జనరేటర్ సర్కిట్ బ్రేకర్ల కోసం ఫాల్ట్ ప్రొటెక్షన్ మెక్నిజంల యొక్క గభీర విశ్లేషణ

ప్రవేశం

1.1 GCB యొక్క ప్రాథమిక పన్నులు మరియు ప్రశ్నాత్మక పృష్ఠభూమి
జనరేటర్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ (GCB), జనరేటర్ను అధిక వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌తో కనెక్ట్ చేయడంలో ఉన్న ప్రధాన నోడైనది, సాధారణ పరిస్థితుల్లో మరియు తప్పు పరిస్థితుల్లో కరెంట్‌ను విచ్ఛిన్నం చేయడంలో దారితీస్తుంది. సాధారణ సబ్ స్టేషన్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్లనుంచి వేరుగా, GCB జనరేటర్ నుండి వచ్చే పెద్ద షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్‌ను చేరువంటిగా ఎదుర్కొంటుంది, రేటు షార్ట్-సర్క్యూట్ బ్రేకింగ్ కరెంట్‌లు గణకుల లక్షల కిలోఐంపీరీస్ వరకు చేరుతాయి. పెద్ద జనరేటర్ యూనిట్లలో, GCB యొక్క నమోదయ్యే పనితీరు జనరేటర్ స్వీన్ చేతున మరియు పవర్ గ్రిడ్ యొక్క స్థిరమైన పనితీరును నేరుగా సంబంధించి ఉంటుంది.

1.2 తప్పు ప్రతిరక్షణ మెకానిజమ్ల ప్రాముఖ్యత
జనరేటర్ లో లేదా దాని ఓవర్ లైన్‌లో తప్పు జరిగినప్పుడు, తప్పు కరెంట్ వేల మిలీసెకన్లలో తనిఖీ చేయబడుతుంది. లక్ష్యప్రాంతమైన ప్రతిరక్షణ మెకానిజమ్ల లేనట్లయితే, వైపుల పైకి వెళ్ళడం/వికృతం చేయడం, ఇన్స్యులేషన్ బ్రేక్‌డ్వన్ వంటి విలోమ దశలు జరిగి పోతాయి. 2010 లో జరిగిన ఒక ఉత్తర అమెరికా ప్రాంతిక గ్రిడ్ ఘటన విశ్లేషణ చేయబడినది, ప్రతిరక్షణ త్వరగా లేనట్లయితే ప్రాప్తయ్యే పారపరమైన మరమత ఖర్చులు 300% అందుకుంటాయి. అందువల్ల, ముఖ్య పనితీరు ఉండే పవర్ జనరేషన్ వ్యవస్థలను నిర్దేశించడానికి బహు-మైత్రిక, సంక్రమిక ప్రతిరక్షణ మెకానిజమ్ ఏర్పాటు చేయడం మూల ప్రతిరక్షణ పద్ధతి.

2.GCB ప్రతిరక్షణ మెకానిజమ్ల మూల సిద్ధాంతాలు
2.1 ప్రతిరక్షణ మెకానిజమ్ల నిర్వచనం మరియు మూల లక్ష్యాలు
GCB ప్రతిరక్షణ మెకానిజం నిజానికి విచిత్ర విద్యుత్ పారమైత్రులను వాస్తవంగా నిరీక్షించడం మరియు ప్రాథమికంగా నిర్ధారించబడిన లాజిక్‌పై సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ట్రిప్పింగ్ పనితీరును ట్రిగర్ చేయడంలో ఉన్న ఒక వ్యవస్థా ప్రయోజనం. దాని మూల లక్ష్యాలు మూడు విధాలు: మొదట, మూడు చక్రాల్లో (60 మిలీసెకన్ల్లో) తప్పు కరెంట్‌ను విచ్ఛిన్నం చేయడం; రెండవది, అంతర్ తప్పులను బాహ్య ప్రభావాల నుండి సరైన విధంగా వేరు చేయడం; మూడవది, తద్వారా ప్రస్తుత మెయింటనన్స్ నిర్ణయాలను ఆధ్వర్యం చేయడం మీద సరైన తప్పు స్థానాన్ని నిర్ధారించడం.

