कैसे एक माइक्रोकंप्यूटर समन्वित सुरक्षा उपकरण का चयन करें और इसकी उच्च वोल्टता स्विचगियर में क्या फ़ंक्शन है
1. माइक्रोकंप्यूटर इंटीग्रेटेड सुरक्षा उपकरणों का चयन और भूमिका
1.1 माइक्रोकंप्यूटर इंटीग्रेटेड सुरक्षा उपकरणों का चयन
सुनिश्चित करने के लिए कि माइक्रोकंप्यूटर इंटीग्रेटेड सुरक्षा उपकरण अपने रिले सुरक्षा कार्यों को सही और सटीक रूप से करता है, डिजाइन के दौरान चयन करते समय विश्वसनीयता, प्रतिक्रिया समय, रखरखाव और आयात, और अतिरिक्त कार्यों को व्यापक रूप से ध्यान में रखना चाहिए।
माइक्रोकंप्यूटर इंटीग्रेटेड सुरक्षा उपकरणों के लिए सिग्नल इनपुट पारंपरिक रिले सुरक्षा के समान है: वोल्टेज और करंट सिग्नल पोटेंशियल ट्रांसफॉर्मर (PTs) और करंट ट्रांसफॉर्मर (CTs) से प्रवेश करते हैं, फिर ट्रांसमिटर द्वारा सुरक्षा उपकरण द्वारा आवश्यक स्टैंडर्ड सिग्नल में परिवर्तित होते हैं, फिर निम्न-और उच्च-क्रम के हार्मोनिक और अन्य हस्तक्षेप को फिल्टर किया जाता है, और फिर A/D कन्वर्टर द्वारा एनालॉग से डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित होते हैं।
CPU डिजिटल इनपुट पर गणना करता है, परिणामों को पूर्वनिर्धारित मानों के साथ तुलना करता है, निर्णय लेता है, और फिर अलार्म या ट्रिप ट्रिगर करने का निर्णय लेता है। विश्वसनीयता की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, माप और सुरक्षा इनपुट सिग्नल उपकरण के भीतर स्वतंत्र प्रोसेसिंग यूनिटों द्वारा प्रोसेस और आउटपुट किए जाते हैं। यह माप की सटीकता को सुनिश्चित करता है और गंभीर फ़ॉल्ट के दौरान पर्याप्त मार्जिन प्रदान करता है। यदि फ़ॉल्ट करंट सामान्य मान का 20 गुना होता है तो उपकरण A/D ओवरफ्लो या स्यूरिकेशन नहीं अनुभवता, तो सामान्य इंजीनियरिंग विश्वसनीयता पूरी होती है।
1.2 प्रतिक्रिया समय का चयन
सुरक्षा उपकरण का सॉफ्टवेयर वर्कफ़्लो आमतौर पर नीचे दिखाए गए आरेख की तरह होता है:
आरेख से स्पष्ट है कि सुरक्षा उपकरण का प्रतिक्रिया समय उपयोग किए गए सॉफ्टवेयर और विद्युत मात्रा की गणना की विधि से घनिष्ठ रूप से संबंधित है, जो आमतौर पर उपयोगकर्ताओं को अज्ञात होता है।
डिजाइन और चयन के दौरान, हम केवल तीन निर्देशांकों पर आधारित सुरक्षा उपकरण की गुणवत्ता का निर्धारण कर सकते हैं: गणना की सटीकता, प्रतिक्रिया समय, और गणना लोड। ये तीन गुण एक दूसरे के विरोधाभासी हैं: गणना की खराब सटीकता और छोटा गणना लोड तेज प्रतिक्रिया समय का कारण बनता है, जबकि उच्च सटीकता और बड़ा गणना लोड धीमी प्रतिक्रिया का कारण बनता है। आमतौर पर, एक पावर ग्रिड के अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए, गणना लोड को 3 गुना से अधिक, गणना सटीकता 0.2% से अधिक, और अधिकतम प्रतिक्रिया समय 30ms से कम रखना प्रतिक्रिया समय की आम इंजीनियरिंग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त होता है।
