ਜੈਨਰੇਟਰ ਸਰਕਿਟ ਬ੍ਰੈਕਰਾਂ ਲਈ ਫਾਲਟ ਪ੍ਰੋਟੈਕਸ਼ਨ ਮੈਖਾਨਾਂ ਦਾ ਗਹਿਣਾਂਵਾਂ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ

1. ਪਰਿਚੈ

1.1 GCB ਦੀਆਂ ਮੂਲ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਪਿਛੋਕੜ
ਜਨਰੇਟਰ ਸਰਕਟ ਬਰੇਕਰ (GCB), ਜੋ ਜਨਰੇਟਰ ਨੂੰ ਸਟੈਪ-ਅੱਪ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਨਾਲ ਜੋੜਨ ਵਾਲਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਬਿੰਦੂ ਹੈ, ਆਮ ਅਤੇ ਖਰਾਬੀ ਦੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਦੋਵਾਂ ਵਿੱਚ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਜ਼ਿੰਮੇਵਾਰ ਹੈ। ਪਰੰਪਰਾਗਤ ਸਬਸਟੇਸ਼ਨ ਸਰਕਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਦੇ ਉਲਟ, GCB ਜਨਰੇਟਰ ਤੋਂ ਆਉਣ ਵਾਲੇ ਵਿਸ਼ਾਲ ਸ਼ਾਰਟ-ਸਰਕਟ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਝੱਲਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਦੀ ਰੇਟਡ ਸ਼ਾਰਟ-ਸਰਕਟ ਤੋੜਨ ਵਾਲੀ ਮੌਜੂਦਾ ਸੌ ਕਿਲੋਐਮਪੀਅਰ ਤੱਕ ਪਹੁੰਚ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਵੱਡੀਆਂ ਜਨਰੇਟਿੰਗ ਯੂਨਿਟਾਂ ਵਿੱਚ, GCB ਦਾ ਭਰੋਸੇਯੋਗ ਕੰਮ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਨਰੇਟਰ ਦੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਗਰਿੱਡ ਦੇ ਸਥਿਰ ਕੰਮਕਾਜ ਨਾਲ ਜੁੜਿਆ ਹੁੰਦਾ ਹੈ।

1.2 ਖਰਾਬੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰਾਂ ਦਾ ਮਹੱਤਵ
ਜਦੋਂ ਜਨਰੇਟਰ ਜਾਂ ਉਸਦੀ ਆਊਟਗੋਇੰਗ ਲਾਈਨ ਵਿੱਚ ਖਰਾਬੀ ਆਉਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਖਰਾਬੀ ਦਾ ਕਰੰਟ ਕੁਝ ਦਸ ਮਿਲੀਸੈਕਿੰਡ ਵਿੱਚ ਆਪਣੇ ਚੋਟੀ ਦੇ ਮੁੱਲ 'ਤੇ ਪਹੁੰਚ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਟੀਚਾ ਬਣਾਏ ਗਏ ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰਾਂ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ, ਘੁੰਮਾਓ ਦਾ ਅਧਿਕ ਤਾਪਮਾਨ/ਵਿਰੂਪਣ ਅਤੇ ਇਨਸੂਲੇਸ਼ਨ ਟੁੱਟਣ ਵਰਗੀਆਂ ਅਣਉਲਟ ਨੁਕਸਾਨ ਹੋਣਗੀਆਂ। ਇੱਕ 2010 ਉੱਤਰੀ ਅਮਰੀਕੀ ਖੇਤਰੀ ਗਰਿੱਡ ਘਟਨਾ ਦੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਕਿ ਤੇਜ਼ ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਬਿਜਲੀ ਉਤਪਾਦਨ ਉਪਕਰਣਾਂ ਨੂੰ ਖਰਾਬੀ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਮੁਰੰਮਤ ਲਈ 300% ਤੋਂ ਵੱਧ ਲਾਗਤ ਆਈ। ਇਸ ਲਈ, ਬਹੁ-ਆਯਾਮੀ, ਸੰਯੁਕਤ ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰ ਦੀ ਸਥਾਪਨਾ ਬਿਜਲੀ ਉਤਪਾਦਨ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੀ ਭਰੋਸੇਯੋਗਤਾ ਨੂੰ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਮੁੱਖ ਡਿਫੈਂਸ ਹੈ।

