మైక్రోకంప్యూటర్ ప్రతిరక్షణ మరియు స్వాతంత్ర యంత్రాల గురించి ప్రశ్న-సమాధానం: ముఖ్య ప్రామాణికతలను మరియు అనువర్తన ముఖ్యాంశాలను వివరించడం

సూక్ష్మ కంప్యూటర్ రక్షణ పరికరం అంటే ఏమిటి?

సమాధానం: ఒక విద్యుత్ వ్యవస్థలోని విద్యుత్ పరికరాలలో లోపాలు లేదా సాధారణేతర పనిచేసే పరిస్థితులను గుర్తించగలిగి, సర్క్యూట్ బ్రేకర్లను ట్రిప్ చేయడం ద్వారా లేదా అలారం సంకేతాలను జారీ చేయడం ద్వారా పనిచేసే స్వయంచాలక పరికరం సూక్ష్మ కంప్యూటర్ రక్షణ పరికరం.

సూక్ష్మ కంప్యూటర్ రక్షణ యొక్క ప్రాథమిక విధులు ఏమిటి?

సమాధానం:

• సర్క్యూట్ బ్రేకర్లను ట్రిప్ చేయడం ద్వారా స్వయంచాలకంగా, వేగంగా మరియు ఎంపిక చేసిన విధంగా వ్యవస్థ నుండి లోపం ఉన్న పరికరాన్ని విడదీసి, లోపం లేని పరికరాలు త్వరగా సాధారణ పనితీరును పునరుద్ధరించడానికి నిర్ధారించడం మరియు లోపం ఉన్న పరికరానికి మరింత నష్టం కలగకుండా నిరోధించడం.

• విద్యుత్ పరికరాల యొక్క సాధారణేతర పనిచేసే పరిస్థితులను గుర్తించడం, మరియు ఆపరేషన్ & పరిరక్షణ అవసరాల ఆధారంగా, హెచ్చరిక సంకేతాలను ప్రారంభించడం లేదా పనిచేస్తూ ఉంటే నష్టపోయే లేదా లోపాలుగా అభివృద్ధి చెందే పరికరాలను డిస్ కనెక్ట్ చేయడం. సాధారణేతర పరిస్థితులకు స్పందించే రిలే రక్షణ సాధారణంగా తక్షణ చర్య అవసరం లేకుండా ఉండవచ్చు మరియు సమయ ఆలస్యం ఉండవచ్చు.

సూక్ష్మ కంప్యూటర్ రక్షణకు సంబంధించిన ప్రాథమిక అవసరాలు ఏమిటి?

సమాధానం: విద్యుత్ వ్యవస్థల సురక్షిత, స్థిరమైన మరియు విశ్వసనీయ పనితీరును నిర్ధారించడంలో మరియు లోపాలను త్వరగా తొలగించడంలో సూక్ష్మ కంప్యూటర్ రక్షణ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. అందువల్ల, రిలే రక్షణ కింది అవసరాలను తీర్చాలి:

• ఎంపిక (Selectivity): వ్యవస్థలో లోపం సంభవించినప్పుడు, రక్షణ పరికరం కేవలం లోపం ఉన్న పరికరాన్ని మాత్రమే విడదీయాలి, లోపం లేని పరికరాలు పనిచేస్తూ ఉండటానికి నిర్ధారించాలి, దీని ద్వారా అవుటేజ్ ప్రాంతాన్ని కనీసంగా ఉంచి, ఎంపిక చేసిన పనితీరును సాధించాలి.

• వేగం (Speed): వ్యవస్థలో లోపం తర్వాత, లోపం త్వరగా తొలగించకపోతే, అది మరింత దశల్లోకి మారవచ్చు. ఉదాహరణకు, షార్ట్ సర్క్యూట్ సమయంలో, వోల్టేజి గణనీయంగా తగ్గుతుంది, ఫలితంగా లోపం ఉన్న ప్రదేశానికి సమీపంలో ఉన్న మోటార్లు నెమ్మదిగా పనిచేయడం లేదా ఆగిపోవడం జరుగుతుంది, సాధారణ ఉత్పత్తి అంతరాయం కలుగుతుంది. అదనంగా, లోపం సమయంలో జనరేటర్లు శక్తిని సరఫరా చేయలేవు, ఇది వ్యవస్థ యొక్క స్థిరత్వానికి ముప్పు కలిగించవచ్చు. అలాగే, లోపం ఉన్న పరికరం ఎక్కువ లోపం ప్రవాహాన్ని మోస్తుంది, తీవ్రమైన యాంత్రిక మరియు ఉష్ణ నష్టాన్ని ఎదుర్కొంటుంది. లోపం ప్రవాహం ఎక్కువ సమయం పాటు ఉంటే, నష్టం మరింత తీవ్రంగా ఉంటుంది. అందువల్ల, లోపం తర్వాత, రక్షణ వ్యవస్థ దానిని వీలైనంత త్వరగా విడదీయాలి.

