लाइन या फीडर संरक्षण क्या है?

लाइन या फीडर संरक्षण क्या है?

ट्रांसमिशन लाइन संरक्षण परिभाषा

ट्रांसमिशन लाइन संरक्षण एक ऐसा समुच्चय है जो विद्युत लाइनों पर दोषों का पता लगाने और उन्हें अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिससे प्रणाली की स्थिरता सुनिश्चित होती है और क्षति कम होती है।

समय-स्तरित ओवर करंट संरक्षण

इसे सिर्फ विद्युत ट्रांसमिशन लाइन का ओवर करंट संरक्षण भी कहा जा सकता है। आइए समय-स्तरित ओवर करंट संरक्षण के विभिन्न योजनाओं पर चर्चा करें।

रेडियल फीडर का संरक्षण

रेडियल फीडर में, ऊर्जा का प्रवाह केवल एक दिशा में होता है, जो स्रोत से लोड तक होता है। इस प्रकार के फीडरों को निश्चित समय रिले या व्युत्क्रम समय रिले का उपयोग करके आसानी से संरक्षित किया जा सकता है।

निश्चित समय रिले द्वारा लाइन संरक्षण

यह संरक्षण योजना बहुत सरल है। यहाँ कुल लाइन को विभिन्न खंडों में विभाजित किया गया है और प्रत्येक खंड को निश्चित समय रिले प्रदान किया गया है। लाइन के अंत के निकटतम रिले का समय सेटिंग न्यूनतम होता है जबकि अन्य रिलियों का समय सेटिंग, स्रोत की ओर बढ़ते हुए लगातार बढ़ता है।

उदाहरण के लिए, नीचे दिए गए चित्र में बिंदु A पर एक स्रोत है

बिंदु D पर सर्किट ब्रेकर CB-3 0.5 सेकंड के निश्चित समय रिले के साथ स्थापित है। लगातार, बिंदु C पर दूसरा सर्किट ब्रेकर CB-2 1 सेकंड के निश्चित समय रिले के साथ स्थापित है। अगला सर्किट ब्रेकर CB-1 बिंदु B पर स्थापित है, जो बिंदु A के निकटतम है। बिंदु B पर, रिले का समय सेटिंग 1.5 सेकंड पर है।

अब, मान लीजिए बिंदु F पर एक दोष होता है। इस दोष के कारण, दोषपूर्ण धारा लाइन में जुड़े सभी धारा ट्रांसफार्मर (CTs) के माध्यम से प्रवाहित होती है। लेकिन क्योंकि बिंदु D पर रिले का समय सेटिंग न्यूनतम है, इस रिले से संबद्ध CB-3 पहले ट्रिप होगा ताकि दोषपूर्ण क्षेत्र को लाइन के शेष भाग से अलग किया जा सके।

 किसी भी कारण से, यदि CB-3 ट्रिप नहीं होता, तो अगला उच्च समय वाला रिले संबद्ध CB को ट्रिप करने के लिए संचालित होगा। इस मामले में, CB-2 ट्रिप होगा। यदि CB-2 भी ट्रिप नहीं होता, तो अगला सर्किट ब्रेकर, अर्थात् CB-1, ट्रिप होगा ताकि लाइन का एक बड़ा हिस्सा अलग किया जा सके।

निश्चित समय लाइन संरक्षण के लाभ

इस योजना का मुख्य लाभ सरलता है। दूसरा प्रमुख लाभ यह है कि दोष के दौरान, केवल स्रोत से दोष बिंदु के निकटतम CB ही संचालित होगा ताकि लाइन के विशिष्ट स्थान को अलग किया जा सके।

निश्चित समय लाइन संरक्षण का दोष

लाइन में कई खंडों के साथ, स्रोत के निकट का रिले लंबा देरी लेता है, जिसका अर्थ है कि स्रोत के निकट के दोषों को अलग करने में अधिक समय लगता है, जिससे गंभीर क्षति हो सकती है।

व्युत्क्रम रिले द्वारा ओवर करंट लाइन संरक्षण

जैसा कि हमने निश्चित समय ओवर करंट संरक्षण में चर्चा की, इस दोष को व्युत्क्रम समय रिले का उपयोग करके आसानी से दूर किया जा सकता है। व्युत्क्रम रिले में, संचालन समय दोष धारा के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

ऊपर दिए गए चित्र में, बिंदु D पर रिले का कुल समय सेटिंग न्यूनतम है और लगातार इस समय सेटिंग को बिंदु A की ओर के बिंदुओं से संबद्ध रिलियों के लिए बढ़ा दिया गया है।

बिंदु F पर किसी भी दोष की स्थिति में, स्पष्ट रूप से बिंदु D पर CB-3 ट्रिप होगा। यदि CB-3 खुलने में विफल रहता है, तो बिंदु C पर समय सेटिंग अधिक उच्च रिले के कारण CB-2 संचालित होगा।

हालांकि स्रोत के निकटतम रिले का सबसे लंबा सेटिंग होता है, लेकिन यदि स्रोत के निकट एक बड़ा दोष होता है तो इसका संचालन समय दोष धारा के व्युत्क्रमानुपाती होने के कारण तेज हो जाएगा।

