुज के आकार को निर्धारित करता है।