वितरण नेटवर्क में लोड स्विचों द्वारा ग्राहक उपकरण दोषों के स्वचालित अलगाव की विधि

1 सारांश

वितरण नेटवर्क की सुरक्षा पर लंबे समय तक ध्यान नहीं दिया गया है, इसकी स्वचालन उप-स्टेशन स्वचालन से पीछे है। मौजूदा उप-स्टेशनों के 10 kV अंतरालों का उपयोग करके लाइन खंड बिंदु सेट करना भावी ग्रिड की आवश्यकताओं को पूरा करता है। वितरण स्विच, खंड स्विच, और सुरक्षा की व्यवस्था उप-स्टेशन निकासी लाइन सुरक्षा के लिए विश्वसनीयता के लिए मेल खानी चाहिए। दोष अलगाव, स्व-स्वस्थ रखना, और पुनर्स्थापन वितरण स्वचालन के महत्वपूर्ण हिस्से हैं।

विद्वानों ने स्मार्ट वितरण नेटवर्क दोष-पुनर्स्थापन अनुकूलन (एकाधिक ऊर्जा, अस्थिर स्रोत, ऊर्जा संचय) का अध्ययन किया है, लेकिन लोड-स्विच-आधारित उपयोगकर्ता-उपकरण दोष अलगाव का नहीं। चित्र 1 की लाइन को लें: खंड स्विच S3, A, B, C को सेवा देता है। A का दोष S3 को ट्रिप करने का कारण बनता है। अस्थायी दोषों के लिए सफल रीक्लोजिंग होती है; नित्य दोषों के कारण B/C की विद्युत आपूर्ति रुक जाती है, जो उत्पादन को नुकसान पहुंचाता है, आपूर्ति को कट देता है, और दोष निधारण (S3 दोष को निश्चित नहीं कर सकता, एक-एक करके जाँच की आवश्यकता होती है) को बढ़ाता है। इसलिए, दोष अलगाव, दोषी उपयोगकर्ताओं की पहचान करने के लिए लोड-स्विच विधि/उपकरण की तत्काल आवश्यकता है। S3 को गलत उपयोगकर्ताओं के लिए सफल रीक्लोजिंग करने की गारंटी दें, चाहे उपयोगकर्ता/दोष की प्रकृति (अस्थायी/नित्य) क्यों न हो।

2 लोड स्विचों के साथ विद्युत उपयोगकर्ता उपकरण दोषों को प्रभावी रूप से अलग करने की विधि

लोड स्विच, सर्किट ब्रेकर और अलगाव स्विच के बीच एक स्विचिंग उपकरण है, जिसमें एक सरल आर्क-मिटिगेशन उपकरण होता है। यह निर्धारित लोड धारा और कुछ ओवरलोड धारा को टकराने में सक्षम है, लेकिन छोटे सर्किट दोष धारा को नहीं। इसलिए, जब किसी भी उपयोगकर्ता उपकरण में दोष होता है, तो केवल खंड स्विच S3 दोष की सुरक्षा के लिए ट्रिप करता है। यदि एक उपकरण दोषी उपयोगकर्ता को पहचानता है और S3 के रीक्लोजिंग से पहले उसके लोड स्विच को ट्रिप कर देता है, तो दोषी उपयोगकर्ता अलग हो जाता है, S3 सफल रूप से रीक्लोजिंग करता है। दोषी उपयोगकर्ता की जानकारी वितरण नेटवर्क ऑपरेशन और रखरखाव (O&M) कर्मियों को संदेश द्वारा भेजने से उन्हें दोषों को तेजी से संभालने में मदद मिलती है, O&M कार्यभार को कम करता है, विद्युत आपूर्ति की विश्वसनीयता में सुधार करता है, और गलत उपयोगकर्ताओं की विद्युत आपूर्ति की गारंटी देता है।

3 लोड स्विचों के साथ विद्युत उपयोगकर्ता उपकरण दोषों को प्रभावी रूप से अलग करने का तकनीकी मार्ग
3.1 तकनीकी तर्क मॉड्यूल प्रक्रिया

उपयोगकर्ता A के उपकरण दोष के उदाहरण को लें। उसके लोड स्विच पर दोष निधारण उपकरण (चित्र 2 के रूप में) स्थापित करें। लोड स्विच और आगत लाइन के बीच स्थापित, इसमें वोल्टेज निधारण मॉड्यूल, धारा निधारण मॉड्यूल, तर्क निर्णय और प्रक्रिया मॉड्यूल, ट्रिपिंग संपर्क, सिग्नलिंग संपर्क, और वायरलेस सिग्नल भेजने वाला मॉड्यूल (चित्र 3 में तर्क प्रक्रिया) होता है। वोल्टेज और धारा निधारण मॉड्यूलों के आउटपुट तर्क मॉड्यूल के इनपुट से जुड़े होते हैं। इसका आउटपुट ट्रिपिंग संपर्क और सिग्नलिंग संपर्क के एक सिरे से जुड़ा होता है। ट्रिपिंग संपर्क का दूसरा सिरा उपयोगकर्ता के प्राथमिक उपकरण के माध्यम से लोड स्विच के ट्रिपिंग कोइल से जुड़ा होता है; सिग्नलिंग संपर्क का दूसरा सिरा वायरलेस मॉड्यूल से जुड़ा होता है। यह प्रभावी दोष अलगाव, रखरखाव कर्मियों द्वारा तेजी से दोष संभालने, दोष निधारण कार्यभार को कम करने, और कार्यक्षमता में सुधार की सुविधा प्रदान करता है।

