जनरेटर सर्किट ब्रेकर के लिए स्मार्ट मॉनिटोरिंग सिस्टम का शोध और अभ्यास

जनरेटर सर्किट ब्रेकर पावर सिस्टम में एक महत्वपूर्ण घटक है, और इसकी विश्वसनीयता पूरे पावर सिस्टम के स्थिर संचालन पर सीधा प्रभाव डालती है। बुद्धिमत्तापूर्ण निगरानी प्रणालियों के अनुसंधान और व्यावहारिक अनुप्रयोग के माध्यम से, सर्किट ब्रेकरों की वास्तविक संचालन स्थिति की निगरानी की जा सकती है, जिससे संभावित दोषों और जोखिमों का प्रारंभिक पता लगाया जा सकता है, जिससे पावर सिस्टम की समग्र विश्वसनीयता में सुधार होता है।

पारंपरिक सर्किट ब्रेकर रखरखाव मुख्य रूप से नियमित जांच और अनुभव-आधारित निर्णय पर निर्भर करता है, जो न केवल समय और परिश्रम लेता है, बल्कि अपर्याप्त जांच के कवरेज के कारण छिपे हुए मुद्दों को भी छूट जाने की संभावना रहती है। बुद्धिमत्तापूर्ण निगरानी प्रणालियाँ वास्तविक समय में निगरानी, डेटा विश्लेषण और दोष की प्रारंभिक चेतावनी की क्षमता प्रदान करती हैं, जिससे अनावश्यक रखरखाव और मरम्मत कम हो जाती है, जिससे संचालन और रखरखाव (O&M) की लागत कम हो जाती है।

ये उपकरणों के स्वास्थ्य का अधिक सटीक मूल्यांकन करने की अनुमति देते हैं, जिससे रखरखाव गतिविधियों की विवेकपूर्ण नियोजन होती है, जिससे अतिरिक्त उपयोग और अतिरिक्त रखरखाव से बचा जा सकता है, जिससे उपकरणों की सेवा आयु में सुधार होता है। बुद्धिमत्तापूर्ण निगरानी प्रणालियों का विकास और अनुप्रयोग पावर उपकरणों के लिए निगरानी प्रौद्योगिकियों, जैसे इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग और बड़े डेटा विश्लेषण, को आगे बढ़ाता है। इन प्रौद्योगिकीय उन्नतियाँ न केवल जनरेटर सर्किट ब्रेकरों की निगरानी प्रभाविता में सुधार करती हैं, बल्कि अन्य पावर सिस्टम उपकरणों के बुद्धिमत्तापूर्ण प्रबंधन के लिए भी तकनीकी आधार प्रदान करती हैं।

1. विधियाँ और अभ्यास
1.1 बुद्धिमत्तापूर्ण निगरानी प्रणाली की संरचना
बुद्धिमत्तापूर्ण निगरानी प्रणाली मुख्य रूप से सेंसर, बुद्धिमत्तापूर्ण ऑनलाइन निगरानी उपकरण (IED), और बैक-एंड निगरानी प्रणाली से गठित है। मैकेनिकल विस्थापन सेंसर, निम्न-विद्युत धारा विशेषता सेंसर, थर्मल इमेजिंग वीडियो सेंसर, और SF6 गैस सेंसर मुख्य उपकरणों पर सीधे स्थापित किए जाते हैं। ये सेंसर जनरेटर सर्किट ब्रेकर के वास्तविक संचालन पैरामीटरों को एकत्र करते हैं और केबलों के माध्यम से संकेत बुद्धिमत्तापूर्ण ऑनलाइन निगरानी उपकरण तक पहुंचाते हैं। ओन-साइट निगरानी कैबिनेट IED और नेटवर्क स्विचिंग उपकरण को आश्रय प्रदान करता है, जो सेंसर संकेतों को एकत्रित करते हैं, उन्हें प्रसंस्करित करते हैं, और फिर डेटा को फाइबर ऑप्टिक केबल के माध्यम से बैक-एंड निगरानी प्रणाली तक पहुंचाते हैं, जहाँ इसे संग्रहित और मूल्यांकन किया जाता है।

1.2 सर्किट ब्रेकर मैकेनिकल विशेषता निगरानी प्रणाली
मैकेनिकल विशेषता निगरानी प्रणाली मुख्य रूप से विस्थापन सेंसर, निम्न-विद्युत सेंसर, बुद्धिमत्तापूर्ण ऑनलाइन निगरानी उपकरण, और बैक-एंड प्रणाली से गठित है। सर्किट ब्रेकर के संचालन विस्थापन, खोलने/बंद करने के नियंत्रण परिपथ में विद्युत धारा मान, और ऊर्जा-संचयन मोटर परिपथ में विद्युत धारा की निगरानी के माध्यम से, सर्किट ब्रेकर के मुख्य मैकेनिकल पैरामीटर प्राप्त किए जाते हैं। मैकेनिकल विशेषता वक्र बनाए जाते हैं और उन्हें मानक और ऐतिहासिक विस्थापन वक्रों के साथ तुलना की जाती है, जिससे ब्रेकर की संचालन स्थिति का मूल्यांकन किया जाता है।

