विद्युत धारा सीमाविधि र उनका प्रकारहरू

फाउल्ट करेंट लिमिटरको परिचय

हालको समयमा, ऊर्जाको मागले बढ्दै गएको र प्रवर्तन र प्रसारणमा शक्तिशाली विकासले धेरै महत्वपूर्ण हुनुभयो र यो एक मौलिक आवश्यकता बनेको छ। तर, कुनै पनि ऊर्जा उत्पादन प्रणालीमा, शॉर्ट सर्किटहरू एक निरंतर र चुनौतीजनक समस्या छन्, र उत्पादनको परिमाण विस्तारित हुने अनुसार उनका प्रभाव बढ्दै गएको छ। शॉर्ट वा फाउल्ट करेंटले उत्पन्न गरेका विभिन्न समस्याहरू छन्:

• उपकरणमा थर्मल टेन्सन: विद्युत उपकरणमा असहनीय थर्मल टेन्सन लगाइने जान्छ, जसले घटकहरूको शीघ्र खराबी, नुकसान र योग्यता नष्ट गर्न सक्छ।

• इलेक्ट्रो - डायनामिक इन्टरफेरेन्स: सर्किटको अन्दर बहुआयामी इलेक्ट्रो - डायनामिक शक्तिहरू यन्त्रहरूको सामान्य संचालनलाई विघटन गर्छ, जसले उनीहरूको योग्यता र विश्वसनीयतालाई प्रभावित गर्छ।

• प्रौद्योगिकी र आर्थिक बाँधा: सर्किटलाई नुकसानबाट रक्षा गर्न, अधिक प्रभावी सर्किट ब्रेकरहरूको आवश्यकता छ। यो मागला न केवल प्रौद्योगिकीय चुनौतीहरू प्रस्तुत गर्छ, तर यसले धेरै आर्थिक सीमाहरू पनि लागू गर्छ।

• सुरक्षा झुक्दा: सुरक्षा सम्बन्धी चिन्ताहरू एक दबाबदायी समस्या छन्, किनभने शॉर्ट सर्किटहरू प्रत्यक्ष रूपमा कर्मचारीहरूको जीवन र विद्युत ढाँचाको पूर्णतालाई धम्की दिन्छ।

• वोल्टेज ट्रान्सिएन्ट जटिलता: शॉर्ट सर्किटहरू स्विचिङ ऑपरेशनहरूको दौरान वोल्टेज ट्रान्सिएन्ट समस्यालाई बढाउँछ, जसले उनीहरूलाई अधिक महत्वपूर्ण र नियमित गर्न अधिक कठिन बनाउँछ।

यी चुनौतीहरूको बीच, शॉर्ट सर्किटहरूको समस्यालाई समाधान गर्न अधिक प्रगतिशील र यथार्थ प्रणालीको विकास आवश्यक बनेको छ। यो लेख फाउल्ट करेंटको प्रभावलाई रोक्न जस्ता प्रस्तावित र लागू गरिएका केही दृष्टिकोणहरू अन्वेषण गर्नेछ।

दृष्टिकोणहरू

यहाँ दिएका कुनै कुराहरू या त अनुसन्धानमा सक्रिय रूपमा जारी छन् वा तिनीहरूको विशिष्ट विशेषताहरू र अनुप्रयोगहरू अनुसार प्रायोगिक रूपमा प्रयोग गरिएका छन्:

• करेंट लिमिटिङ रिअक्टर (CLR): फाउल्ट करेंट लिमिट गर्न इसको प्रभावकारिताको लागि व्यापक रूपमा पहिचानिएको छ।

• सोलिड स्टेट करेंट लिमिटर: यो उभाउँदै टेक्नोलोजी छ जसले धेरै आशा देखाउँछ तर यसको अनुसन्धान र विकासको शुरुआती चरणमा छ।

• सुपरकंडक्टिङ करेंट लिमिटर: यी उपकरणहरू सुपरकंडक्टरहरूको विशिष्ट गुणहरूलाई लागू गर्दछन् र सोलिड-स्टेट लिमिटरहरूको जस्तै यी विकासको शुरुआती चरणमा छन्।

• फ्युज: यो पारम्परिक तर विश्वसनीय विधि छ जसले जब करेंट निर्धारित सीमा भन्दा बढ्दा यसलाई टुक्राउँदछ।

• सबस्टेशनमा बसबार विभाजन: यो व्यावहारिक दृष्टिकोण छ जसले सबस्टेशनको विद्युत ढाँचालाई बदल्दै फाउल्ट करेंटलाई कम गर्न मद्दत गर्छ।

• उच्च इम्पीडन्स ट्रान्सफोर्मरको लागू: यी ट्रान्सफोर्मरहरू सर्किटमा इम्पीडन्स बढाउने लागि प्रयोग गरिन सकिन्छ, जसले फाउल्ट करेंटको बडाई लिमिट गर्छ।