2.2 సాధారణ తప్పు రకాల అవకాశం
సాధారణ తప్పు సందర్భాలు మూడు వర్గాల్లో విభజించబడతాయి: (1) పేజీ-టు-పేజీ షార్ట్ సర్క్యూట్‌లు, వేగంగా కరెంట్ పెరిగిపోవడం మరియు మూడు-ఫేజీ అసమానత చారిత్రకం; (2) ఏకాంశ గ్రౌండ్ తప్పులు, న్యూట్రల్-పాయింట్ వోల్టేజ్ విక్షేపణ ద్వారా గుర్తించబడతాయి; మరియు (3) ప్రగతి చేసే తప్పులు, మొదట వికృత పార్షియల్ డిస్చార్జ్ రూపంలో ప్రకటించబడతాయి మరియు క్రమంగా ఇన్స్యులేషన్ బ్రేక్‌డ్వన్‌కు మారుతాయి. ఆంక్టా ప్రదర్శిస్తుంది 600 MW కంటే ఎక్కువ యూనిట్లలో, గ్రౌండ్ తప్పులు 67% వంటి ఎక్కువ శాతంలో ఉంటాయి, ఇది ప్రతిరక్షణ వ్యవస్థల సున్నప్రతిసారిత్వానికి ఎక్కువ ఆవశ్యకతలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

3.ప్రతిరక్షణ మెకానిజమ్ల ప్రధాన రకాలు
3.1 ఓవర్కరెంట్ ప్రతిరక్షణ మెకానిజం
మల్టి-స్టేజ్ కమ్పోజిట్ క్రిటరియన్ ట్రిప్పింగ్ వ్యవస్థ గ్రేడెడ్ స్పందనను అందిస్తుంది: వేగంగా హై-స్పీడ్ ట్రిప్పింగ్ వేరుంటాయి కారణంగా వేగంగా సమీప తప్పులు, పనితీరు సమయం 25 మిలీసెకన్ల్లో నియంత్రించబడుతుంది; డిఫినిట్-టైమ్ ఇన్వర్స్ కర్వ్‌లు పరికరాల థర్మల్ సహిష్ణుతను అనుసరించి, కరెంట్ రేటెడ్ విలువ కంటే 1.5 రెట్లు ఎక్కువ కాలం విస్తరించి ఉంటే ట్రిప్పింగ్ ప్రారంభిస్తుంది; దిక్కు విభేద ఘటకాలు బాహ్య తప్పుల సమయంలో తప్పు పనితీరును అవకాశం చేస్తుంది. కొస్టల్ పవర్ స్టేషన్ నుండి ఫీల్డ్ డేటా ఈ మెకానిజం సఫలంగా షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ కాలంను 83 మిలీసెకన్లకు ఎదుర్కొంటుంది.

3.2 డిఫరెన్షియల్ ప్రతిరక్షణ మెకానిజం
కిర్చ్హోఫ్స్ కరెంట్ లావ్ పై ఆధారపడి పూర్తిగా డిజిటల్ ప్రతిరక్షణ ప్రణాళిక ఏర్పడుతుంది. జనరేటర్ న్యూట్రల్ పాయింట్ మరియు GCB ఆవర్ట్ వైపు క్లాస్ 0.2S కరెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లను సంక్రమికంగా ప్రతిస్థాపించబడతాయి. రెండు వైపులా వెక్టర్ వ్యత్యాసం రేటెడ్ కరెంట్ యొక్క 15% కంటే ఎక్కువ ఉంటే (సాధారణంగా నిర్ధారించబడుతుంది), అంతర్ తప్పు ఘోషించబడతుంది. తాజా అమలులో ఒక ఫేజ్-కరెక్షన్ అల్గోరిథం చేరుకున్నది, వితరిత కెప్సిటివ్ కరెంట్ల కారణంగా ఉంటే 15° ఫేజ్-ఎంగిల్ తప్పును వ్యతిరేకంగా పరిష్కరించింది.

3.3 గ్రౌండ్ తప్పు ప్రతిరక్షణ మెకానిజం
ఉన్నత ఇమ్పీడెన్స్ గ్రౌండ్ వ్యవస్థల కోసం, జీరో-సీక్వెన్స్ దిక్కు ప్రతిరక్షణను వికసించారు: ప్రత్యేక వోల్టేజ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల ద్వారా జీరో-సీక్వెన్స్ వోల్టేజ్ ఘటకాలను పొంది, జీరో-సీక్వెన్స్ కరెంట్‌తో కలిసి దిక్కు విభేద మ్యాట్రిక్స్ ఏర్పాటు చేయబడుతుంది. ఒక నవీకరణాత్మక త్రీహార్మోనిక్ బ్లాకింగ్ టెక్నిక్ సాధారణ పనితీరు సమయంలో న్యూట్రల్ పాయింట్‌లో హార్మోనిక్ వోల్టేజ్ ప్రభావాన్ని తప్పించడంలో సఫలంగా ఉంది. ఫీల్డ్ ప్రాక్టీస్ చూపించింది ఈ మెకానిజం 10 Ω కంటే ఎక్కువ రెసిస్టెన్స్ గల గ్రౌండ్ తప్పులను 98.7% సఫలత తో గుర్తించింది.

