ஜெனரேட்டர் சுயமாதிரி வித்தியாசப்படுத்தல் மகவைகளுக்கான உள்ளடக்கமான போராட்ட பாதுகாப்பு தொழில்நுட்பங்களின் ஆழமான பகுப்பாய்வு

1.அறிமுகம்

1.1 GCB இன் அடிப்படை செயல்பாடு மற்றும் பின்னணி
ஜெனரேட்டர் சர்க்யூட் பிரேக்கர் (GCB), ஜெனரேட்டரை ஸ்டெப்-அப் டிரான்ஸ்ஃபார்மருடன் இணைக்கும் முக்கிய முடிச்சு புள்ளியாக, சாதாரண மற்றும் கோளாறு நிலைமைகளிலும் மின்னோட்டத்தை துண்டிக்க பொறுப்பானது. பாரம்பரிய சப்ஸ்டேஷன் சர்க்யூட் பிரேக்கர்களைப் போலல்லாமல், GCB ஜெனரேட்டரிலிருந்து வரும் பிரம்மாண்டமான குறுக்கு சுற்று மின்னோட்டத்தை நேரடியாக எதிர்கொள்கிறது, இதன் தரப்பட்ட குறுக்குச் சுற்று மின்னோட்டம் நூறுக்கணக்கான கிலோ ஆம்பியர்களை அடைகிறது. பெரிய உற்பத்தி யூனிட்களில், GCB இன் நம்பகமான இயக்கம் ஜெனரேட்டரின் பாதுகாப்புடனும், மின்சார வலையின் நிலையான இயக்கத்துடனும் நேரடியாக இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

1.2 கோளாறு பாதுகாப்பு இயந்திரங்களின் முக்கியத்துவம்
ஜெனரேட்டரின் உள்ளே அல்லது அதன் வெளியேறும் கம்பியில் ஒரு கோளாறு ஏற்படும்போது, கோளாறு மின்னோட்டம் பத்துக்கணக்கான மில்லி நொடிகளில் அதன் உச்சத்தை அடையும். இலக்கு நோக்கிய பாதுகாப்பு இயந்திரங்கள் இல்லாமல், சுற்றுகளின் அதிக வெப்பமடைதல்/வடிவ மாற்றம் மற்றும் காப்பு உடைவு போன்ற தலைகீழ் சேதங்கள் ஏற்படும். 2010 வட அமெரிக்க பிராந்திய மின்வலை சம்பவத்தின் பகுப்பாய்வு, விரைவான பாதுகாப்பை இழந்த மின் உற்பத்தி உபகரணங்கள் கோளாறுக்குப் பிறகான பழுதுபார்க்கும் செலவுகள் 300% அதிகமாக இருப்பதைக் காட்டியது. எனவே, பன்முக, ஒருங்கிணைந்த பாதுகாப்பு இயந்திரத்தை உருவாக்குவது மின் உற்பத்தி அமைப்புகளின் நம்பகத்தன்மையை உறுதிப்படுத்துவதற்கான முக்கிய பாதுகாப்பாகும்.

2.GCB பாதுகாப்பு இயந்திரங்களின் அடிப்படைக் கொள்கைகள்
2.1 பாதுகாப்பு இயந்திரங்களின் வரையறை மற்றும் முக்கிய நோக்கங்கள்
GCB பாதுகாப்பு இயந்திரம் என்பது மின்னியல் அளவீடுகளில் உள்ள சீரிழப்புகளை நேரலையில் கண்காணித்து, முன்கூட்டியே வரையறுக்கப்பட்ட தர்க்கத்தின் அடிப்படையில் சர்க்யூட் பிரேக்கர் டிரிப்பிங் செயல்பாட்டைத் தூண்டும் ஒரு அமைப்பு பொறியியல் தீர்வாகும். இதன் முக்கிய நோக்கங்கள் மூன்று: முதலாவதாக, மூன்று சுழற்சிகளுக்குள் (60 மில்லி நொடிகள்) கோளாறு மின்னோட்டத்தை துண்டிக்க வேண்டும்; இரண்டாவதாக, உள் கோளாறுகளையும் வெளிப்புற குழப்பங்களையும் துல்லியமாக வேறுபடுத்த வேண்டும்; மூன்றாவதாக, பின்னர் பராமரிப்பு முடிவுகளுக்கு ஆதரவாக கோளாறு இடத்தைத் துல்லியமாகக் கண்டறிய வேண்டும்.

