ट्रांसफॉर्मर की विभेदक सुरक्षा

ट्रांसफोर्मर का डिफ़ेरेंशियल संरक्षण

ट्रांसफोर्मर पावर सिस्टम में महत्वपूर्ण घटक हैं। इन्हें स्थैतिक, पूरी तरह से बंद और आमतौर पर तेल में डूबे हुए उपकरण के रूप में जाना जाता है, जिसमें दोष अपेक्षाकृत दुर्लभ होते हैं। हालांकि, भले ही एक दुर्लभ दोष भी एक पावर ट्रांसफोर्मर के लिए गंभीर परिणाम हो सकता है। इसलिए, ट्रांसफोर्मर को संभावित दोषों से सुरक्षित रखना बहुत महत्वपूर्ण है।

ट्रांसफोर्मर पर दोषों को मुख्य रूप से दो प्रकार में वर्गीकृत किया जाता है: बाह्य दोष और आंतरिक दोष। बाह्य दोष ट्रांसफोर्मर के बाहर की रिले प्रणाली द्वारा शीघ्र साफ़ किए जाते हैं ताकि ऐसे दोषों से ट्रांसफोर्मर को कोई हानि न हो। इस प्रकार के ट्रांसफोर्मर के आंतरिक दोषों के लिए डिफ़ेरेंशियल संरक्षण प्रणाली का उपयोग किया जाता है।

डिफ़ेरेंशियल संरक्षण योजनाओं का मुख्य रूप से फेज-से-फेज और फेज-से-पृथ्वी दोषों से संरक्षण के लिए उपयोग किया जाता है। पावर ट्रांसफोर्मर के लिए डिफ़ेरेंशियल संरक्षण मर्ज-प्राइज सर्कुलेटिंग करंट सिद्धांत पर आधारित है। ऐसा संरक्षण आमतौर पर 2 MVA से अधिक रेटिंग वाले ट्रांसफोर्मरों पर लागू किया जाता है।

ट्रांसफोर्मर डिफ़ेरेंशियल संरक्षण के लिए कनेक्शन

पावर ट्रांसफोर्मर एक तरफ स्टार-कनेक्टेड और दूसरी तरफ डेल्टा-कनेक्टेड होते हैं। स्टार-कनेक्टेड तरफ के करंट ट्रांसफोर्मर (CTs) डेल्टा-कनेक्टेड होते हैं, जबकि डेल्टा-कनेक्टेड तरफ के CTs स्टार-कनेक्टेड होते हैं। दोनों करंट ट्रांसफोर्मर स्टार कनेक्शन और पावर ट्रांसफोर्मर स्टार कनेक्शन के न्यूट्रल ग्राउंड किए जाते हैं।

रिस्ट्रेनिंग कोइल को करंट ट्रांसफोर्मरों के द्वितीयक वाइंडिंग के बीच कनेक्ट किया जाता है। यह रिस्ट्रेनिंग कोइल प्रणाली की संवेदनशीलता को नियंत्रित करता है। ऑपरेटिंग कोइल को रिस्ट्रेनिंग कोइल के टैपिंग पॉइंट और करंट ट्रांसफोर्मर द्वितीयक वाइंडिंग के स्टार पॉइंट के बीच स्थित किया जाता है।

डिफ़ेरेंशियल संरक्षण प्रणाली का कार्य

सामान्य परिस्थितियों में, ऑपरेटिंग कोइल में कोई धारा नहीं बहती है क्योंकि पावर ट्रांसफोर्मर के दोनों तरफ की धाराएँ संतुलित रहती हैं। हालांकि, जब पावर ट्रांसफोर्मर के वाइंडिंग में आंतरिक दोष होता है, तो यह संतुलन टूट जाता है। इस परिणामस्वरूप, डिफ़ेरेंशियल रिले के ऑपरेटिंग कोइल में ट्रांसफोर्मर के दोनों तरफ की धारा के बीच का अंतर संबंधित धारा बहने लगती है। इस परिणामस्वरूप, रिले पावर ट्रांसफोर्मर के दोनों तरफ के मुख्य सर्किट ब्रेकर को ट्रिप कर देता है।

डिफ़ेरेंशियल संरक्षण प्रणाली से संबंधित मुद्दे

जब एक ट्रांसफोर्मर को ऊर्जा दी जाती है, तो इसमें चुंबकीय धारा का अस्थायी आवर्तन बहता है। यह धारा पूर्ण लोड धारा का 10 गुना भी हो सकती है और समय के साथ कम हो जाती है। यह चुंबकीय धारा पावर ट्रांसफोर्मर के प्राथमिक वाइंडिंग में बहती है, जिससे करंट ट्रांसफोर्मरों के आउटपुट में एक अंतर पैदा होता है। इससे ट्रांसफोर्मर का डिफ़ेरेंशियल संरक्षण गलत तरीके से कार्य कर सकता है।

इस मुद्दे को दूर करने के लिए, रिले कोइल पर एक किक फ्यूज रखा जाता है। ये फ्यूज समय-सीमित प्रकार के होते हैं जिनका विलोम विशेषता होती है और आवर्तन छोटे समय तक नहीं काम करते। जब दोष होता है, तो फ्यूज फट जाते हैं, जिससे दोष धारा रिले कोइल के माध्यम से बहती है और संरक्षण प्रणाली को सक्रिय करती है। इस समस्या को एक तत्काल-प्रकार के रिले के स्थान पर विलोम और निश्चित न्यूनतम विशेषता वाले रिले का उपयोग करके भी कम किया जा सकता है।