1.3 अन्य कार्यों का चयन
इंटीग्रेटेड सुरक्षा उपकरणों में बहुत सारे इंटीग्रेटेड सर्किट होते हैं, जिनके लिए रखरखाव के लिए उच्च स्तरीय तकनीकी विशेषज्ञता की आवश्यकता होती है। चयन के दौरान, मॉड्यूलर और मानकीकृत हार्डवेयर वाले उपकरणों को प्राथमिकता दें, जिससे हार्डवेयर फ़ॉल्ट को मॉड्यूल को बदलकर हल किया जा सके, जिससे काम की दक्षता में सुधार होता है। इसके अलावा, सुरक्षा उपकरण में एक बिल्ट-इन EPROM मॉड्यूल होना चाहिए, जिससे सभी सेटिंग मान डिजिटल रूप से संग्रहीत किए जा सकें। क्षेत्रीय कर्मियों को तब उपकरण कमीशनिंग के लिए इन सेटिंगों को आसानी से वापस लाना चाहिए बिना रीप्रोग्रामिंग के।
पूर्ण परियोजना ऑटोमेशन मॉनिटोरिंग सिस्टम से एकीकरण के लिए, सुरक्षा उपकरण को संचार क्षमता होनी चाहिए, जिससे डेटा बस के माध्यम से आसानी से नेटवर्क बनाया जा सके और ट्रिप के बाद की जानकारी को ऊपरी स्तर की ऑटोमेशन मॉनिटोरिंग सिस्टम में प्रसारित किया जा सके।
2. इंटीग्रेटेड सुरक्षा उपकरणों और पूर्ण फ़ैक्ट्री ऑटोमेशन कंट्रोल सिस्टम के बीच का संबंध
फ़ैक्ट्री ऑटोमेशन कंट्रोल सिस्टम की कॉन्फ़िगरेशन और संचार की आवश्यकताओं के आधार पर, माइक्रोकंप्यूटर इंटीग्रेटेड सुरक्षा उपकरणों के लिए ऑटोमेशन सिस्टम आमतौर पर तीन स्तरों में विभाजित होता है: स्विचगियर स्तर, सबस्टेशन स्तर, और मध्य कंट्रोल रूम।
2.1 स्विचगियर स्तर
स्विचगियर स्तर में विभिन्न प्रकार के माइक्रोकंप्यूटर इंटीग्रेटेड सुरक्षा उपकरण शामिल होते हैं, जो सीधे स्विचगियर पर इंस्टॉल किए जाते हैं। प्रत्येक उपकरण अपने संबंधित कैबिनेट के माप, सुरक्षा सिग्नल, और नियंत्रण कार्यों को सीधे हैंडल करता है। विशिष्ट कार्य निम्न हैं:
(1) इनकमिंग लाइन कैबिनेट
सुरक्षा कार्य: तात्कालिक ओवरकरंट, समय-डिले ओवरकरंट।
माप कार्य: तीन-धारा करंट, तीन-धारा वोल्टेज, सक्रिय/असक्रिय शक्ति, सक्रिय/असक्रिय ऊर्जा।
मॉनिटोरिंग कार्य: सर्किट ब्रेकर खुला/बंद स्थिति।
नियंत्रण कार्य: मैनुअल खोलना/बंद करना (कैबिनेट पर), रिमोट खोलना/बंद करना।
अलार्म कार्य: दुर्घटना से ट्रिप, चेतावनी सिग्नल, खोलना/बंद करना स्थिति, उपकरण फ़ॉल्ट, फ़ॉल्ट रिकॉर्डिंग, आदि।
(2) ट्रांसफॉर्मर कैबिनेट
सुरक्षा कार्य: तात्कालिक ओवरकरंट, समय-डिले ओवरकरंट, इनवर्स-टाइम ओवरलोड, एकल-धारा ग्राउंड फ़ॉल्ट, हेवी गैस ट्रिप।
माप, मॉनिटोरिंग, और नियंत्रण कार्य: इनकमिंग लाइन कैबिनेट के समान।
अलार्म कार्य: दुर्घटना से ट्रिप, लाइट गैस, तापमान चेतावनी, चेतावनी सिग्नल, खोलना/बंद करना स्थिति, उपकरण फ़ॉल्ट, फ़ॉल्ट रिकॉर्डिंग, आदि।
(3) बसबार कैबिनेट
सुरक्षा, मॉनिटोरिंग, और नियंत्रण कार्य: इनकमिंग लाइन कैबिनेट के समान।
अलार्म कार्य: दुर्घटना से ट्रिप, उपकरण फ़ॉल्ट, फ़ॉल्ट रिकॉर्डिंग, आदि।
(4) मोटर कैबिनेट
सुरक्षा कार्य: तात्कालिक ओवरकरंट, समय-डिले ओवरकरंट, ओवरलोड, एकल-धारा ग्राउंड, अंडरवोल्टेज, ओवरहीट।