2. GCB ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰਾਂ ਦੇ ਮੂਲ ਸਿਧਾਂਤ
2.1 ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰਾਂ ਦੀ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ ਅਤੇ ਮੁੱਖ ਟੀਚੇ
GCB ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰ ਅਸਲ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸਿਸਟਮ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਹੱਲ ਹੈ ਜੋ ਅਸਾਮਾਨ ਬਿਜਲੀ ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ ਨੂੰ ਅਸਲ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਮਾਨੀਟਰ ਕਰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਪਹਿਲੇ ਤੋਂ ਨਿਰਧਾਰਤ ਤਰਕ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਸਰਕਟ ਬਰੇਕਰ ਟ੍ਰਿੱਪਿੰਗ ਕਾਰਜ ਨੂੰ ਟ੍ਰਿਗਰ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੇ ਮੁੱਖ ਟੀਚੇ ਤਿੰਨ ਹਨ: ਪਹਿਲਾ, ਤਿੰਨ ਚੱਕਰਾਂ (60 ms) ਦੇ ਅੰਦਰ ਖਰਾਬੀ ਦੇ ਕਰੰਟ ਨੂੰ ਰੋਕਣਾ; ਦੂਜਾ, ਅੰਦਰੂਨੀ ਖਰਾਬੀਆਂ ਅਤੇ ਬਾਹਰੀ ਵਿਘਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸਹੀ ਵੱਖਰੇਵਾ ਕਰਨਾ; ਅਤੇ ਤੀਜਾ, ਖਰਾਬੀ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਨੂੰ ਸਹੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਲੋਕੇਟ ਕਰਨਾ ਤਾਂ ਜੋ ਬਾਅਦ ਦੇ ਰੱਖ-ਰਖਾਅ ਫੈਸਲਿਆਂ ਨੂੰ ਸਮਰਥਨ ਮਿਲ ਸਕੇ।

2.2 ਆਮ ਖਰਾਬੀ ਕਿਸਮਾਂ ਦਾ ਜਾਇਜ਼ਾ
ਆਮ ਖਰਾਬੀ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਤਿੰਨ ਸ਼੍ਰੇਣੀਆਂ ਵਿੱਚ ਆਉਂਦੇ ਹਨ: (1) ਫੇਜ਼-ਟੂ-ਫੇਜ਼ ਸ਼ਾਰਟ ਸਰਕਟ, ਜਿਸ ਦੀ ਪਛਾਣ ਅਚਾਨਕ ਕਰੰਟ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ ਅਤੇ ਅਧਿਕ ਤਿੰਨ-ਫੇਜ਼ ਅਸੰਤੁਲਨ ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ; (2) ਸਿੰਗਲ-ਫੇਜ਼ ਗਰਾਊਂਡ ਖਰਾਬੀ, ਜਿਸ ਦੀ ਪਛਾਣ ਨਿਊਟਰਲ-ਪੁਆਇੰਟ ਵੋਲਟੇਜ ਆਫਸੈੱਟ ਨਾਲ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ; ਅਤੇ (3) ਵਿਕਸਤ ਹੋ ਰਹੀਆਂ ਖਰਾਬੀਆਂ, ਜੋ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ ਅਸਾਮਾਨ ਅੰਸ਼ਕ ਨਿਕਾਸ ਵਜੋਂ ਪ੍ਰਗਟ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ ਅਤੇ ਧੀਰੇ-ਧੀਰੇ ਇਨਸੂਲੇਸ਼ਨ ਟੁੱਟਣ ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਅੰਕੜੇ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ 600 MW ਤੋਂ ਵੱਧ ਯੂਨਿਟਾਂ ਵਿੱਚ, ਗਰਾਊਂਡ ਖਰਾਬੀਆਂ 67% ਹਨ, ਜੋ ਸੁਰੱਖਿਆ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੀ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਲਈ ਉੱਚੀਆਂ ਮੰਗਾਂ ਰੱਖਦੀਆਂ ਹਨ।