• करेंट लिमिटिङमा न्यूक्लियर रिअक्टरको प्रयोग: यो एक असामान्य दृष्टिकोण हो, तर अनुसन्धान न्यूक्लियर रिअक्टरहरूले करेंट-लिमिटिङ मेकनिजममा योगदान गर्न सक्ने शक्तिको अन्वेषण गरेको छ।

यी तकनीकहरूको बीच, सोलिड-स्टेट र सुपरकंडक्टिङ उपकरणहरूको प्रयोग अझै विकास चरणमा छ। शॉर्ट-सर्किट समस्यालाई समाधान गर्न कुनै पनि प्रणाली लागू गर्दा, दुई महत्वपूर्ण विचारहरू लिनुपर्छ:

सबस्टेशन र डिस्ट्रिब्युशन नेटवर्कमा फाउल्ट करेंट मिटिगेशनका लागि रणनीतिहरू

लिमिटिङ रिअक्टरको स्थान र संख्या

विद्युत अभियान्त्रिकीको क्षेत्रमा दुई महत्वपूर्ण प्रश्नहरू लिमिटिङ रिअक्टरहरूको सबस्टेशन र डिस्ट्रिब्युशन नेटवर्कको अन्दर अनुकूल स्थान र फाउल्ट करेंटलाई प्रभावी रूपमा प्रबन्ध गर्न आवश्यक रिअक्टरहरूको आदर्श संख्या निर्धारण गर्न सम्बन्धित छन्। यी निर्णयहरू विद्युत प्रणालीको विशेषताहरू, लोड आवश्यकताहरू र सम्भावित फाउल्ट परिदृश्यहरूको विस्तृत जानकारी आवश्यक छ।

करेंट लिमिटिङ रिअक्टर (CLR)

करेंट लिमिटिङ रिअक्टर फाउल्ट करेंट प्रबन्धनका लागि सबैभन्दा लागत-प्रभावी र व्यावहारिक समाधानहरूको एक हो। यसको प्रभाव भने सबस्टेशनको योग्यतामा न्यूनतम रहन्छ, जसले धेरै विद्युत प्रणालीहरूको लागि एक अनुकूल विकल्प बनाउँछ। तर, यसको केही दुर्बलताहरू छन्। CLRsको शारीरिक हार्डवेयर सामान्यतया ठूलो छ, जसले सबस्टेशनको अन्दर धेरै ठाउँ लिन्छ। यसको उपस्थितिले वोल्टेज स्थिरतामा गिरावट ल्याउन सक्छ, जुन धेरै ध्यान र नियन्त्रण गर्नुपर्छ।

सोलिड स्टेट फाउल्ट करेंट लिमिटर

सोलिड स्टेट फाउल्ट करेंट लिमिटरहरू अझै अनुसन्धान र विकास चरणमा छन्। यी वितरण प्रणालीमा आसानी साथ एकीकृत गर्न सकिन्छ। तर, उनीहरूको उच्च लागत एक प्रमुख बाँधा छ, जसले बड्याउँदा पैमानामा व्यापक लागू गर्न रोक्दछ। अनुसन्धानकर्ताहरू लागत घटाउन र उनीहरूको प्रदर्शन सुधार गर्न व्यापक रूपमा व्यावसायिक उपयोगको लागि योग्य बनाउन सक्रिय रूपमा काम गरिरहेका छन्।

फ्युज

फ्युजहरू उत्तम र प्रभावी करेंट-इन्टरप्टिङ उपकरणहरू हुन्छन्, जसले उनीहरूलाई करेंट लिमिटरको रूपमा उपयोग गर्न योग्य बनाउँछ। उनीहरू सस्तो र सरल रूपमा स्थापना गर्न सकिन्छ। तर, उनीहरूको योग्यता उनीहरूको रेटेड क्षमताले सीमित छ। उदाहरणका लागि, सामान्य फ्युजहरू 40 kV र 200 A करेंट लगाताको लागि डिझाइन गरिएका छन्, जसले उच्च-वोल्टेज र उच्च-करेंट स्थितिहरूमा उनीहरूको उपयोगलाई सीमित गर्छ। हाइ-रप्चरिङ क्षमता (HRC) फ्युजहरू उत्तम प्रदर्शन उपलब्ध गर्छन् तर उनीहरूको पनि आफ्नै लिमिटहरू छन्।

