वितरण नेटवर्क में रीक्लोज़र्स और सेक्शनलाइज़र्स की समन्वय

वितरण नेटवर्क में रीक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र की समन्वय

ऑटोमैटिक रीक्लोज़र और ऑटोमैटिक सेक्शनलाइज़र (संक्षेप में रीक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र) अपेक्षाकृत पूर्ण और उच्च रियलिएबिलिटी वाले ऑटोमेटेड उपकरण हैं। वे न केवल ट्रांजिएंट फ़ॉल्ट्स को विश्वसनीय और तत्काल रूप से दूर कर सकते हैं, बल्कि स्थायी फ़ॉल्ट्स के कारण होने वाले विद्युत कटाव की जगह को भी न्यूनतम रख सकते हैं। चूंकि रीक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र वितरण नेटवर्क में उपयोग किए जाते हैं, वे ट्रांजिएंट फ़ॉल्ट्स को चयनात्मक और प्रभावी रूप से दूर कर सकते हैं, जिससे वे स्थायी फ़ॉल्ट्स में विकसित नहीं होते, और स्थायी फ़ॉल्ट्स को भी अलग कर सकते हैं, जिससे विद्युत आपूर्ति की विश्वसनीयता में बड़ा सुधार होता है।

1. ऑटोमैटिक रीक्लोज़र के कार्य और विशेषताएँ

एक ऑटोमैटिक रीक्लोज़र एक ऑटोमेटेड उपकरण है जिसमें संरक्षण, निगरानी और नियंत्रण के कार्य होते हैं। इसके पास विभिन्न समय सीमाओं के साथ विपरीत समय-विद्युत विशेषता वक्र और बहुल रीक्लोज़ करने की क्षमता होती है। यह एक नया प्रकार का इलेक्ट्रोमेकेनिकल इंटीग्रेशन इलेक्ट्रिकल उपकरण है जो सर्किट ब्रेकर, रिले संरक्षण और ऑपरेटिंग मेकेनिज़्म को एकीकृत करता है। यह रीक्लोज़र के मुख्य सर्किट से गुजरने वाले विद्युत धारा को स्वचालित रूप से निगरानी कर सकता है। जब फ़ॉल्ट धारा की पुष्टि होती है, तो यह एक निश्चित समय के बाद विपरीत समय संरक्षण के अनुसार फ़ॉल्ट धारा को स्वचालित रूप से रोकता है और आवश्यकतानुसार बहुल बार रीक्लोज़ करता है ताकि लाइन को विद्युत आपूर्ति पुन: स्थापित की जा सके। यदि फ़ॉल्ट ट्रांजिएंट है, तो रीक्लोज़र के रीक्लोज़ करने के बाद लाइन नॉर्मल विद्युत आपूर्ति वापस प्राप्त कर लेगी; यदि फ़ॉल्ट एक स्थायी फ़ॉल्ट है, तो रीक्लोज़र निर्धारित रीक्लोज़ ऑपरेशनों (आमतौर पर 3 बार) को पूरा करने के बाद और लाइन फ़ॉल्ट को स्थायी फ़ॉल्ट के रूप में पुष्टि करने के बाद स्वचालित रूप से लॉक आउट हो जाएगा और फ़ॉल्टी लाइन को विद्युत आपूर्ति नहीं देगा, जब तक फ़ॉल्ट का निवारण नहीं किया जाता और रीक्लोज़ लॉकआउट मैन्युअल रूप से रिलीज़ नहीं किया जाता ताकि नॉर्मल स्थिति पुन: स्थापित की जा सके।

रीक्लोज़र के विशिष्ट कार्य और विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:

• ब्रेकिंग प्रदर्शन के संदर्भ में, रीक्लोज़र में छोटे-सर्किट धारा को टूटने, बहुल रीक्लोज़ ऑपरेशन करने, संरक्षण विशेषताओं के क्रमिक समन्वय का चयन करने और संरक्षण प्रणाली को रीसेट करने की क्षमताएँ होती हैं।

• एक रीक्लोज़र मुख्य रूप से आर्क-इक्स्टिंगुइशिंग चेम्बर, ऑपरेटिंग मेकेनिज़्म, नियंत्रण प्रणाली, क्लोज़ कोइल और अन्य भागों से बना होता है।

• एक रीक्लोज़र एक स्थानीय नियंत्रण उपकरण है। संरक्षण और नियंत्रण विशेषताओं के संदर्भ में, इसके पास स्व-फ़ॉल्ट निगरानी, धारा की प्रकृति का निर्णय, स्विचिंग ऑपरेशन का निष्पादन, शुरुआती स्थिति में वापसी, ऑपरेशन की संख्या को याद रखना और क्लोज़ लॉकआउट जैसे ऑपरेशन अनुक्रम का चयन पूरा करने की क्षमताएँ होती हैं। लाइनों पर उपयोग किए जाने वाले रीक्लोज़रों के लिए कोई अतिरिक्त ऑपरेटिंग उपकरण नहीं होता, और उनकी ऑपरेटिंग शक्ति सीधे उच्च-वोल्टेज लाइन से ली जाती है। सबस्टेशनों में उपयोग किए जाने वाले रीक्लोज़रों के लिए, ऑपरेटिंग मेकेनिज़्म के खुलने और बंद होने के लिए एक निम्न-वोल्टेज शक्ति स्रोत होता है।