निगरानी प्रणाली निम्नलिखित कार्यों को सक्षम बनाती है:

• खोलने/बंद करने के कोइल विद्युत धारा, ऊर्जा-संचयन मोटर विद्युत धारा, और मेकेनिज्म विस्थापन वक्रों के तरंग रूप बनाएं;

• खोलने/बंद करने का समय, गति, विस्थापन दूरी, कोइल विद्युत धारा का शिखर, विशिष्ट कोइल पैरामीटर, ऊर्जा-संचयन मोटर विद्युत धारा का शिखर, और ऊर्जा-संचयन अवधि जैसे डेटा प्राप्त करें;

• नापी गई विस्थापन वक्रों को मानक वक्रों के साथ तुलना करके विश्लेषण करें;

• ऐतिहासिक डेटा की जांच करें और रिपोर्ट उत्पन्न करें;

• प्रणाली दोषों और संचार विच्छेद की निगरानी करें, स्वचालित चेतावनी ट्रिगर करें।

इस परियोजना में तीन विस्थापन सेंसर स्थापित किए गए हैं—प्रत्येक फेज के खोलने/बंद करने के ड्राइव शाफ्ट के नीचे जनरेटर आउटलेट सर्किट ब्रेकर पर। सेंसर लिंकेज रॉड द्वारा क्रैंक आर्म को चलाने से उत्पन्न कोणीय विस्थापन को डिजिटल TTL संकेतों में परिवर्तित करते हैं और उन्हें बुद्धिमत्तापूर्ण ऑनलाइन निगरानी उपकरण तक पहुंचाते हैं। प्रत्येक फेज के लिए स्वतंत्र विस्थापन सेंसर के साथ, प्रणाली गलत फेज को सटीक रूप से पहचान सकती है और लिंकेज रॉड पर ढीले लॉकिंग नट या ढीले/छूटे क्रैंक आर्म जैसे मुद्दों को खोलने या बंद करने की अधूरी गतिविधियों की पहचान कर सकती है।

निम्न-विद्युत सेंसर सर्किट ब्रेकर के स्थानीय नियंत्रण कैबिनेट में स्थापित किए गए हैं और चार मापन चैनल शामिल हैं। हॉल प्रभाव सिद्धांत पर आधारित, वे मापी गई विद्युत धारा संकेतों को निम्न-विद्युत एनालॉग संकेतों में परिवर्तित करते हैं और उन्हें बुद्धिमत्तापूर्ण ऑनलाइन निगरानी उपकरण तक पहुंचाते हैं।

1.3 SF6 गैस स्थिति निगरानी प्रणाली
SF6 गैस स्थिति निगरानी प्रणाली मुख्य रूप से SF6 गैस सेंसर, बुद्धिमत्तापूर्ण ऑनलाइन निगरानी उपकरण, और बैक-एंड निगरानी प्रणाली से गठित है। इस परियोजना में, बुद्धिमत्तापूर्ण निगरानी उपकरण मैकेनिकल विशेषता निगरानी प्रणाली के साथ साझा किया गया है। यह प्रणाली ऑपरेटरों को गैस कंपार्टमेंट के अंदर SF6 गैस की घनत्व, दबाव, और तापमान की वास्तविक समय की डेटा प्रदान करती है, जिससे ऐतिहासिक रुझानों की लंबी अवधि की ट्रैकिंग और विश्लेषणात्मक मूल्यांकन संभव होता है।

SF6 गैस सेंसर घनत्व, दबाव, और तापमान को एक साथ मापने की एकीकृत डिजाइन वाला है। यह सर्किट ब्रेकर के गैस फिलिंग पोर्ट पर स्थापित किया गया है और RS485 संचार इंटरफेस के माध्यम से बुद्धिमत्तापूर्ण निगरानी उपकरण से जुड़ा हुआ है।

निगरानी प्रणाली निम्नलिखित क्षमताओं को प्रदान करती है:

• IEC61850 संचार प्रोटोकॉल का उपयोग करके जनरेटर सर्किट ब्रेकर कंपार्टमेंट में SF6 गैस की स्थिति की निरंतर निगरानी करें;

• सिमुलेटेड डेटा एल्गोरिदम के आधार पर ट्रेंड वक्र उत्पन्न करें भविष्यवाणी विश्लेषण के लिए;