बसबार फाउल्ट करेंट लिमिटर

बस कप्लर सर्किट ब्रेकरहरू बसबार फाउल्ट करेंट लिमिटरको रूपमा प्रयोग गरिन सकिन्छ, तर उनीहरू सामान्यतया अस्थायी वा आपत्कालीन प्रतिक्रिया समाधानको रूपमा मानिन्छ। उनीहरूको संचालन विशेषताहरू र लिमिटहरूको कारणले उनीहरूलाई सबस्टेशनको अन्दर एक स्थायी वस्तुको रूपमा डिझाइन गरिएको छैन।

न्यूट्रल रिअक्टरको लागू

न्यूट्रल रिअक्टरहरू फाउल्ट करेंट मिटिगेशनको लागि अर्को व्यावहारिक विकल्प प्रस्तुत गर्छन्, विशेष गरी जमिन वा ग्राउन्ड करेंटहरूको साथ। उनीहरूको डिझाइन र संचालन विशेष गरी ग्राउन्ड-सम्बन्धित विद्युत समस्याहरूसँग सम्बन्धित फाउल्ट परिदृश्यहरूमा विशेष रूपमा प्रभावी बनाउँछ।

करेंट लिमिटिङ रिअक्टरहरूको प्रकार र विशेषताहरू

करेंट लिमिटिङ रिअक्टर व्यापक रूपमा लागू गरिएको समाधान हो र यसलाई दुई मुख्य प्रकारमा वर्गीकरण गरिन सकिन्छ:

ड्राइ-टाइप CLR

ड्राइ-टाइप CLRhरू एअर-कोर रिअक्टरहरू छन् जसमा कपर वाइनिङ छ। लोहाको कोरको प्रयोग टालिन्छ, किनभने यसले सिचुरेशनको खतरा छ, जसले रिअक्टरको प्रदर्शन नष्ट गर्न सक्छ। यी रिअक्टरहरू वातावरण शुद्ध र शुष्क हुने विभिन्न अनुप्रयोगहरूको लागि योग्य छन्।

ऑइल-टाइप CLR

ऑइल-टाइप CLRhरू ड्राइ-टाइप CLRhरूको आधारमा बनेका छन् जसको बुनियादी कार्यप्रणाली समान छ। तर, उनीहरूको मुख्य विभेदक उनीहरूको अनुप्रयोगको विस्तार हो। ऑइल-टाइप CLRhरू विशेष रूपमा उच्च दूषण वातावरणको लागि डिझाइन गरिएका छन्। यी रिअक्टरहरूमा प्रयोग गरिने ऑइल ड्राइ-टाइप रिअक्टरहरूको वातावरणमा तुलना गर्दा उच्च डायलेक्ट्रिक कान्स्टेन्ट छ, जसले दुष्ट वातावरणमा उत्तम इन्सुलेशन र सुरक्षा प्रदान गर्छ।

फाउल्ट करेंट लिमिटिङ रिअक्टरहरूको सामान्य विशेषताहरू

फ्रिक्वेन्सी र वोल्टेज: यी रिअक्टरहरू धेरै संकीर्ण फ्रिक्वेन्सी र वोल्टेजको रेंजमा संचालन गर्न डिझाइन गरिएका छन्। उनीहरूको प्रदर्शन विशेषताहरू विशिष्ट विद्युत प्रणालीको पैरामिटरहरूको लागि अनुकूलित छन्।

स्थापना फ्लेक्सिबिलिटी: अनुप्रयोगको आवश्यकतामा अनुसार उनीहरूलाई अन्दर वा बाहिर लगाउन सकिन्छ। यी फ्लेक्सिबिलिटी विभिन्न सबस्टेशन र डिस्ट्रिब्युशन नेटवर्क व्यवस्थाहरूमा अधिक अनुकूलन गर्न मद्दत गर्छ।

शॉर्ट-सर्किट क्षमता: उनीहरू उनीहरूको समावेश गरिएका विद्युत प्रणालीहरूको शॉर्ट-सर्किट करेंटहरूको संचालन गर्न इन्जिनियरिङ गरिएका छन्, जसले फाउल्ट स्थितिमा प्रभावी करेंट-लिमिटिङ क्षमता प्रदान गर्छ।

ट्रान्सिएन्ट स्थिरता र करेंट लिमिट रिअक्टरहरू

ट्रान्सिएन्ट स्थिरता विद्युत एल्टरनेटिङ शक्ति (AC) प्रणालीमा एक महत्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। यो एक फाउल्टको घटनापछि विद्युत प्रणालीको अन्दर बहुआयामी सिंक्रोनस मशीनहरूको सिंक्रोनिजेशन बनाए राख्ने क्षमता बताउँछ। उदाहरणका लागि, बहुआयामी सिंक्रोनस मोटरहरू जोडिएको एक विद्युत ग्रिडमा, ट्रान्सिएन्ट स्थिरता यो निर्धारण गर्छ कि यी मोटरहरू अचानक विद्युत अवरोध, जस्तै एक शॉर्