• సున్నితత్వం (Sensitivity): రక్షణ పరికరం దాని రక్షిత ప్రాంతంలోని లోపాలు మరియు సాధారణేతర పరిస్థితులను విశ్వసనీయంగా గుర్తించాలి. ఇది గరిష్ఠ పనిచేసే పరిస్థితులలో మూడు-దశ లోహపు షార్ట్ సర్క్యూట్ల సమయంలో మాత్రమే కాకుండా, కనిష్ఠ పనిచేసే పరిస్థితులలో ఎక్కువ సంక్రమణ నిరోధంతో రెండు-దశ షార్ట్ సర్క్యూట్ల సమయంలో కూడా సరిపోతున్న సున్నితత్వం మరియు విశ్వసనీయమైన పనితీరును కలిగి ఉండాలి.

• విశ్వసనీయత (Reliability): రక్షణ వ్యవస్థ యొక్క విశ్వసనీయత చాలా ముఖ్యమైనది. దాని రక్షణ ప్రాంతంలో లోపం సంభవించినప్పుడు పనిచేయకపోవడం కూడా ఉండకూడదు, లోపం లేనప్పుడు తప్పుగా పనిచేయకూడదు. విశ్వసనీయం కాని రక్షణ పరికరం, ఒకసారి సేవలోకి వచ్చిన తర్వాత, విస్తరించిన లేదా ప్రత్యక్ష ప్రమాదాలకు కారణం కావచ్చు.

ట్రాన్స్ఫార్మర్ల కోసం ఉపయోగించే సూక్ష్మ కంప్యూటర్ ఆధారిత రక్షణలను మరియు వాటి విధులను సంక్షిప్తంగా వివరించండి.

సమాధానం: విద్యుత్ వ్యవస్థలలో ట్రాన్స్ఫార్మర్లు చాలా ముఖ్యమైన పరికరాలు. వాటి లోపాలు విద్యుత్ సరఫరా విశ్వసనీయత మరియు సాధారణ వ్యవస్థ పనితీరుపై తీవ్రంగా ప్రభావం చూపుతాయి. పెద్ద సామర్థ్యం కలిగిన ట్రాన్స్ఫార్మర్లు చాలా విలువైనవి కూడా, కాబట్టి ట్రాన్స్ఫార్మర్ సామర్థ్యం మరియు ప్రాముఖ్యత ఆధారంగా అద్భుతమైన పనితీరు మరియు అధిక విశ్వసనీయత కలిగిన రక్షణ పరికరాలను ఏర్పాటు చేయాలి.

ట్రాన్స్ఫార్మర్ లోపాలను ట్యాంక్ లోపల అంతర్గత మరియు బాహ్య లోపాలుగా వర్గీకరించవచ్చు.

• ట్యాంక్ లోపలి లోపాలు ప్రధానంగా ఉంటాయి: దశ-కు-దశ షార్ట్ సర్క్యూట్లు, చుట్టు-కు-చుట్టు షార్ట్ సర్క్యూట్లు, మరియు ఏక-దశ భూమి లోపాలు. షార్ట్ సర్క్యూట్ ప్రవాహాలు చాపాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇవి వైండింగ్లు, ఇన్సులేషన్ మరియు కోర్‌ను కాల్చవచ్చు, మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్ నూనె యొక్క తీవ్రమైన ఆవిరి ఏర్పడటానికి దారితీసి, ట్యాంక్ పేలుడుకు కూడా కారణం కావచ్చు.

• బాహ్య ట్యాంక్ లోపాలు:బష్షింగ్స్ మరియు బయటికి వచ్చే లీడ్స్ లో దశ-కు-దశ మరియు ఏక-దశ భూమి లోపాలు.

• సాధారణేతర పనిచేసే పరిస్థితులు ఉంటాయి: బాహ్య షార్ట్ సర్క్యూట్ల కారణంగా ఓవర్ కరెంట్, వివిధ కారణాల వల్ల ఓవర్ లోడింగ్, మరియు ట్యాంక్ లోపల తక్కువ నూనె స్థాయి.

