संतुलित पृथ्वी दोष संरक्षण

छोटे जनरेटर के लिए संतुलित पृथ्वी दोष संरक्षण योजना

संतुलित पृथ्वी दोष संरक्षण योजना एक महत्वपूर्ण संरक्षण के रूप में कार्य करती है, जिसका मुख्य उपयोग छोटे जनरेटरों के संरक्षण में किया जाता है, जहाँ अंतर-विभाजन और स्व-संतुलित संरक्षण प्रणालियाँ उपयुक्त नहीं होतीं। छोटे जनरेटरों में, तीन-धारा वाइंडिंग्स के न्यूट्रल छोर आंतरिक रूप से एक टर्मिनल से जुड़े होते हैं। इस परिणामस्वरूप, बाहर से न्यूट्रल छोर पहुंच नहीं किया जा सकता, जिससे पारंपरिक संरक्षण विधियाँ अप्रभावी हो जाती हैं। यहीं पर संतुलित पृथ्वी दोष संरक्षण योजना का उपयोग किया जाता है, जो पृथ्वी दोषों के खिलाफ आवश्यक संरक्षण प्रदान करती है। यह ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है कि यह योजना विशेष रूप से पृथ्वी दोषों का पता लगाने के लिए डिज़ाइन की गई है और फेज-से-फेज दोषों के खिलाफ संरक्षण नहीं प्रदान करती, जब तक कि ये फेज-से-फेज दोष पृथ्वी दोषों में विकसित नहीं हो जाते।

संतुलित पृथ्वी दोष संरक्षण योजना का कनेक्शन

संतुलित पृथ्वी दोष संरक्षण योजना के लागू करने में धारा ट्रांसफार्मर (CTs) की सटीक व्यवस्था शामिल होती है। इस व्यवस्था में, CTs जनरेटर के प्रत्येक फेज पर स्थापित किए जाते हैं। उनकी द्वितीयक वाइंडिंग्स दूसरे CT की द्वितीयक वाइंडिंग के साथ समानांतर रूप से जोड़ी जाती हैं। यह अतिरिक्त CT जनरेटर के स्टार पॉइंट (न्यूट्रल) से पृथ्वी तक जाने वाले चालक पर स्थापित किया जाता है। एक संरक्षण रिले इन सभी CTs की संयुक्त द्वितीयक वाइंडिंगों पर विशेष रूप से जोड़ा जाता है। यह व्यवस्था संरक्षण प्रणाली को पृथ्वी दोष स्थिति के दौरान धारा असंतुलन की निगरानी करने की अनुमति देती है, जिससे रिले तेजी से दोष का पता लगा सकता है और उसका प्रतिक्रिया दे सकता है, जिससे छोटे जनरेटर को पृथ्वी दोषों के कारण होने वाले क्षति से बचाया जा सकता है।

संतुलित पृथ्वी दोष संरक्षण योजना: कार्यप्रणाली, सीमाएं और महत्व

सारांश और विस्तार

संतुलित संरक्षण योजनाएं एक निर्दिष्ट क्षेत्र के भीतर पृथ्वी दोषों के खिलाफ संरक्षण प्रदान करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं, विशेष रूप से न्यूट्रल-साइड और लाइन-साइड धारा ट्रांसफार्मर (CTs) के बीच क्षेत्र। यह लक्षित संरक्षण तंत्र विशेष रूप से जनरेटर के स्टेटर वाइंडिंग्स के भीतर पृथ्वी दोषों का पता लगाने पर केंद्रित है। यह बाह्य पृथ्वी दोषों के दौरान निष्क्रिय रहता है, इसीलिए इस योजना को अक्सर सीमित पृथ्वी दोष संरक्षण योजना के रूप में भी जाना जाता है। बड़े जनरेटरों में, यह योजना अक्सर अन्य अधिक व्यापक संरक्षण प्रणालियों के साथ एक अतिरिक्त संरक्षण स्तर के रूप में लागू की जाती है।

कार्यप्रणाली

सामान्य संचालन

जनरेटर के सामान्य संचालन की स्थिति में, धारा ट्रांसफार्मरों की द्वितीयक वाइंडिंगों से प्रवाहित होने वाली धाराओं का योग ठीक शून्य होता है। इसके अलावा, द्वितीयक से न्यूट्रल तक कोई धारा प्रवाह नहीं होती। इस परिणामस्वरूप, योजना से संबंधित संरक्षण रिले ऊर्जा-रहित रहता है, जो इंगित करता है कि प्रणाली किसी भी दोष स्थिति के बिना संचालित हो रही है।

संरक्षित क्षेत्र के भीतर दोष

जब संरक्षित क्षेत्र (लाइन-साइड CT के बाईं ओर क्षेत्र) के भीतर पृथ्वी दोष होता है, तो एक महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। दोष धारा धारा ट्रांसफार्मरों की प्राथमिक वाइंडिंगों से प्रवाहित होना शुरू कर देती है। इसके परिणामस्वरूप, संबंधित द्वितीयक धाराएँ रिले के माध्यम से प्रवाहित होती हैं। जब इन द्वितीयक धाराओं का परिमाण एक पूर्वनिर्धारित सीमा तक पहुंच जाता है, तो रिले सक्रिय हो जाता है, जिससे सर्किट ब्रेकर ट्रिप हो जाता है और दोषी भाग को अलग कर देता है। यह तेजी से प्रतिक्रिया जनरेटर को दोष के कारण होने वाले अतिरिक्त क्षति से बचाती है।

संरक्षित क्षेत्र के बाहर दोष

जब संरक्षित क्षेत्र (लाइन-साइड CT के दाईं ओर) के बाहर दोष होता है, तो विद्युतीय व्यवहार अलग होता है। जनरेटर के टर्मिनलों पर प्रवाहित होने वाली धाराओं का योग न्यूट्रल कनेक्शन में प्रवाहित होने वाली धारा के बराबर होता है। यह संतुलन रिले के ऑपरेटिंग कोइल में कोई शून्य धारा प्रवाहित होने का परिणाम होता है। इस परिणामस्वरूप, रिले संचालित नहीं होता, और प्रणाली इसका संचालन जारी रखती है, यह मानते हुए कि दोष बाह्य है और जनरेटर के संरक्षित स्टेटर वाइंडिंग्स की इंटेग्रिटी को निर्देशित रूप से खतरा नहीं है।

कमजोरियाँ

संतुलित पृथ्वी संरक्षण योजना की अनेक परिस्थितियों में प्रभावशीलता के बावजूद, इसमें नोटेबल सीमाएं हैं। जब दोष न्यूट्रल टर्मिनल के निकट होता है या जब न्यूट्रल ग्राउंडिंग एक प्रतिरोध या एक वितरित ट्रांसफार्मर के माध्यम से स्थापित की जाती है, तो धारा ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग से प्रवाहित होने वाली दोष धारा का परिमाण महत्वपूर्ण रूप से कम हो जाता है। ऐसी स्थितियों में, यह कम धारा रिले की पिक-अप धारा, जो रिले को सक्रिय करने के लिए आवश्यक न्यूनतम धारा है, से नीचे आ सकती है। इस परिणामस्वरूप, रिले संचालित नहीं होता, जिससे दोष धारा जनरेटर वाइंडिंग्स के भीतर बनी रहती है। इस दोष धारा की लंबी अवधि तक विद्यमान होने से ओवरहीटिंग, इन्सुलेशन की अवनति और जनरेटर की गंभीर क्षति हो सकती है, जो इन सीमाओं को समझने और व्यावहारिक अनुप्रयोगों में उन्हें संबोधित करने के महत्व को दर्शाता है।