सबस्टेशन में अर्थ फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले क्या है

सबस्टेशन में ग्राउंड फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले क्या है?

ग्राउंड फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले एक सुरक्षा उपकरण है जो पावर सिस्टम में ग्राउंड फ़ॉल्ट (जिन्हें पृथ्वी फ़ॉल्ट या एकल-प्रभाव ग्राउंड फ़ॉल्ट भी कहा जाता है) का पता लगाने और उनसे सुरक्षा प्रदान करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है। यह सबस्टेशन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, सिस्टम की सुरक्षा और विश्वसनीयता को सुनिश्चित करता है।

1. कार्य सिद्धांत

ग्राउंड फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले का मुख्य कार्य पावर सिस्टम में विद्युत असंतुलन की निगरानी करना, विशेष रूप से जीरो-सीक्वेंस करंट (जब तीन-फेज करंटों का सदिश योग शून्य नहीं होता) का पता लगाना है। जब ग्राउंड फ़ॉल्ट होता है, जिससे आमतौर पर असामान्य जीरो-सीक्वेंस करंट पैदा होता है, तो रिले इस असंतुलन को पहचानता है और उचित सुरक्षा कार्रवाई को संचालित करता है।

• जीरो-सीक्वेंस करंट: सामान्य संचालन की स्थिति में, तीन-फेज करंट संतुलित होने चाहिए, जिनका सदिश योग शून्य होता है। यदि ग्राउंड फ़ॉल्ट होता है, तो करंट फ़ॉल्ट बिंदु से पृथ्वी में बहता है, जिससे जीरो-सीक्वेंस करंट की उपस्थिति होती है।

• रिले कार्य: जब जीरो-सीक्वेंस करंट पूर्वनिर्धारित सीमा से अधिक होता है, तो रिले फ़ॉल्टी सर्किट को अलग करने के लिए ट्रिप सिग्नल जारी करता है, जिससे आगे की क्षति रोकी जाती है।

2. अनुप्रयोग की स्थितियाँ

ग्राउंड फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले विभिन्न पावर सिस्टमों में व्यापक रूप से इस्तेमाल किए जाते हैं, विशेष रूप से निम्नलिखित स्थितियों में:

• वितरण सिस्टम: निम्न और मध्य वोल्टेज वितरण नेटवर्कों में, ग्राउंड फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले फ़ॉल्ट बिंदुओं को तेजी से पहचानते और अलग करते हैं, जिससे डाउनटाइम और उपकरण की क्षति कम होती है।

• सबस्टेशन: सबस्टेशन में, ग्राउंड फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले अक्सर अन्य सुरक्षा उपकरणों (जैसे डिफ़रेंशियल सुरक्षा और दूरी सुरक्षा) के साथ इस्तेमाल किए जाते हैं ताकि बहु-स्तरीय सुरक्षा प्रदान की जा सके।

• औद्योगिक संस्थान: बड़े औद्योगिक संस्थानों में, ये रिले ग्राउंड फ़ॉल्ट से महत्वपूर्ण उपकरणों की सुरक्षा करते हैं, जिससे निरंतर उत्पादन सुनिश्चित होता है।

3. मुख्य प्रकार

अनुप्रयोग और तकनीकी आवश्यकताओं के आधार पर, ग्राउंड फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले कई प्रकारों में विभाजित किए जा सकते हैं:

• तत्काल रिले: गंभीर ग्राउंड फ़ॉल्ट पर तेजी से प्रतिक्रिया के लिए इस्तेमाल किए जाते हैं, आमतौर पर कुछ मिलीसेकंड के भीतर ट्रिप कार्रवाई शुरू करते हैं।

• निश्चित समय रिले: फ़ॉल्ट की गंभीरता के आधार पर समय देरी सेट की जा सकती है, विभिन्न डिग्री के फ़ॉल्टों को संभालने के लिए उपयुक्त हैं।

• उलटा समय रिले: ऑपरेशन समय फ़ॉल्ट करंट के विपरीत आनुपातिक होता है; जितना बड़ा फ़ॉल्ट करंट, उतना कम समय, जिससे उन्हें लचीली सुरक्षा विशेषताओं की आवश्यकताओं के लिए आदर्श बनाया जाता है।

4. सुरक्षा तंत्र

ग्राउंड फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले आमतौर पर सर्किट ब्रेकर या अन्य स्विचिंग उपकरणों के साथ एक पूर्ण सुरक्षा तंत्र बनाने के लिए काम करते हैं। मूल चरण निम्नलिखित हैं:

• फ़ॉल्ट पहचान: रिले लगातार पावर सिस्टम में करंट की निगरानी करता है और जीरो-सीक्वेंस करंट की गणना करता है।

• फ़ॉल्ट निर्णय: यदि पहचाना गया जीरो-सीक्वेंस करंट पूर्वनिर्धारित सीमा से अधिक होता है, तो रिले इसे ग्राउंड फ़ॉल्ट के रूप में पहचानता है।

• ट्रिप सिग्नल उत्सर्जन: रिले फ़ॉल्टी सर्किट को अलग करने के लिए सर्किट ब्रेकर को ट्रिप कमांड भेजता है।

• इवेंट रिकॉर्डिंग: रिले आमतौर पर इवेंट रिकॉर्डिंग की क्षमता रखता है, जिसमें फ़ॉल्ट का समय और करंट मूल्य लॉग किया जाता है ताकि बाद में विश्लेषण और रखरखाव के लिए उपयोग किया जा सके।

5. लाभ

• सुधार गुणवत्ता: तेजी से ग्राउंड फ़ॉल्ट का पता लगाना और उसे अलग करना आर्क डिस्चार्ज, आग और अन्य संभावित खतरों से बचाता है।

• उपकरण की क्षति कम: फ़ॉल्टी सर्किट को समय पर अलग करने से उच्च करंट से लंबे समय तक उपकरणों की क्षति से बचा जा सकता है।

• पावर निरंतरता में सुधार: केवल प्रभावित क्षेत्र को अलग करके पूरे पावर सिस्टम पर प्रभाव को न्यूनतम रखा जा सकता है, जिससे बिजली की बंदी की सीमा कम होती है।

6. सामान्य मानक और विनियम

ग्राउंड फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले की सुरक्षा और विश्वसनीयता को सुनिश्चित करने के लिए, डिज़ाइन और अनुप्रयोग आमतौर पर निम्नलिखित अंतर्राष्ट्रीय और राष्ट्रीय मानकों का पालन करते हैं, जैसे:

• IEC 60255: अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल कमीशन (IEC) द्वारा प्रकाशित रिले के मानक।

• ANSI C37.90: अमेरिकन नेशनल स्टैंडर्ड्स इंस्टीट्यूट (ANSI) द्वारा प्रकाशित रिले सुरक्षा के मानक।

सारांश

ग्राउंड फ़ॉल्ट ओवरकरंट रिले पावर सिस्टम में एक आवश्यक सुरक्षा उपकरण है, जो ग्राउंड फ़ॉल्ट का पता लगाने और उसे अलग करने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है, जिससे सिस्टम की सुरक्षित संचालन की सुनिश्चितता होती है। यह जीरो-सीक्वेंस करंट की निगरानी करता है ताकि फ़ॉल्ट की पहचान की जा सके और फ़ॉल्टी सर्किट को तेजी से अलग किया जा सके, जिससे उपकरणों और कर्मचारियों की सुरक्षा होती है।