• चेतावनी ट्रिगर करें और अनुशासित कार्रवाई की सुझाव दें।

पारंपरिक रखरखाव की विधियाँ अधिकतर नियमित जांच और अनुभव-आधारित निर्णय पर आधारित होती हैं—जो समय लेने वाली, मजदूरी ग्रस्त और शुरुआती दोष संकेतों को छूटने की संभावना रखती हैं। इसके विपरीत, SF6 गैस मॉनिटोरिंग सिस्टम निरंतर, वास्तविक समय की डेटा प्रदान करता है, जिससे पूर्वानुमान आधारित रखरखाव और समय पर हस्तक्षेप करके बड़ी खराबियों को रोका जा सकता है। IoT और बिग डेटा तकनीकों के साथ इस तरह के स्थिति मॉनिटोरिंग सिस्टम को व्यापक उपकरण स्वास्थ्य मॉनिटोरिंग नेटवर्क में एकीकृत किया जा सकता है, जिससे डेटा की सटीकता, विश्लेषणात्मक गहराई और नए समाधानों में नवाचार को बढ़ावा मिलता है।

1.4 इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग वीडियो मॉनिटोरिंग सिस्टम
इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग वीडियो मॉनिटोरिंग सिस्टम इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग वीडियो सेंसर, नेटवर्क स्विच और बैक-एंड सिस्टम से बना होता है। यह जनरेटर सर्किट ब्रेकर में आंतरिक चालकों के तापमान की निगरानी करता है इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग और दृश्य वीडियो को जोड़कर। यह दोहरा मोड अपेक्षाकृत मापन की सटीकता में सुधार करता है और जनरेटर आउटलेट सर्किट ब्रेकर पर डिसकनेक्टर कंटैक्ट गैप की निगरानी की अनुमति देता है।

इस परियोजना में, इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग वीडियो सेंसर सर्किट ब्रेकर के आवरण पर बाहरी रूप से लगाया गया है, जिसका दृश्य क्षेत्र डिसकनेक्टर कंटैक्ट गैप और चालक के कुछ भागों को कवर करता है। इमेज सिग्नल सेंसर के टेल केबल से इंटेलिजेंट ऑनलाइन मॉनिटोरिंग डिवाइस पर भेजे जाते हैं।

सिस्टम निम्नलिखित कार्य प्रदान करता है:

• रंग की ग्रेडियंट का उपयोग करके वास्तविक समय के चालक तापमान को दिखाता है और अधिकतम/न्यूनतम तापमान के क्षेत्रों को और उनके संख्यात्मक मानों को उजागर करता है;

• समय-तापमान वक्रों का आरेखण और संग्रहण करता है;

• ऐतिहासिक डेटा के आधार पर ट्रेंड विश्लेषण करता है, संचालन स्थिति का मूल्यांकन करता है और विसंगति चेतावनी जारी करता है।

इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिंग एक गैर-संपर्क आधारित मॉनिटोरिंग उपकरण है जो तकनीशियनों को ऑपरेशन को रोके बिना उपकरणों की थर्मल स्थिति की दूरस्थ निगरानी करने की अनुमति देता है, जिससे संचालन जोखिम कम होता है। यह तुरंत ओवरहीटिंग, इन्सुलेशन की विकार, या लोड असंतुलन—फेल के आम शुरुआती संकेतों को पहचान सकता है, जिससे रोकथामी कार्रवाई की अनुमति मिलती है और बड़े पैमाने पर आउटेज और महंगे मरम्मत को रोका जा सकता है। इन्फ्रारेड और दृश्य वीडियो को जोड़ने से उपकरणों की व्यापक मूल्यांकन, विस्तृत विश्लेषण, और सटीक रखरखाव की निर्णय लेने में मदद मिलती है। इसके अलावा, सिस्टम ऐतिहासिक डेटा का रिकॉर्ड करता है लंबी अवधि के ट्रेंड विश्लेषण और प्रदर्शन मूल्यांकन के लिए, जो पूर्वानुमान आधारित रखरखाव और भविष्य की मरम्मत की आवश्यकताओं का अनुमान लगाने में सहायता प्रदान करता है।

2.निष्कर्ष

विकसित बुद्धिमत्ता आधारित मॉनिटोरिंग सिस्टम ने न केवल एक सटीक दोष पूर्व सूचना मॉडल स्थापित किया है, बल्कि उपकरणों के रखरखाव रणनीतियों को भी बेहतर बनाया है। ये उपलब्धियाँ जनरेटर सर्किट ब्रेकरों की खराबी की दर और मरम्मत की लागत को प्रभावी रूप से कम करती हैं और उनकी सेवा अवधि को बहुत बढ़ाती हैं। इस परियोजना का नवाचार जनरेटर सर्किट ब्रेकरों के बहु-आयामी डेटा विश्लेषण और उच्च रूप से स्वचालित मॉनिटोरिंग में है। यह जनरेटर सर्किट ब्रेकर मॉनिटोरिंग में बिग डेटा विश्लेषण को शामिल करता है और क्लाउड-आधारित डेटा संग्रह और विश्लेषण का उपयोग करके डेटा की पहुंच और विश्लेषणात्मक दक्षता को बढ़ावा देता है। ये नवाचार न केवल विद्युत प्रणालियों की समग्र संचालन दक्षता और सुरक्षा को सुधारते हैं, बल्कि विद्युत उद्योग में तकनीकी प्रगति और विकास के लिए नई विचार और दिशाएं भी प्रदान करते हैं।