हाइब्रिड एचवीडीसी ब्रेकर परिभाषाएँ

हाइब्रिड एचवीडीसी सर्किट ब्रेकर के लिए परिभाषाएँ

एसी सर्किट ब्रेकर के मानक परिभाषाएँ

• सीमाएँ: एसी सर्किट ब्रेकर के मानक परिभाषाएँ एचवीडीसी सुरक्षा के लिए सीधे अनुवादित नहीं होतीं क्योंकि शामिल समय और गतिविधियाँ अलग होती हैं।
• समय फ़्रेम: एसी सर्किट ब्रेकर के पास डीसी सर्किट ब्रेकर की तुलना में कार्य करने का अपेक्षाकृत लंबा समय होता है। आमतौर पर एसी सर्किट ब्रेकर द्वारा अवरुद्ध की जाने वाली दोष धारा उस समय लगभग स्थिर अवस्था तक पहुँच जाती है जब सुरक्षा कार्य करती है, लेकिन यह हमेशा ऐसा नहीं होता।

एचवीडीसी सर्किट ब्रेकर

• प्रतिक्रिया समय: एचवीडीसी सर्किट ब्रेकर को डीसी दोष धारा स्थिर अवस्था तक पहुँचने से पहले कार्य करना चाहिए, सर्किट ब्रेकर और कन्वर्टर्स के भीतर के इलेक्ट्रोनिक्स की सीमाओं के कारण।

मुख्य शाखाएँ और उनके कार्य

1. मुख्य शाखा:

   • सामान्य संचालन के दौरान धारा का चालन करती है।

2. द्वितीयक शाखा:

   • कुछ समय के लिए दोष धारा का चालन करती है।

3. ऊर्जा अवशोषण शाखा:

   • सर्किट ब्रेकर पर वोल्टेज की सीमा लगाती है और डीसी ग्रिड से अतिरिक्त ऊर्जा को अवशोषित करती है।

हाइब्रिड सर्किट ब्रेकर के लिए महत्वपूर्ण समय परिभाषाएँ

1. दोष उत्पत्ति (Tf):

   • उस पल जब नेटवर्क की विद्युत परिस्थितियाँ बदलती हैं, जिससे एक ओवरकरंट स्थिति उत्पन्न होती है।

2. पता लगाने का समय:

   • दोष उत्पत्ति से लेकर सुरक्षा प्रणाली द्वारा दोष का पता लगाने तक लगने वाला समय।

3. स्थान निर्धारण समय:

   • दोष का पता लगने के बाद सुरक्षा प्रणाली द्वारा यह निर्णय लेने का समय कि कौन से सर्किट ब्रेकर खोले जाएँ।

4. संचालन समय:

   • सर्किट ब्रेकर को "बंद" से "खुला" अवस्था में बदलने में लगने वाला समय।

5. अवरोधन समय (Tint):

   • दोष उत्पत्ति से लेकर सर्किट ब्रेकर द्वारा दोष धारा को विरोध करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज निर्माण करने तक का समय।

6. कम्युटेशन समय (Tcom):

   • मुख्य शाखा में धारा का शून्य तक कम होने का समय, या इतना कम होने का समय जितना कि सर्किट ब्रेकर के ऑपरेशन का अगला चरण हो सके।

7. स्पष्टीकरण समय (Tclr):

   • दोष उत्पत्ति से लेकर डीसी लाइन धारा शून्य तक पहुँचने तक का समय, या वेरिस्टर्स (I_knee) की घुटना धारा तक पहुँचने तक का समय।

8. धारा सीमा संचालन समय (Tlim):

   • सर्किट ब्रेकर द्वारा दोष धारा सीमितक के रूप में कार्य करना शुरू होने का समय।

ABB द्वारा डिजाइन किया गया प्रोएक्टिव हाइब्रिड सर्किट ब्रेकर (PHCB) एचवीडीसी

डिजाइन सारांश

ABB द्वारा डिजाइन किया गया प्रोएक्टिव हाइब्रिड सर्किट ब्रेकर (PHCB) एचवीडीसी दो समानांतर शाखाओं से बना होता है:

1. सामान्य धारा पथ:

   • मैकेनिकल स्विच: सामान्य संचालन के दौरान बंद रहता है।
   • लोड कम्युटेशन स्विच (LCS): एक निम्न वोल्टेज श्रृंखला स्टैक अर्धचालक स्विच है जो सामान्य संचालन के दौरान चालू होता है।

2. मुख्य धारा ब्रेकिंग तत्व:

   • मुख्य ब्रेकर: एक अर्धचालक स्विचों का स्टैक जो सामान्य संचालन के दौरान बंद रहता है।

3. ऊर्जा अवशोषण शाखा:

   • द्वितीयक शाखा के साथ जुड़ी होती है ताकि सर्किट ब्रेकर को अतिरिक्त कार्यक्षमता मिल सके। यह विशेषता द्वितीयक शाखा के विभिन्न खंडों को एक-दूसरे से स्वतंत्र रूप से स्विच करने की सुविधा प्रदान करती है। यह विशेषता सर्किट ब्रेकर को कुछ स्थितियों में दोष धारा सीमितक के रूप में कार्य करने की सुविधा प्रदान करती है।

सामान्य संचालन

• डिसकनेक्टर: बंद
• LCS: चालू
• मुख्य ब्रेकर: बंद

दोष स्थिति संचालन

1. दोष पता लगाना:

   • LCS बंद कर दिया जाता है।
   • मुख्य ब्रेकर चालू कर दिया जाता है।
   • LCS मुख्य शाखा से द्वितीयक शाखा में धारा को कम्युटेट करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज प्रदान करता है।
   • LCS को दोष की पुष्टि से पहले ट्रिगर किया जा सकता है, जिससे डिटेक्शन एल्गोरिथ्म सर्किट ब्रेकर के संचालन के साथ समानांतर रूप से प्रोसेस कर सकता है।

2. धारा स्थानांतरण:

   • जब सभी धारा मुख्य ब्रेकर से गुजरने लगती है, तो उच्च-गति वाला मैकेनिकल डिसकनेक्टर खोल दिया जाता है।
   • जब मैकेनिकल स्विच पूरी तरह से खुल जाता है, तो मुख्य सर्किट ब्रेकर बंद कर दिया जाता है, मुख्य ब्रेकर धारा अवरुद्ध हो जाती है, और लाइन ऊर्जा वेरिस्टर्स में विलीन हो जाती है।
   • सापेक्ष रूप से धीमा श्रृंखला अवशिष्ट धारा डिसकनेक्टिंग सर्किट ब्रेकर का उपयोग मुख्य ब्रेकर और संबंधित उपकरणों के माध्यम से लीक धारा को टूटने के लिए किया जाता है, जो ऊर्जा अवशोषण शाखा की डिजाइन के आधार पर महत्वपूर्ण हो सकता है। यह स्विच पूर्ण अलगाव भी प्रदान करता है।

इलास्ट्रेटिव उदाहरण

आकृति 3 एक आम दोष धारा वेवफ़ॉर्म को दर्शाती है जिसमें समय और धारा रेटिंग के साथ लेबलिंग की गई है। गतिविधियों को विस्तार से दिखाया गया है ताकि परिभाषाएँ आसानी से खींची जा सकें:

• दोष उत्पत्ति (Tf): दोष की शुरुआत का पहला पल।
• पता लगाने का समय: Tf से दोष की पहचान तक का समय।
• स्थान निर्धारण समय: पता लगाने से लेकर यह निर्णय लेने तक का समय कि कौन से ब्रेकर खोले जाएँ।
• संचालन समय: ब्रेकर को बंद से खुला अवस्था में बदलने में लगने वाला समय।
• अवरोधन समय (Tint): Tf से दोष धारा को विरोध करने के लिए पर्याप्त वोल्टेज निर्माण करने तक का समय।
• कम्युटेशन समय (Tcom): मुख्य शाखा में धारा का शून्य तक कम होने का समय।
• स्पष्टीकरण समय (Tclr): Tf से शून्य धारा या I_knee तक का समय।
• धारा सीमा संचालन समय (Tlim): ब्रेकर द्वारा दोष धारा सीमित करने का शुरुआती समय।

सारांश

ABB द्वारा डिजाइन किया गया प्रोएक्टिव हाइब्रिड सर्किट ब्रेकर (PHCB) एचवीडीसी, मैकेनिकल और अर्धचालक स्विचों को जोड़कर एचवीडीसी प्रणालियों के लिए तेज, विश्वसनीय और कुशल दोष सुरक्षा प्रदान करता है। हाइब्रिड एचवीडीसी सर्किट ब्रेकर के लिए परिभाषाएँ और समय फ़्रेम डीसी सुरक्षा की विशिष्ट चुनौतियों और आवश्यकताओं को उजागर करते हैं, जो प्रणाली की सुरक्षा और स्थिरता को सुनिश्चित करने के लिए तेज और सटीक संचालन की आवश्यकता को जोर देते हैं।