3. ਮੁੱਖ ਕਿਸਮਾਂ ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰ
3.1 ਓਵਰਕਰੰਟ ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰ
ਬਹੁ-ਪੜਾਅ ਸੰਯੁਕਤ ਮਾਪਦੰਡ ਪੜਾਵਾਂ ਵਾਲੀ ਪ੍ਰਤੀਕ੍ਰਿਆ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ: ਤੁਰੰਤ ਉੱਚ-ਸਪੀਡ ਟ੍ਰਿੱਪਿੰਗ ਗੰਭੀਰ ਨੇੜੇ ਦੀਆਂ ਖਰਾਬੀਆਂ ਨੂੰ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਿਸ ਦਾ ਕੰਮ ਸਮਾਂ 25 ms ਦੇ ਅੰਦਰ ਨਿਯੰਤਰਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ; ਨਿਸ਼ਚਿਤ-ਸਮੇਂ ਉਲਟ ਵਕਰ ਉਪਕਰਣਾਂ ਦੀ ਥਰਮਲ ਸਹਿਣਸ਼ੀਲਤਾ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੇ ਹਨ, ਜਦੋਂ ਕਰੰਟ 1.5 ਗੁਣਾ ਰੇਟਡ ਮੁੱਲ ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਦੇਰੀ ਨਾਲ ਟ੍ਰਿੱਪਿੰਗ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰਦੇ ਹਨ; ਦਿਸ਼ਾਤਮਕ ਵੱਖਰੇਵਾ ਤੱਤ ਬਾਹਰੀ ਖਰਾਬੀਆਂ ਦੌਰਾਨ ਗਲਤ ਕੰਮ ਕਰਨ ਤੋਂ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਰੋਕਥਾਮ ਕਰਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਤਟੀ ਪਾਵਰ ਸਟੇਸ਼ਨ ਦੇ ਮੈਦਾਨ ਦੇ ਅੰਕੜਿਆਂ ਨੇ ਪੁਸ਼ਟੀ ਕੀਤੀ ਕਿ ਇਸ ਤੰਤਰ ਨੇ ਸ਼ਾਰਟ-ਸਰਕਟ ਕਰੰਟ ਦੀ ਅਵਧੀ ਨੂੰ 83 ms ਤੱਕ ਸੀਮਤ ਰੱਖਣ ਵਿੱਚ ਸਫਲਤਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ।

3.2 ਡਿਫਰੈਂਸ਼ੀਅਲ ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰ
ਕਿਰਚੌਫ਼ ਦੇ ਕਰੰਟ ਕਾਨੂੰਨ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਡਿਜੀਟਲ ਸੁਰੱਖਿਆ ਯੋਜਨਾ ਬਣਾਈ ਗਈ ਹੈ। ਜਨਰੇਟਰ ਨਿਊਟਰਲ ਬਿੰਦੂ ਅਤੇ GCB ਆਊਟਲੈੱਟ ਸਾਈਡ 'ਤੇ ਕਲਾਸ 0.2S ਕਰੰਟ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਨੂੰ ਇਕਜੁੱਟ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸਥਾਪਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਦੋਵਾਂ ਪਾਸਿਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਵੈਕਟਰ ਅੰਤਰ ਥ੍ਰੈਸ਼ਹੋਲਡ ਤੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂਦਾ ਹੈ (ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 15% ਰੇਟਡ ਕਰੰਟ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਸੈੱਟ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ), ਤਾਂ ਇੱਕ ਅੰਦਰੂਨੀ ਖਰਾਬੀ ਦਾ ਐਲਾਨ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਨਵੀਨਤਮ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਫੇਜ਼-ਸੁਧਾਰ ਐਲਗੋਰਿਥਮ ਸ਼ਾਮਲ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ, ਜੋ ਵੰਡੀ ਹੋਈ ਕੈਪੈਸੀਟਿਵ ਕਰੰਟਾਂ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲੀ 15° ਫੇਜ਼-ਐਂਗਲ ਗਲਤੀ ਨੂੰ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਹੱਲ ਕਰਦਾ ਹੈ।

3.3 ਗਰਾਊਂਡ ਖਰਾਬੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰ
ਉੱਚ-ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਵਾਲੇ ਗਰਾਊਂਡ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਲਈ, ਜ਼ੀਰੋ-ਸੀਕੁਏਂਸ ਦਿਸ਼ਾਤਮਕ ਸੁਰੱਖਿਆ ਨੂੰ ਵਿਕਸਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ: ਜ਼ੀਰੋ-ਸੀਕੁਏਂਸ ਵੋਲਟੇਜ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਨੂੰ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਵੋਲਟੇਜ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰਾਂ ਰਾਹੀਂ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਜ਼ੀਰੋ-ਸੀਕੁਏਂਸ ਕਰੰਟ ਨਾਲ ਮਿਲਾ ਕੇ ਇੱਕ ਦਿਸ਼ਾਤਮਕ ਵੱਖਰੇਵਾ ਮੈਟ੍ਰਿਕਸ ਬਣਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਨਵੀਨਤਮ ਤੀਜੀ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਬਲਾਕਿੰਗ ਤਕਨੀਕ ਆਮ ਕੰਮਕਾਜ ਦੌਰਾਨ ਨਿਊਟਰਲ ਬਿੰਦੂ 'ਤੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਵੋਲਟੇਜ ਤੋਂ ਹੋਣ ਵਾਲੇ ਹਸਤਕਸ਼ੇਪ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਢੰਗ ਨਾਲ ਰੋਕਦੀ ਹੈ। ਮੈਦਾਨ ਦੀ ਪ੍ਰੈਕਟਿਸ ਦਿਖਾਉਂਦੀ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਤੰਤਰ 10 Ω ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧ ਵਾਲੀਆਂ ਗਰਾਊਂਡ ਖਰਾਬੀਆਂ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਉਣ ਵਿੱਚ 98.7% ਸਫਲਤਾ ਦਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।