2.2 பொதுவான கோளாறு வகைகளின் சுருக்கம்
சாதாரண கோளாறு சூழ்நிலைகள் மூன்று வகைகளில் அடங்கும்: (1) கட்டத்திற்கிடையேயான குறுக்கு சுற்று, திடீர் மின்னோட்ட உயர்வு மற்றும் அதிக மூன்று-கட்ட சமநிலையின்மை ஆகியவற்றைக் கொண்டது; (2) ஒற்றை-கட்ட நில கோளாறு, நியூட்ரல்-புள்ளி மின்னழுத்த நகர்வால் அடையாளம் காணப்படுகிறது; மற்றும் (3) மேம்படும் கோளாறுகள், இவை முதலில் சீரிழந்த பகுதி மின்னோட்டமாக தோன்றி, படிப்படியாக காப்பு உடைவாக மாறுகின்றன. 600 MW க்கு மேற்பட்ட யூனிட்களில், நில கோளாறுகள் 67% ஆகும் என்பதைப் புள்ளிவிவரங்கள் காட்டுகின்றன, இது பாதுகாப்பு அமைப்புகளின் உணர்திறனை அதிகரிக்கும் தேவையை வைக்கிறது.

3.பாதுகாப்பு இயந்திரங்களின் முக்கிய வகைகள்
3.1 அதிக மின்னோட்ட பாதுகாப்பு இயந்திரம்
பல-நிலை கலப்பு நிபந்தனை படிப்படியான பதிலை சாத்தியமாக்குகிறது: தீவிரமான அருகிலுள்ள கோளாறுகளை இலக்காகக் கொண்ட கண வேக டிரிப்பிங், 25 மில்லி நொடிகளுக்குள் செயல்பாட்டு நேரத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது; உபகரணத்தின் வெப்ப தாங்கும் திறனுடன் பொருந்தும் குறிப்பிட்ட-நேர எதிர்மறை வளைவுகள், மின்னோட்டம் தரப்பட்ட மதிப்பிலிருந்து 1.5 மடங்கு தொடர்ந்து மீறும்போது தாமதமான டிரிப்பிங்கைத் தூண்டுகிறது; திசை வேறுபாடு கூறுகள் வெளிப்புற கோளாறுகளின் போது தவறான செயல்பாட்டைத் தடுக்கின்றன. கடற்கரை அமைந்த ஒரு மின் நிலையத்திலிருந்து வரும் துறை தரவுகள், இந்த இயந்திரம் குறுக்குச் சுற்று மின்னோட்டத்தின் காலத்தை 83 மில்லி நொடிகளாகக் கட்டுப்படுத்தியதை உறுதிப்படுத்தியுள்ளது.

3.2 வேறுபாடு பாதுகாப்பு இயந்திரம்
கிர்க்ஹாஃபின் மின்னோட்ட சட்டத்தின் அடிப்படையில் ஒரு முழு டிஜிட்டல் பாதுகாப்பு திட்டம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. ஜெனரேட்டர் நியூட்ரல் புள்ளியிலும், GCB வெளியேறும் பக்கத்திலும் வகுப்பு 0.2S மின்னோட்ட மாற்றிகள் ஒருங்கிணைந்து நிறுவப்பட்டுள்ளன. இரு பக்கங்களுக்கிடையேயான திசையன் வேறுபாடு தரப்பட்ட மின்னோட்டத்தின் 15% ஐ மிஞ்சினால், உள் கோளாறு அறிவிக்கப்படுகிறது. சமீபத்திய செயல்படுத்தல் ஒரு கட்ட-திருத்த வழிமுறையை சேர்த்துள்ளது, பரவலான கேபாசிட்டிவ் மின்னோட்டங்களால் ஏற்படும் 15° கட்ட-கோண பிழையை வெற்றிகரமாகத் தீர்த்துள்ளது.