4.ప్రతిరక్షణ మెకానిజమ్ల అమలు ప్రక్రియ
4.1 రిలేస్ మరియు నియంత్రణ వ్యవస్థల పాత్ర
ప్రస్తుత మైక్రోప్రసెసర్-అధారిత ప్రతిరక్షణ పరికరాలు మూడు మండల వ్యవస్థను అందిస్తాయి: మెచ్చర్మెంట్ మండలం 4000 Hz సమప్లింగ్ రేటుతో వాస్తవంగా వేవ్‌ఫార్మ్స్ పట్టుకుంటుంది; డిసైజన్ మండలం మల్టి-CPU పారలల్ ప్రాసెసింగ్ ద్వారా 10 మిలీసెకన్ల్లో 32 కాల్కులేషన్లను (ఫోరియర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మ్ మరియు హార్మోనిక్ విశ్లేషణం సహితం) పూర్తి చేస్తుంది; ఎగ్జిక్యూషన్ మండలం ఫైబర్-ఓప్టిక్ డైరెక్ట్ ట్రిప్పింగ్ సర్క్యూట్‌లను ఉపయోగించి ఆర్డర్ ట్రాన్స్మిషన్ దేల్యు 2 మిలీసెకన్లకు తగ్గించేది. ముఖ్యమైన యూనిట్లు సాధారణంగా "మూడింటిలో రెండు" వోటింగ్ లాజిక్‌ని అమలు చేస్తాయి, ఒకే పాయింట్ ఫెయిల్యూర్ రిస్క్‌ను తొలిగించడానికి.

4.2 తప్పు గుర్తించడం మరియు వేగంగా పనితీరు క్రమం
ఒక సాధారణ ట్రిప్పింగ్ క్రమం ఎనిమిది ముఖ్య దశలను కలిగి ఉంటుంది: తప్పు కరెంట్ జరిగింది → కరెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల ద్వారా సెకన్డరీ సిగ్నల్ మార్పు → ప్రతిరక్షణ పరికరం పనిప్రవాహం → తప్పు రకం గుర్తించడం → ట్రిప్పింగ్ లాజిక్ కాల్కులేషన్ → బ్లాకింగ్ సిగ్నల్ సంప్రదికను ధృవీకరించడం → సర్క్యూట్ బ్రేకర్ ట్రిప్ కాయిల్ ప్రజ్వలనం → ఆర్క్ ల

5.2 ప్రామాణిక అనువర్తనాల కోసం ఆప్టిమైజేషన్ సంకల్పాలు
మూడు అధికారిక మెరుగైన చర్యలు ప్రస్తావించబడ్డాయి: మొదట, ఫాల్ట్ స్థానం ఖచ్చితత్వాన్ని ±5 మీటర్లకు మెరుగుపరచడం కోసం త్రాన్సీయెంట్ ట్రావెలింగ్-వేవ్ ఫాల్ట్ స్థానం సామర్థ్యాన్ని సమగ్రం చేయండి; రెండవది, యూనిట్ పనిచేసే వయస్కత ఆధారంగా సెన్సిటివిటీ గుణకాలను స్వయంగా మార్చడం కోసం అడాప్టీవ్ ప్రోటెక్షన్ అల్గోరిథంలను అభివృద్ధించండి; మూడవది, సర్క్యుట్-బ్రేకర్ మెకానికల్ పరిస్థితిని ఓన్లైన్ నిరీక్షణ చేయండి, ఆపేనింగ్ వేగం మరియు కంటాక్ట్ ద్వారా ప్రయోగం చేయబడుతుంది - 12 పారమైటర్లను ఉపయోగించి మెకానిజం విశ్వాసక్క అంచనా వేయండి. ఒక ప్రదర్శన విద్యుత్ స్టేషన్ ఈ చర్యలు ప్రోటెక్షన్ వ్యవస్థ లభ్యతను 99.97% వరకు పెంచిందని నిరూపించింది.