माप कार्य: तीन-धारा करंट, तीन-धारा वोल्टेज, सक्रिय/असक्रिय शक्ति, सक्रिय/असक्रिय ऊर्जा।
मॉनिटोरिंग कार्य: सर्किट ब्रेकर खुला/बंद स्थिति।
नियंत्रण कार्य: मैनुअल खोलना/बंद करना (कैबिनेट पर), रिमोट खोलना/बंद करना।
अलार्म कार्य: दुर्घटना से ट्रिप, चेतावनी सिग्नल, खोलना/बंद करना स्थिति, उपकरण फ़ॉल्ट, फ़ॉल्ट रिकॉर्डिंग, आदि।
अपने संबंधित स्विचगियर में डेटा एकत्र करने के बाद, सुरक्षा उपकरण डेटा को बस के माध्यम से सबस्टेशन स्तर के मॉनिटरिंग कंप्यूटर तक प्रसारित करते हैं। यह सिस्टम नियंत्रण केबल को बहुत कम करता है, फील्ड कमीशनिंग समय को छोटा करता है, और काम की दक्षता में सुधार करता है।
2.2 सबस्टेशन स्तर
सबस्टेशन से कई सिग्नलों को सेंट्रल कंट्रोल रूम तक फ़ैक्ट्री के इंडस्ट्रियल ईथरनेट के माध्यम से प्रसारित किया जाना होता है, और सेंट्रल कंट्रोल रूम से नियंत्रण कमांड को लेना और सुरक्षा उपकरणों तक भेजना होता है। सबस्टेशन स्तर आमतौर पर इंडस्ट्रियल कंट्रोल कंप्यूटर, प्रिंटर, और मॉनिटर से बना होता है। इसके मुख्य कार्य शामिल हैं: स्विचगियर सुरक्षा उपकरणों की कॉन्फ़िगरेशन और प्रबंधन, सिस्टम के ऑपरेशन की मॉनिटरिंग, सबस्टेशन डेटाबेस की स्थापना और प्रबंधन, और सेंट्रल कंट्रोल रूम के साथ संचार।
सुरक्षा उपकरणों के सॉफ्टवेयर और विद्युत गणना की विधियों के बारे में निर्माताओं की गोपनीयता के कारण, सबस्टेशन स्तर को सेंट्रल कंट्रोल रूम और सुरक्षा उपकरणों के बीच संचार प्रोटोकॉल कन्वर्जन का भी संभालना पड़ता है ताकि सिग्नलों का प्रसारण और प्राप्ति सुगम हो सके।
2.3 संचार नेटवर्क
स्विचगियर और सबस्टेशन के बीच संचार के लिए MODbus बस नेटवर्क का उपयोग किया जा सकता है, जो अधिकतम 64 स्लेव स्टेशनों का समर्थन करता है। संचार नेटवर्क और उपकरणों के बीच ऑप्टिकल आइसोलेशन का उपयोग किया जाता है ताकि बाहरी हस्तक्षेप से रोका जा सके। सबस्टेशन और सेंट्रल कंट्रोल रूम के बीच संचार के लिए फाइबर ऑप्टिक मीडिया के साथ इंडस्ट्रियल ईथरनेट का उपयोग किया जाता है, जिसकी संचार दर 1 Mbps से अधिक होती है।
2.4 सॉफ्टवेयर
सिस्टम सॉफ्टवेयर अंतर्राष्ट्रीय मानक आर्किटेक्चर के साथ मुख्यधारा प्लेटफार्म का उपयोग कर सकता है, जैसे Windows NT। सॉफ्टवेयर मॉड्यूल शामिल होने चाहिए: मास्टर कंट्रोल सॉफ्टवेयर, ग्राफिक्स सॉफ्टवेयर, डेटाबेस प्रबंधन सॉफ्टवेयर, रिपोर्ट जनरेशन सॉफ्टवेयर, और संचार सॉफ्टवेयर।
सॉफ्टवेयर चुनते समय, मास्टर कंट्रोल सॉफ्टवेयर का उच्च स्तर का मॉड्यूलारीटी होना चाहिए। उच्च मॉड्यूलारीटी फील्ड कर्मियों को साइट की स्थिति के आधार पर सॉफ्टवेयर को कॉल करने की अनुमति देती है बिना अतिरिक्त प्रोग्रामिंग के, जो डिस्पैचर और रखरखाव कर्मियों के ऑपरेशन और रखरखाव के काम को बहुत कम करती है और काम की दक्षता में सुधार करती है।
3. अन्य विचार
