জেনারেটরের ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন

জেনারেটর ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন

একটি জেনারেটরের জন্য ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন মূলত স্টেটর উইন্ডিংগুলিকে গ্রাউন্ড ফল্ট এবং ফেজ-টু-ফেজ ফল্ট থেকে রক্ষা করে। স্টেটর উইন্ডিং ফল্ট একটি গুরুতর হুমকি হিসেবে বিবেচিত হয়, যা জেনারেটরে গুরুতর ক্ষতি করতে পারে। স্টেটর উইন্ডিংগুলিকে রক্ষা করার জন্য একটি ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন সিস্টেম ব্যবহৃত হয়, যা ফল্ট সর্বনিম্ন সময়ে সাফ করে এবং ক্ষতির পরিমাণ কমিয়ে দেয়।

মার্জ - প্রাইজ সার্কুলেটিং কারেন্ট সিস্টেম

এই প্রোটেকশন স্কিমে, প্রোটেক্টেড অংশের দুই প্রান্তের কারেন্ট তুলনা করা হয়। স্বাভাবিক পরিচালনার সময়, কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারি উইন্ডিংগুলির কারেন্টের পরিমাণ সমান থাকে। তবে, ফল্ট ঘটলে, সিস্টেম দিয়ে একটি শর্ট-সার্কিট কারেন্ট প্রবাহিত হয়, যা কারেন্টের পরিমাণকে বিভিন্ন করে তোলে। ফল্ট শর্তে কারেন্টের এই পার্থক্য রিলের অপারেটিং কয়েল দিয়ে প্রবাহিত হয়।

যখন কারেন্ট পূর্বনির্ধারিত থ্রেশহোল্ড ছাড়িয়ে যায়, রিলে তার কন্টাক্ট বন্ধ করে, যা সার্কিট ব্রেকারকে ট্রিপ করার জন্য ট্রিগার করে। এই কাজ ফল্ট অংশটিকে সিস্টেমের বাকি অংশ থেকে আলাদা করে। এই প্রোটেকশন মেকানিজমটি মার্জ-প্রাইজ সার্কুলেটিং কারেন্ট সিস্টেম নামে পরিচিত, যা গ্রাউন্ড ফল্ট এবং ফেজ-টু-ফেজ ফল্ট শনাক্ত এবং প্রতিক্রিয়া দেওয়ার জন্য খুব কার্যকর প্রমাণিত হয়েছে।

ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন সিস্টেমের সংযোগ

ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন সিস্টেমটি দুইটি অভিন্ন কারেন্ট ট্রান্সফরমার প্রয়োজন, যা প্রোটেক্টেড অঞ্চলের দুই পাশে স্থাপন করা হয়। এই কারেন্ট ট্রান্সফরমারগুলির সেকেন্ডারি টার্মিনালগুলি একটি স্টার কনফিগারেশনে সংযুক্ত করা হয়, এবং তাদের প্রান্ত টার্মিনালগুলি পাইলট তার দিয়ে সংযুক্ত করা হয়। একইসাথে, রিলে কয়েলগুলি ডেল্টা কনফিগারেশনে সংযুক্ত করা হয়। কারেন্ট ট্রান্সফরমার এবং রিলের নিউট্রাল পয়েন্টগুলি তারপর একটি সাধারণ টার্মিনালে সংযুক্ত করা হয়। এই নির্দিষ্ট তারার ব্যবস্থাটি কারেন্টের অবিচ্ছিন্নতা সঠিকভাবে শনাক্ত করতে এবং ফল্ট আলাদা করতে সাহায্য করে।

রিলেটি তিনটি পাইলট তারের সমপ্রভাবী পয়েন্টের মধ্যে সংযুক্ত করা হয়, যাতে প্রতিটি কারেন্ট ট্রান্সফরমার সমান বোঝ বহন করে। যেহেতু প্রতিটি পাইলট তারের মধ্যবর্তী পয়েন্ট তার সমপ্রভাবী পয়েন্ট প্রতিনিধিত্ব করে, রিলেটি এই তারগুলির মধ্যবর্তী পয়েন্টে স্থাপন করা হয়।

ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন সিস্টেমটি সর্বোত্তমভাবে কাজ করার জন্য, রিলে কয়েলগুলিকে মূল সার্কিটের কাছাকাছি কারেন্ট ট্রান্সফরমারের কাছে স্থাপন করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এটি পাইলট তারের সাথে সিরিজে ব্যালেন্সিং রেজিস্টর সন্নিবেশ করে, সমপ্রভাবী পয়েন্টগুলিকে মূল সার্কিট ব্রেকারের কাছে সরিয়ে নিয়ে যাওয়ার মাধ্যমে অর্জন করা যায়।

ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন সিস্টেমের কাজের নীতি

অনুমান করা যাক, নেটওয়ার্কের R ফেজে একটি ইনসুলেশন ভেঙে যায়, ফলে ফল্ট ঘটে। ফলে, কারেন্ট ট্রান্সফরমারের সেকেন্ডারিতে কারেন্ট অবিচ্ছিন্ন হয়ে যায়। এই অবিচ্ছিন্নতা ডিফারেনশিয়াল কারেন্ট তৈরি করে, যা রিলে কয়েল দিয়ে প্রবাহিত হয়। ফলে, রিলে সক্রিয় হয় এবং সার্কিট ব্রেকারকে ট্রিপ কমান্ড দেয়, ফল্ট অংশটিকে সিস্টেমের বাকি অংশ থেকে আলাদা করে।

তবে, এই প্রোটেকশন সিস্টেমে একটি গুরুতর সীমাবদ্ধতা রয়েছে: এটি ট্রান্সফরমারের ম্যাগনেটাইজিং ইনরাশ কারেন্টের প্রতি খুব সংবেদনশীল। ইনরাশ কারেন্ট রিলেটি ভুলভাবে সক্রিয় করতে পারে। এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, একটি বাইয়াসড ডিফারেনশিয়াল রিলে ব্যবহার করা হয়। এই ধরনের রিলে তার কয়েল দিয়ে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ অবিচ্ছিন্ন কারেন্ট প্রবাহিত হতে দেয় ছাড়াই অপ্রয়োজনীয় সক্রিয়তা ট্রিগার করে না।

আরও ম্যাগনেটাইজিং ইনরাশ কারেন্টের প্রভাব কমাতে, ডিজাইনে একটি রেস্ট্রেইনিং কয়েল যুক্ত করা হয়। রেস্ট্রেইনিং কয়েলটি ইনরাশ কারেন্টের প্রভাব কমিয়ে দেয়, যাতে রিলে ম্যাগনেটাইজিং ইনরাশ দ্বারা ভুলভাবে ট্রিপ করতে না পারে। এই কনফিগারেশনে সজ্জিত রিলেগুলিকে বাইয়াসড ডিফারেনশিয়াল রিলে বলা হয়।

ফল্ট সিনারিও এবং রিলের কাজ

যখন কোনও দুই ফেজের মধ্যে, যেমন Y এবং B ফেজের মধ্যে ফল্ট ঘটে, তখন এই দুই ফেজের মধ্য দিয়ে একটি শর্ট-সার্কিট কারেন্ট প্রবাহিত হয়। এই ফল্ট কারেন্ট ট্রান্সফরমার (CTs) দিয়ে প্রবাহিত হওয়া কারেন্টের সাম্যতা বিঘ্নিত করে। ফলে, একটি ডিফারেনশিয়াল কারেন্ট রিলের অপারেটিং কয়েল দিয়ে প্রবাহিত হয়, যা রিলেকে ট্রিপ করে এবং তার কন্টাক্ট খুলে, ফল্ট অংশটিকে বৈদ্যুতিক সিস্টেম থেকে আলাদা করে।

ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন সিস্টেমের সমস্যা

ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন সিস্টেমে, গ্রাউন্ড ফল্ট কারেন্টের অনুকূল প্রভাব কমাতে একটি নিউট্রাল রেজিস্টর তার ব্যবহৃত হয়। তবে, যখন গ্রাউন্ড ফল্ট নিউট্রাল পয়েন্টের কাছাকাছি ঘটে, একটি ছোট ইলেকট্রোমোটিভ ফোর্স (emf) একটি ছোট শর্ট-সার্কিট কারেন্ট তৈরি করে, যা নিউট্রাল দিয়ে প্রবাহিত হয়। নিউট্রাল গ্রাউন্ডিং এর রেজিস্ট্যান্স এই কারেন্টটি আরও কমিয়ে দেয়। ফলে, শুধুমাত্র একটি ছোট কারেন্ট রিলেতে পৌঁছায়। যেহেতু এই ছোট কারেন্ট রিলে কয়েল সক্রিয় করার জন্য যথেষ্ট নয়, ফল্টটি অনুধাবন করা হয় না, যা জেনারেটরে ক্ষতির সৃষ্টি করতে পারে।

মডিফাইড ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন সিস্টেম স্কিম

উপরোক্ত উল্লেখিত সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, একটি উন্নত ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন সিস্টেম স্কিম তৈরি করা হয়েছে। এই মডিফাইড স্কিমে দুটি পৃথক উপাদান অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে: একটি ফেজ ফল্ট থেকে রক্ষা করার জন্য এবং অন্যটি গ্রাউন্ড ফল্ট থেকে রক্ষা করার জন্য।

ফেজ-ফল্ট প্রোটেকশন উপাদানগুলি একটি স্টার কনফিগারেশনে সংযুক্ত করা হয় একটি রেজিস্টর সাথে। অন্যদিকে, গ্রাউন্ড-ফল্ট রিলেটি স্টার-সংযুক্ত ফেজ উপাদানগুলি এবং নিউট্রাল পয়েন্টের মধ্যে স্থাপন করা হয়। নির্দিষ্টভাবে, দুটি ফেজ-ফল্ট উপাদান, একটি ব্যালেন্সিং রেজিস্টর সাথে, স্টার প্যাটার্নে সংযুক্ত করা হয়, এবং গ্রাউন্ড-ফল্ট রিলেটি স্টার সংযোগ এবং নিউট্রাল পাইলট তারের মধ্যে সংযুক্ত করা হয়। এই কনফিগারেশন সিস্টেমের ফেজ এবং গ্রাউন্ড ফল্ট উভয়কে সঠিকভাবে শনাক্ত এবং প্রতিক্রিয়া দেওয়ার ক্ষমতা বাড়িয়ে দেয়, ডিফারেনশিয়াল প্রোটেকশন সিস্টেমের সামগ্রিক নির্ভরযোগ্যতা বাড়িয়ে দেয়।

স্টার-সংযুক্ত সার্কিটটি সমতা প্রদর্শন করে, যা নিশ্চিত করে যে, কারেন্ট-সার্কুলেটিং পয়েন্ট থেকে উৎপন্ন যেকোনও সাম্যাবিশিষ্ট ওভারফ্লো কারেন্ট গ্রাউন্ড-ফল্ট রিলে দিয়ে প্রবাহিত হবে না। ফলে, এই সিস্টেমের মধ্যে, সংবেদনশীল গ্রাউন্ড-ফল্ট রিলেটি উচ্চ স্তরের স্থিতিশীলতায় কাজ করতে পারে, সাধারণ সাম্যাবিশিষ্ট কারেন্ট পরিবর্তন দ্বারা ট্রিগার না হয়ে গ্রাউন্ড ফল্ট সঠিকভাবে শনাক্ত করতে পারে।