3.2 भौतिक वायरिंग कार्यान्वयन

उपयोगकर्ता A के उपकरण दोष के उदाहरण को लें (चित्र 4 देखें), वोल्टेज निधारण मॉड्यूल सार्वजनिक विद्युत वितरण कक्ष के बस वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर से जुड़ा होता है, और धारा निधारण मॉड्यूल CT1 (उपयोगकर्ता A की आगत लाइन का धारा ट्रांसफॉर्मर) से जुड़ा होता है। उपयोगकर्ता A का तर्क निर्णय मॉड्यूल इनपुट धारा और वोल्टेज को प्रक्रिया करता है।

जब उपयोगकर्ता A में छोटे सर्किट दोष होता है, तो उसके तर्क निर्णय मॉड्यूल से गुजरने वाली धारा (और दोष धारा से अधिक) बढ़ जाती है, जिसे "1" द्वारा चिह्नित किया जाता है। फिर, खंड स्विच S3 ट्रिप करता है, जिससे सार्वजनिक वितरण कक्ष की बस वोल्टेज खो जाती है। सभी उपयोगकर्ताओं के तर्क मॉड्यूल इस वोल्टेज नुकसान (चिह्नित "1") को निधारित करते हैं, लेकिन केवल उपयोगकर्ता A का मॉड्यूल दोष धारा और वोल्टेज नुकसान (दोनों "1") दोनों को निधारित करता है। ये "1s" एक AND गेट बनाते हैं, जो उपयोगकर्ता A को दोषी चिह्नित करते हैं।

उपयोगकर्ता A का तर्क मॉड्यूल ट्रिपिंग संपर्क TJ1 और सिग्नलिंग संपर्क TJ2 आउटपुट करता है। TJ1 बंद हो जाता है, जिससे धनात्मक विद्युत आपूर्ति और लोड-स्विच ट्रिपिंग कोइल के साथ जुड़ा होता है, जो उपयोगकर्ता A के लोड स्विच को ट्रिप करता है। TJ2 बंद हो जाता है, जिससे दोष जानकारी वितरण नेटवर्क O&M कर्मियों को वायरलेस के माध्यम से भेजी जाती है। यह सुनिश्चित करता है कि दोषी उपयोगकर्ता का लोड स्विच दोष धारा को टकराने की अनुमति नहीं देता, लेकिन दोष को अलग करता है। गलत उपयोगकर्ताओं, वोल्टेज नुकसान (कोई दोष धारा निधारित नहीं) के बावजूद, उनके लोड स्विच (AND गेट सक्रिय नहीं) ट्रिप नहीं करते।

इसी तरह, आगत लाइन धारा ट्रांसफॉर्मर CT2 (उपयोगकर्ता B) और CT3 (उपयोगकर्ता C) की द्वितीयक धाराएं निधारण उपकरण से जुड़ी होती हैं। दोष तर्क उपयोगकर्ता A के सिद्धांत का अनुसरण करता है, B/C के लिए दोषों को अलग करके अन्य उपयोगकर्ताओं की सामान्य विद्युत आपूर्ति की गारंटी देता है।

4 खंड स्विच सुरक्षा और गलत कार्य से बचने के उपाय के साथ समन्वय

• ओवरहेड लाइनों के लिए: दोष निधारक S3 के रीक्लोजिंग समय (आमतौर पर ट्रिप के बाद 1.2 सेकंड की देरी) के साथ समन्वय करता है। 1.2 सेकंड के भीतर, यह दोषी उपयोगकर्ता के लोड स्विच को ट्रिप करना चाहिए (S3 को दोष पर रीक्लोजिंग करने से रोकने के लिए)। दोष जानकारी ओएम कर्मियों को संदेश द्वारा भेजी जाती है ताकि वे तेजी से मरम्मत कर सकें।

• केबल लाइनों के लिए: क्योंकि S3 के पास कोई रीक्लोजिंग नहीं है, दोष निधारक दोषी लोड स्विच को ट्रिप करता है और दोष जानकारी संदेश द्वारा भेजता है। ओएम कर्मी फिर S3 को बंद करते हैं, जिससे गलत उपयोगकर्ताओं की विद्युत आपूर्ति की गारंटी दी जाती है और विद्युत आपूर्ति की रोक का समय कम हो जाता है।

• S3 के रीक्लोजिंग के बाद गलत उपयोगकर्ता के लोड स्विच को ट्रिप करने से बचने के लिए: दोष निधारक के तर्क में पहले दोष धारा की वृद्धि को निधारित करना, फिर वोल्टेज नुकसान (एक AND गेट बनाने के लिए)। वोल्टेज नुकसान निधारण में देरी जोड़ी जाती है (इनफ्लो धारा से पहले वोल्टेज तक पहुंचने से गलत ट्रिपिंग से बचने के लिए)।

5 निष्कर्ष

उपयोगकरताओं की आगत लाइन लोड स्विचों पर दोष निधारक (खंड स्विच सुरक्षा के साथ समन्वित) स्थापित करने से लोड स्विच दोषों को स्वचालित रूप से अलग कर सकते हैं और ओएम कर्मियों को सूचित कर सकते हैं। यह सार्वजनिक वितरण लाइनों की विश्वसनीयता में वृद्धि करता है, दोष निधारण कार्यभार को कम करता है, और विद्युत आपूर्ति की रोक की फैलाव को सीमित करता है। यह उपकरण मुख्य वितरण लाइन लोड स्विचों पर भी उपयोग किया जा सकता है (ऊपरी स्तर की खंड स्विच सुरक्षा के साथ समन्वित), लोड स्विच के बाद के दोषों को अलग करने और स्विचों के बीच के उपयोगकर्ताओं की विद्युत आपूर्ति की गारंटी देने के लिए। यह विद्युत आपूर्ति की रोक की रेंज को सिकोड़ता है और वितरण लाइनों की विश्वसनीयता में सुधार करता है।