ఈ లోపాల రకాలు మరియు సాధారణేతర పరిస్థితుల ఆధారంగా, కింది రక్షణ పరికరాలను ఏర్పాటు చేయాలి:

• ట్యాంక్ లోపలి షార్ట్ సర్క్యూట్లు మరియు తక్కువ నూనె స్థాయిల కోసం గ్యాస్ (బ

  జనరేటర్ లాంగిట్యుడినల్ డిఫరెన్షియల్ ప్రొటెక్షన్

• మెయిన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ డిఫరెన్షియల్ ప్రొటెక్షన్

• జనరేటర్ లాస్-ఓఫ్-ఎక్సైటేషన్ ప్రొటెక్షన్

• జనరేటర్ ఆవ్ట్-ఓఫ్-స్టెప్ ప్రొటెక్షన్

• జనరేటర్ రివర్స్ పవర్ ప్రొటెక్షన్

• జనరేటర్ లో-ఫ్రీక్వెన్సీ ప్రొటెక్షన్

• ఆవర్-ఎక్సైటేషన్ ప్రొటెక్షన్

• జనరేటర్ స్టేటర్ గ్రౌండ్ ఫాల్ట్ ప్రొటెక్షన్

• జనరేటర్ ఓవర్కరెంట్ ప్రొటెక్షన్

• జనరేటర్ ఇన్వర్స్-టైమ్ నెగ్టివ్-సీక్వెన్స్ ఓవర్కరెంట్ ప్రొటెక్షన్

• జనరేటర్ స్టేటర్ ఓవర్లోడ్ ప్రొటెక్షన్

• జనరేటర్ వాటర్-లాస్ ప్రొటెక్షన్

• మెయిన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ న్యూట్రల్-పాయింట్ జీరో-సీక్వెన్స్ కరెంట్ ప్రొటెక్షన్

• మెయిన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ గాస్ (బుక్హోల్స్) ప్రొటెక్షన్

• మెయిన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ప్రెషర్ రిలీఫ్ ప్రొటెక్షన్

మెయిన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ డిఫరెన్షియల్ మరియు గాస్ ప్రొటెక్షన్ మధ్య ఏవేని వ్యత్యాసాలు? ఇద్దరు ప్రొటెక్షన్లు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అంతర్భుతిశాఖ దోషాలను గుర్తించవచ్చాయి?

సమాధానం: డిఫరెన్షియల్ ప్రొటెక్షన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ల ప్రాథమిక ప్రొటెక్షన్; గాస్ ప్రొటెక్షన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అంతర్భుతిశాఖ దోషాల ప్రాథమిక ప్రొటెక్షన్.
డిఫరెన్షియల్ ప్రొటెక్షన్ యొక్క ప్రొటెక్షన్ వ్యాప్తి మెయిన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ అన్ని వైపులా కరెంట్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల మధ్య ప్రాథమిక విద్యుత్ ఉపకరణాలను ముందుకు తీసుకుంటుంది, ఇది కింది విధంగా ఉంటుంది:

• ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ లీడ్స్ మరియు వైండింగ్లలో బహుపది షార్ట్ సర్క్యుట్లు

• ప్రమాదకరమైన టర్న్-టు-టర్న్ షార్ట్ సర్క్యుట్లు

• హై-కరెంట్ గ్రౌండింగ్ వ్యవస్థలో వైండింగ్ లీడ్స్ లో గ్రౌండ్ ఫాల్ట్లు

• గాస్ ప్రొటెక్షన్ యొక్క ప్రొటెక్షన్ వ్యాప్తి కింది విధంగా ఉంటుంది:

• ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ లో అంతర్భుతిశాఖ బహుపది షార్ట్ సర్క్యుట్లు

• టర్న్-టు-టర్న్ షార్ట్ సర్క్యుట్లు, టర్న్స్ మరియు కోర్ లేదా ఆటర్ శెల్ మధ్య షార్ట్ సర్క్యుట్లు

• కోర్ దోషాలు (ఉదాహరణకు ఓవర్హీటింగ్ మరియు నశనం)

• తక్కువ ఒయిల్ లెవల్ లేదా ఒయిల్ లీకేజీ

• టాప్ చేంజర్లో దుర్భాగం మరియు కండక్టర్ల దోషపు వెల్డింగ్

డిఫరెన్షియల్ ప్రొటెక్షన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్స్, జనరేటర్స్, బస్ సెక్షన్స్, మరియు ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్స్ పై ఇన్స్టాల్ చేయవచ్చు, కానీ గాస్ ప్రొటెక్షన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లకు మాత్రమే ఉంటుంది.
అంతర్భుతిశాఖ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ దోషాలకు (చిన్న టర్న్-టు-టర్న్ షార్ట్ సర్క్యుట్లకు వ్యతిరేకంగా), డిఫరెన్షియల్ మరియు గాస్ ప్రొటెక్షన్లు ప్రతిక్రియాపరచవచ్చు. అంతర్భుతిశాఖ దోషాలు ఒయిల్ మూవ్మెంట్ మరియు ప్రాథమిక కరెంట్ విధ్వంసం చేస్తాయి, రెండు ప్రొటెక్షన్లు కూడా పనిచేయవచ్చు. ఏది మొదట పనిచేస్తుంది దోషం యొక్క ప్రకృతిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