3.3 நில கோளாறு பாதுகாப்பு இயந்திரம்
அதிக மின்தடை நில அமைப்புகளுக்கு, பூஜ்ய-தொடர் திசை பாதுகாப்பு உருவாக்கப்பட்டுள்ளது: பூஜ்ய-தொடர் மின்னழுத்த கூறுகள் குறிப்பிட்ட மின்னழுத்த மாற்றிகள் மூலம் பெறப்பட்டு, பூஜ்ய-தொடர் மின்னோட்டத்துடன் இணைக்கப்பட்டு திசை வேறுபாடு அணியை உருவாக்குகிறது. புதுமையான மூன்றாம் ஹார்மோனிக் தடுப்பு தொழில்நுட்பம் சாதாரண இயக்கத்தின் போது நியூட்ரல் புள்ளியில் ஹார்மோனிக் மின்னழுத்தங்களால் ஏற்படும் தலையீட்டைத் தவிர்க்கிறது. துறை நடைமுறைகள், 10 Ω க்கு மேற்பட்ட மின்தடையுடன் நில கோளாறுகளைக் கண்டறிவதில் இந்த இயந்திரம் 98.7% வெற்றி விகிதத்தை அடைவதைக் காட்டுகிறது.

4.பாதுகாப்பு இயந்திரங்களின் செயல்படுத்தும் செயல்முறை
4.1 ரிலேகள் மற்றும் கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளின் பங்கு
நவீன நுண்செயலி-அடிப்படையிலான பாதுகாப்பு சாதனங்கள் மூன்று-அடுக்கு கட்டமைப்பை பயன்படுத்துகின்றன: அளவீட்டு அடுக்கு 4000 ஹெர்ட்ஸ் மாதிரி வீதத்தில் அலைவடிவங்களை நேரலையில் பிடிக்கிறது; முடிவெடுக்கும் அடுக்கு 10 மில்லி நொடிகளுக்குள் ஃபூரியர் மாற்றம் மற்றும் ஹார்மோனிக் பகுப்பாய்வு உட்பட 32 கணக்கீடுகளை முடிக்க பல-CPU இணை செயலாக்கத்தைப் பயன்படுத்துகிறது; செயல்படுத்தும் அடுக்கு கமாண்ட் பரிமாற்ற தாமதம் 2 மில்லி நொடிகளுக்கும் குறைவாக இருக்குமாறு உறுத

5.2 பொருளடக்க பயன்பாடுகளுக்கான சிறப்பமைத்தல் பரிந்துரைகள்
மூன்று உயர்நிலை மேம்பாட்டு நடவடிக்கைகள் முன்னெடுக்கப்படுகின்றன: முதலாவதாக, விலகிய பயண அலை பிழை இடத்தைக் கண்டறிவதற்கான தொழில்நுட்பத்தை ஒன்றிணைத்தல், இதனால் பிழை இடத்தை ±5 மீட்டர் துல்லியத்திற்கு உயர்த்தலாம்; இரண்டாவதாக, அலகின் செயல்பாட்டு வயதின் அடிப்படையில் திறன்கோவை எண்களை தானியங்கி சீராக்கும் தயாரிப்பு தாக்குதல் அல்கோரிதங்களை உருவாக்கல்; மூன்றாவதாக, செயல்பாட்டு நிலையாக்கத்தை இணையத்தில் கண்காணிக்கல், இதில் திறக்க வேகம் மற்றும் தொடர்பு அலசல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய 12 அளவுகளை பயன்படுத்தி செயல்திறன் நம்பிக்கையை முன்னறிக்கலாம். ஒரு சோதனை மின் நிலையம் இந்த நடவடிக்கைகள் மூலம் பாதுகாப்பு அமைப்பின் கிடைக்கும் நிலையத்தை 99.97% வரை உயர்த்தியதை உறுதி செய்தது.