4. ਸੁਰੱਖਿਆ ਤੰਤਰਾਂ ਦੀ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਦੀ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ
4.1 ਰਿਲੇ ਅਤੇ ਕੰਟਰੋਲ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦੀ ਭੂਮਿਕਾ
ਆਧੁਨਿਕ ਮਾਈਕਰੋਪ੍ਰੋਸੈਸਰ-ਅਧਾਰਿਤ ਸੁਰੱਖਿਆ ਉਪਕਰਣਾਂ ਨੇ ਤਿੰਨ-ਪਰਤ ਵਾਲੀ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ ਅਪਣਾਈ ਹੈ: ਮਾਪ ਪਰਤ 4000 Hz ਦੀ ਨਮੂਨਾਕਰਨ ਦਰ 'ਤੇ ਅਸਲ ਸਮੇਂ ਵਿੱਚ ਵੇਵਫਾਰਮਸ ਨੂੰ ਫੜਦੀ ਹੈ; ਫੈਸਲਾ ਪਰਤ 10 ms ਵਿੱਚ 32 ਗਣਨਾਵਾਂ—ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਫੋਰੀਅਰ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮ ਅਤੇ ਹਾਰਮੋਨਿਕ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ—ਪੂਰੀਆਂ ਕਰਨ ਲਈ ਮਲਟੀ-CPU ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ; ਅਮਲ ਪਰ

5.2 ਵਿਅਕਤੀਗਤ ਲਾਗੂ ਉੱਤੇ ਅਖ਼ਤਿਆਰਕਾਈ ਦੀਆਂ ਸਿਫਾਰਸ਼ਾਂ
ਤਿੰਨ ਉਨ੍ਹਾਂਟੀ ਸੁਧਾਰ ਦੇ ਉਪਾਏ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ: ਪਹਿਲਾ, ਕਥਾਂਤਰ ਯਾਤਰੀ ਲਹਿਰ ਦੋਸ਼ ਸਥਾਨਕਰਣ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਨੂੰ ਮਿਲਾਉਣ ਲਈ ਜੋ ਦੋਸ਼ ਸਥਾਨਕਰਣ ਦੀ ਸਹੀਮਤਾ ਨੂੰ ±5 ਮੀਟਰ ਤੱਕ ਬਦਲ ਦੇਣ ਦਾ; ਦੂਜਾ, ਐਡੈਪਟਿਵ ਪ੍ਰੋਟੈਕਸ਼ਨ ਐਲਗੋਰਿਦਮਾਂ ਦੀ ਵਿਕਾਸ ਜੋ ਯੂਨਿਟ ਚਲਾਓਂ ਦੇ ਉਮ੍ਰ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲਤਾ ਗੁਣਾਂਕਾਂ ਨੂੰ ਸਵੈ-ਵਿਚਾਰਕ ਢੰਗ ਨਾਲ ਸੁਧਾਰਦੇ ਹਨ; ਤੀਜਾ, ਸਰਕਟ ਬ੍ਰੇਕਰ ਮੈਕਾਨਿਕਲ ਹਾਲਤ ਦੀ ਑ਨਲਾਈਨ ਨਿਗਰਾਨੀ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਦੀ, ਜੋ 12 ਪੈਰਾਮੀਟਰਾਂ, ਵਿਚ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ-ਖੁੱਲਣ ਦੀ ਗਤੀ ਅਤੇ ਸਪਰਸ਼ ਦੇ ਘਟਣ, ਦੁਆਰਾ ਮੈਕਾਨਿਕ ਵਿਸ਼ਵਾਸਯੋਗੀਅਤਾ ਦਾ ਭਵਿੱਖ ਕਰਨ ਲਈ। ਇਹ ਉਪਾਏ ਇੱਕ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪਾਵਰ ਸਟੇਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਠਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਸਨ ਜਿਹੜਾ ਪ੍ਰਤੀਤ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਉਪਾਏ ਪ੍ਰੋਟੈਕਸ਼ਨ ਸਿਸਟਮ ਦੀ ਉਪਲੱਬਧਤਾ ਨੂੰ 99.97% ਤੱਕ ਬਦਲ ਦਿੱਤਾ।