మెయిన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ న్యూట్రల్-పాయింట్ జీరో-సీక్వెన్స్ ఓవర్కరెంట్, గ్యాప్ ఓవర్కరెంట్, మరియు జీరో-సీక్వెన్స్ ఓవర్వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్లు ఏ రకమైన దోషాలను ప్రతిక్రియాపరచాలో విచారించండి? సెట్టింగ్ ప్రింసిపల్స్ ఏమిటి?
సమాధానం: మెయిన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ న్యూట్రల్-పాయింట్ జీరో-సీక్వెన్స్ ఓవర్కరెంట్, గ్యాప్ ఓవర్కరెంట్, మరియు జీరో-సీక్వెన్స్ ఓవర్వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్లు ఉపకరణాల స్వీకార్య వెయిట్ లైన్స్ లో గ్రౌండ్ ఫాల్ట్లను ప్రతిక్రియాపరచడానికి డిజైన్ చేయబడ్డాయి. వాటి సాధారణంగా 110–220 kV వ్యవస్థలో ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ హై-వోల్టేజ్ వైపు గ్రౌండింగ్ ఫాల్ట్లకు బ్యాకప్ ప్రొటెక్షన్ అయితే. జీరో-సీక్వెన్స్ కరెంట్ ప్రొటెక్షన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ న్యూట్రల్ గ్రౌండ్ అయితే ఉపయోగించబడుతుంది; జీరో-సీక్వెన్స్ వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ న్యూట్రల్ పాయింట్ గ్రౌండ్ అయితే ఉపయోగించబడుతుంది; గ్యాప్ ఓవర్కరెంట్ ప్రొటెక్షన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ న్యూట్రల్ స్పార్క్ గ్యాప్ ద్వారా గ్రౌండ్ అయితే ఉపయోగించబడుతుంది.

జీరో-సీక్వెన్స్ ఓవర్కరెంట్ ప్రొటెక్షన్ యొక్క ప్రారంభ కరెంట్ చిన్నది, సాధారణంగా 100 A లో ఉంటుంది, పనిచేయడానికి సమయం సాధారణంగా 0.2 సెకన్లు. జీరో-సీక్వెన్స్ ఓవర్వోల్టేజ్ ప్రొటెక్షన్ సాధారణంగా రేటెడ్ ఫేజ్ వోల్టేజ్ రెండు రెట్లు ఉంటుంది. ఒక ఫేజ్ గ్రౌండింగ్ యొక్క ట్రాన్సీయంట్ ఓవర్వోల్టేజ్‌లను తప్పించుకోవడానికి, సమయ విలువ 0.1–0.2 సెకన్లు ఉంటుంది. 220 kV వైపు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ న్యూట్రల్ పాయింట్ యొక్క స్పార్క్ గ్యాప్ పొడవు సాధారణంగా 325 mm, బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ RMS 127.3 kV. న్యూట్రల్ వోల్టేజ్ బ్రేక్డౌన్ వోల్టేజ్ కంటే ఎక్కువ ఉంటే, గ్యాప్ బ్రేక్ అవుతుంది, జీరో-సీక్వెన్స్ కరెంట్ న్యూట్రల్ పాయింట్ ద్వారా ప్రవహిస్తుంది. ప్రొటెక్షన్ సమయం 0.2 సెకన్లు ఉంటుంది.

ప్రాథమిక ప్రొటెక్షన్ మరియు బ్యాకప్ ప్రొటెక్షన్ ఏమిటి?

సమాధానం: ప్రాథమిక ప్రొటెక్షన్ ఎందుకు శోర్ట్-సర్క్యుట్ దోషాల ప్రకారం, వ్యవస్థా స్థిరత మరియు ఉపకరణ భద్రత అవసరాలను తీర్చడం, మరియు స్వీకార్య వైపు దోషాలను తొలగించడం.
బ్యాకప్ ప్రొటెక్షన్ ప్రాథమిక ప్రొటెక్షన్ లేదా సర్క్యుట్ బ్రేకర్ పనిచేయకపోతే దోషాలను తొలగించడం.

జనరేటర్ ఫోర్స్డ్ ఎక్సైటేషన్ యొక్క పని ఏమిటి?

సమాధానం:

• విద్యుత్ వ్యవస్థా స్థిరతను పెంచుతుంది.

• దోషం తొలగించిన తర్వాత వేగంగా వోల్టేజ్ పునరుద్ధారణను సహకరిస్తుంది.

<

• టైమ్-డెలే ఓవర్కరెంట్ ప్రొటెక్షన్ పనిచేయడానికి విశ్వాసాన్ని పెంచుతుంది.

• వ్యవస్థా దోషాల ప్రకారం మోటర్ల స్వైన్ స్టార్టింగ్ షర్ట్ లక్షణాలను పెంచుతుంది.