समानांतर फीडरों का ओवर करंट संरक्षण

प्रणाली की स्थिरता बनाए रखने के लिए, दो या दो से अधिक फीडरों को समानांतर में स्रोत से लोड तक जोड़ा जाता है। यदि किसी फीडर में दोष होता है, तो केवल उस दोषपूर्ण फीडर को प्रणाली से अलग किया जाना चाहिए ताकि स्रोत से लोड तक आपूर्ति की निरंतरता बनाए रखी जा सके। यह आवश्यकता सरल गैर-दिशात्मक ओवर करंट संरक्षण की तुलना में समानांतर फीडरों के संरक्षण को थोड़ा जटिल बनाती है, जैसा कि रेडियल फीडरों के मामले में होता है। समानांतर फीडरों के संरक्षण के लिए दिशात्मक रिले का उपयोग करना और रिले के समय सेटिंग को चयनात्मक ट्रिपिंग के लिए ग्रेड करना आवश्यक है।

स्रोत से लोड तक दो फीडर समानांतर जुड़े हुए हैं। दोनों फीडरों के स्रोत छोर पर गैर-दिशात्मक ओवर करंट रिले हैं। ये रिले व्युत्क्रम समय रिले होने चाहिए। साथ ही, दोनों फीडरों के लोड छोर पर दिशात्मक रिले या विपरीत शक्ति रिले हैं। यहाँ उपयोग किए जाने वाले विपरीत शक्ति रिले तत्काल प्रकार के होने चाहिए। इसका अर्थ है कि ये रिले फीडर में शक्ति का प्रवाह विपरीत होते ही संचालित होंगे। शक्ति का सामान्य दिशा स्रोत से लोड की ओर है।

अब, मान लीजिए बिंदु F पर दोष होता है, कहिए दोष धारा I f है।

यह दोष स्रोत से दो समानांतर पथ प्राप्त करेगा, एक सिर्फ CB-A के माध्यम से और दूसरा CB-B, फीडर-2, CB-Q, लोड बस और CB-P के माध्यम से। यह नीचे दिए गए चित्र में स्पष्ट रूप से दिखाया गया है, जहाँ IA और IB क्रमशः फीडर-1 और फीडर-2 द्वारा शेयर की गई दोष धारा हैं।

किर्चहॉफ के धारा कानून के अनुसार, I A + IB = If।

अब, IA, CB-A के माध्यम से प्रवाहित हो रहा है, IB, CB-P के माध्यम से प्रवाहित हो रहा है। क्योंकि CB-P में प्रवाह की दिशा विपरीत हो गई है, इसलिए यह तत्काल ट्रिप होगा। लेकिन CB-Q ट्रिप नहीं होगा क्योंकि इस सर्किट ब्रेकर में धारा (शक्ति) का प्रवाह विपरीत नहीं हो रहा है। जैसे ही CB-P ट्रिप होगा, दोष धारा IB फीडर से बंद हो जाएगी और इसलिए व्युत्क्रम समय ओवर करंट रिले के आगे संचालन का प्रश्न नहीं उठेगा। IA अभी भी CB-P ट्रिप होने के बाद प्रवाहित होता रहेगा। फिर, ओवर करंट IA के कारण, CB-A ट्रिप होगा। इस तरह दोषपूर्ण फीडर प्रणाली से अलग हो जाएगा।

डिफरेंशियल पायलट वायर संरक्षण

यह सिर्फ फीडरों पर लागू किया गया डिफरेंशियल संरक्षण योजना है। लाइन के संरक्षण के लिए कई डिफरेंशियल योजनाएं लागू की जाती हैं, लेकिन मेस प्राइस वोल्टेज बैलेंस सिस्टम और ट्रांसले योजना सबसे लोकप्रिय रूप से उपयोग की जाती हैं।

मर्ज प्राइस बैलेंस सिस्टम

मर्ज प्राइस बैलेंस सिस्टम का कार्य सिद्धांत बहुत सरल है। इस लाइन संरक्षण योजना में, लाइन के दोनों छोरों पर समान CT जोड़ा गया है। CTs की ध्रुवता समान है। इन धारा ट्रांसफार्मरों के द्वितीयक और दो तत्काल रिलियों की संचालन कुण्डली नीचे दिए गए चित्र के अनुसार एक बंद लूप बनाती है। इस लूप में, पायलट वायर का उपयोग दोनों CT द्वितीयक और दोनों रिले कुण्डलियों को जोड़ने के लिए किया जाता है, जैसा कि दिखाया गया है।

अब, चित्र से स्पष्ट है कि जब प्रणाली सामान्य स्थिति में होती है, तो लूप में कोई धारा प्रवाहित नहीं होगी क्योंकि एक CT की द्वितीयक धारा दूसरे CT की द्वितीयक धारा को रद्द कर देगी।

अब, यदि इन दो CTs के बीच के लाइन के किसी भाग में कोई दोष होता है, तो एक CT की द्वितीयक धारा दूसरे CT की द्वितीयक धारा के बराबर और विपरीत नहीं होगी। इसलिए लूप में एक परिणामी परिपथ धारा होगी।

इस परिपथ धारा के कारण, दोनों रिलियों की कुण्डली संबद्ध सर्किट ब्रेकर के ट्रिप परिपथ को बंद कर देगी। इसलिए, दोषपूर्ण लाइन दोनों छोरों से अलग कर दी जाएगी।