उच्च वोल्टेज स्विचगियर क्या है?

उच्च वोल्टेज स्विचगियर क्या है?

उच्च वोल्टेज स्विचगियर की परिभाषा

उच्च वोल्टेज स्विचगियर 36KV से अधिक वोल्टेज का प्रबंधन करने वाली उपकरण है जो सुरक्षित और कुशल विद्युत वितरण को सुनिश्चित करती है।

मुख्य घटक

हवा ब्लास्ट, तेल, SF6, और वैक्यूम सर्किट ब्रेकर जैसे उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर, उच्च वोल्टेज धारा को अवरुद्ध करने के लिए आवश्यक हैं।

उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर की महत्वपूर्ण विशेषताएँ

उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर में प्रदान की जाने वाली महत्वपूर्ण विशेषताएँ, सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करने के लिए, उच्च वोल्टेज स्विचगियर में प्रयोग किए जाने वाले ब्रेकरों को निम्नलिखित के लिए सुरक्षित रूप से संचालित करने की क्षमता होनी चाहिए,

• अंतिम दोष।

• लघु लाइन दोष।

• ट्रांसफार्मर या रिएक्टर का चुंबकीय धारा।

• लंबी प्रसारण लाइन को ऊर्जा प्रदान करना।

• कैपेसिटर बैंक को चार्ज करना।

• फेज अनुक्रम का स्विचिंग।

हवा ब्लास्ट सर्किट ब्रेकर

इस डिजाइन में, दो अलग-अलग संपर्कों के बीच आर्क को बुझाने के लिए उच्च दबाव वाली संपीड़ित हवा का उपयोग किया जाता है, जब आर्क कॉलम का आयनन धारा शून्य पर सबसे कम होता है।

तेल सर्किट ब्रेकर

यह आगे बड़े तेल सर्किट ब्रेकर (BOCB) और न्यूनतम तेल सर्किट ब्रेकर (MOCB) में विभाजित होता है। BOCB में, अवरुद्ध इकाई को पृथ्वी विभव वाले तेल टंकी के अंदर रखा जाता है। यहाँ तेल दोनों इन्सुलेटिंग और अवरुद्ध माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है। MOCB में, इन्सुलेटिंग तेल की आवश्यकता को एक इन्सुलेटिंग चैम्बर में अवरुद्ध इकाइयों को लाइव विभव पर रखकर न्यूनतम किया जा सकता है।

SF6 सर्किट ब्रेकर

SF6 गैस उच्च वोल्टेज अनुप्रयोगों में आर्क को बुझाने के लिए सामान्य रूप से उपयोग की जाती है। सल्फर हेक्साफ्लोराइड गैस उच्च विद्युत ऋणात्मक होती है, जिसमें उत्कृष्ट इन्सुलेटिंग और आर्क बुझाने की गुणवत्ता होती है। इन गुणों के कारण उच्च वोल्टेज सर्किट ब्रेकर को छोटे आकार और छोटे संपर्क अंतराल के साथ डिजाइन किया जा सकता है। इसकी उत्कृष्ट इन्सुलेटिंग क्षमता उच्च वोल्टेज प्रणालियों के लिए आंतरिक प्रकार के स्विचगियर के निर्माण में मदद करती है।

वैक्यूम सर्किट ब्रेकर

वैक्यूम में, दो अलग-अलग धारा वाहक संपर्कों के बीच धारा शून्य के बाद आगे कोई आयनन नहीं होता। प्रारंभिक आर्क धारा शून्य के बाद जल जाएगा, लेकिन धारा अपने पहले शून्य को पार करने के बाद आगे कोई आयनन की संभावना नहीं होती, इसलिए आर्क बुझाना पूरा हो जाता है। हालांकि VCB में आर्क बुझाने की विधि बहुत तेज है, लेकिन यह उच्च वोल्टेज स्विचगियर के लिए एक उपयुक्त समाधान नहीं है, क्योंकि बहुत उच्च वोल्टेज स्तर के लिए बनाया गया VCB आर्थिक रूप से लाभदायक नहीं होता।

स्विचगियर के प्रकार

• गैस इन्सुलेटेड आंतरिक प्रकार (GIS),

• हवा इन्सुलेटेड बाह्य प्रकार।

दोष प्रबंधन

आम तौर पर विद्युत प्रणाली से जुड़ी लोड इंडक्टिव प्रकृति की होती है। इस इंडक्टेंस के कारण, जब एक सर्किट ब्रेकर द्वारा छोटे सर्किट धारा को अवरुद्ध किया जाता है, तो कुछ सैकड़ों Hz के आदान-प्रदान के रूप में उच्च रीस्ट्राइकिंग वोल्टेज का अवसर होता है। यह वोल्टेज दो भागों में होता है

आर्क विलोपन के तुरंत बाद उच्च आवृत्ति दोलन वाला ट्रांसीयंट रिकवरी वोल्टेज।यह उच्च आवृत्ति दोलन गिर जाने के बाद, CB संपर्कों पर विद्युत आवृत्ति रिकवरी वोल्टेज दिखाई देता है।

ट्रांसीयंट रिकवरी वोल्टेज

आर्क विलोपन के तुरंत बाद, उच्च आवृत्ति वाला ट्रांसीयंट रिकवरी वोल्टेज CB संपर्कों पर दिखाई देता है। यह ट्रांसीयंट रिकवरी वोल्टेज अंततः ओपन सर्किट वोल्टेज की ओर अग्रसर होता है। यह रिकवरी वोल्टेज इस प्रकार दर्शाया जा सकता है

दोलन की आवृत्ति परिपथ पैरामीटर L और C द्वारा निर्धारित होती है। विद्युत परिपथ में मौजूद रिसिस्टेंस इस ट्रांसीयंट वोल्टेज को दबाता है। ट्रांसीयंट रिकवरी वोल्टेज की एक एकल आवृत्ति नहीं होती, यह विद्युत प्रणाली की जटिलता के कारण कई अलग-अलग आवृत्तियों का संयोजन होता है।

विद्युत आवृत्ति रिकवरी वोल्टेज

यह ट्रांसीयंट रिकवरी वोल्टेज दबने के बाद CB संपर्कों पर दिखाई देने वाला ओपन सर्किट वोल्टेज ही है। तीन फेज प्रणाली में विद्युत आवृत्ति रिकवरी वोल्टेज अलग-अलग फेज में भिन्न होता है। यह पहले फेज में सबसे अधिक होता है।

यदि नेटवर्क का न्यूट्रल ग्राउंड नहीं किया गया है, तो पहले पोल को खाली करने के लिए वोल्टेज 1.5U होता है जहाँ U फेज वोल्टेज है। एक ग्राउंड न्यूट्रल प्रणाली में, यह 1.3U होगा। डैम्पिंग रेजिस्टर का उपयोग करके, ट्रांसीयंट रिकवरी वोल्टेज की तीव्रता और उत्थान की दर सीमित की जा सकती है।

आर्क विलोपन माध्यम की डाइएलेक्ट्रिक रिकवरी और ट्रांसीयंट रिकवरी वोल्टेज की उत्थान दर, उच्च वोल्टेज स्विचगियर प्रणाली में प्रयोग किए जाने वाले सर्किट ब्रेकर के प्रदर्शन पर बहुत प्रभाव डालती है। एक हवा ब्लास्ट सर्किट ब्रेकर में, एक बार आयनित हवा धीरे-धीरे डी-आयनाइज होती है, इसलिए हवा डाइएलेक्ट्रिक ताकत को बहुत लंबे समय तक रिकवर करती है।

इसलिए यह उपयुक्त होता है कि कम मूल्य का ब्रेकर रेजिस्टर उपयोग किया जाए ताकि रिकवरी वोल्टेज की उत्थान दर को धीमा किया जा सके।

दूसरी ओर ABCB शुरुआती रिकवरी वोल्टेज के प्रति कम संवेदनशील होता है क्योंकि SF6 सर्किट ब्रेकर में, अवरुद्ध माध्यम (SF6) की डाइएलेक्ट्रिक ताकत की रिकवरी दर, हवा की तुलना में तेज होती है। कम आर्क वोल्टेज SF6 CB को शुरुआती रिकवरी वोल्टेज के प्रति अधिक संवेदनशील बनाता है।

तेल सर्किट ब्रेकर में, आर्क के दौरान आर्क तापमान के कारण तेल के पुनर्संयोजन के कारण उत्पन्न दबाव वाला हाइड्रोजन गैस, धारा शून्य के तुरंत बाड़ डाइएलेक्ट्रिक ताकत की तेज रिकवरी प्रदान करता है। इसलिए OCB रिकवरी वोल्टेज की उत्थान दर के प्रति अधिक संवेदनशील होता है। यह शुरुआती ट्रांसीयंट रिकवरी वोल्टेज के प्रति भी अधिक संवेदनशील होता है।

लघु लाइन दोष

प्रसारण नेटवर्क में लघु लाइन दोष, लाइन की लंबाई के 5 किमी के भीतर होने वाले छोटे सर्किट दोष के रूप में परिभाषित किया जाता है। दोहरी आवृत्ति सर्किट ब्रेकर पर लगाई जाती है और स्रोत और लाइन तरफ ट्रांसीयंट रिकवरी वोल्टेज, दोनों वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के विरोध के पूर्व तत्काल मानों से शुरू होते हैं।

सप्लाई तरफ, वोल्टेज सप्लाई आवृत्ति पर दोलन करेगा और अंततः ओपन सर्किट वोल्टेज की ओर अग्रसर होगा। लाइन तरफ, अवरुद्ध के बाद, फ़्लाइंग वेव लाइन में फ़ांसी लगी आवेश यात्रा करेगा, क्योंकि ड्राइविंग तरफ कोई ड्राइविंग वोल्टेज नहीं है, वोल्टेज अंततः लाइन नुकसान के कारण शून्य हो जाएगा।