• रीक्लोज़र बाहरी वितरण लाइन इंस्टॉलेशन तरीकों के लिए उपयुक्त हैं और उन्हें सबस्टेशनों में या विभिन्न पोलों पर इंस्टॉल किया जा सकता है।

• विभिन्न प्रकार के रीक्लोज़रों के लॉकिंग ऑपरेशनों की संख्या, खुलने की गति विशेषताएँ और रीक्लोज़ ऑपरेशन अनुक्रम आमतौर पर अलग-अलग होते हैं। उनकी टाइपिकल विशेषता 4 ब्रेक ऑपरेशन और 3 रीक्लोज़ ऑपरेशन है: ब्रेक → (T₁) क्लोज - ब्रेक → (T₂) क्लोज - ब्रेक → (T₃) क्लोज - ब्रेक, जहाँ T₁ और T₂ ट्यूनेबल होते हैं और विभिन्न उत्पादों के साथ बदलते हैं। यह ऑपरेशन के दौरान आवश्यकतानुसार रीक्लोज़ ऑपरेशनों की संख्या और रीक्लोज़ अंतराल समय को ट्यून कर सकता है।

• रीक्लोज़रों का फेज-टू-फेज फ़ॉल्ट ब्रेकिंग फ्यूज़ों की ऐम्पियर-टाइम विशेषता (लेकिन इलेक्ट्रोनिक नियंत्रित रीक्लोज़रों के ग्राउंड फ़ॉल्ट ब्रेकिंग के लिए आमतौर पर निश्चित समय सीमा अपनाई जाती है) के साथ विपरीत समय विशेषता का उपयोग करता है। रीक्लोज़रों के पास दो प्रकार की ऐम्पियर-टाइम विशेषता वक्र होते हैं: तेज और धीमा। आमतौर पर, इसका पहला ब्रेकिंग ऑपरेशन तेज वक्र के अनुसार कार्य करता है, ताकि यह 0.03-0.04s में फ़ॉल्ट धारा को कट सके। अगले ब्रेकिंग ऑपरेशनों के लिए, संरक्षण समन्वय की आवश्यकताओं के अनुसार विभिन्न ऐम्पियर-टाइम विशेषता वक्रों का चयन किया जा सकता है।

2. ऑटोमैटिक सेक्शनलाइज़र के कार्य और विशेषताएँ

सेक्शनलाइज़र एक ऑटोमैटिक संरक्षण उपकरण है जो वितरण प्रणाली में फ़ॉल्टी लाइन सेक्शन को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है। इसे आमतौर पर एक ऑटोमैटिक रीक्लोज़र या सर्किट ब्रेकर के साथ उपयोग किया जाता है। सेक्शनलाइज़र फ़ॉल्ट धाराओं को टूटने की क्षमता नहीं रखता। जब एक सेक्शन की लाइन पर फ़ॉल्ट होता है, तो सेक्शनलाइज़र का बैकअप संरक्षण रीक्लोज़र या सर्किट ब्रेकर कार्य करता है, और सेक्शनलाइज़र की गिनती की क्षमता रीक्लोज़र के ट्रिपिंग ऑपरेशनों की संख्या को जोड़ना शुरू कर देती है। जब सेक्शनलाइज़र निर्धारित गिनती की संख्या तक पहुंच जाता है, तो यह बैकअप उपकरण ट्रिप करने के वक्त फ़ॉल्टी लाइन सेक्शन को अलग करने के लिए स्वचालित रूप से ट्रिप करता है। रीक्लोज़र फिर से रीक्लोज़ करता है ताकि अन्य लाइनों को विद्युत आपूर्ति पुन: स्थापित की जा सके। यदि रीक्लोज़र के ट्रिपिंग ऑपरेशनों की संख्या सेक्शनलाइज़र की निर्धारित गिनती की संख्या तक नहीं पहुंचती और फ़ॉल्ट दूर हो जाता है, तो सेक्शनलाइज़र की गिनती एक निश्चित समय के बाद स्वचालित रूप से गायब हो जाएगी, नॉर्मल स्थिति में वापस लौट जाएगी।

सेक्शनलाइज़र को फेज की संख्या के आधार पर दो प्रकार में विभाजित किया जाता है: एक-फेज और तीन-फेज। नियंत्रण विधि के आधार पर, ये हाइड्रॉलिक नियंत्रण और इलेक्ट्रोनिक नियंत्रण में विभाजित होते हैं। हाइड्रॉलिक नियंत्रित सेक्शनलाइज़र गिनती के लिए हाइड्रॉलिक नियंत्रण का उपयोग करते हैं, जबकि इलेक्ट्रोनिक नियंत्रित सेक्शनलाइज़र इलेक्ट्रोनिक गिनती का उपयोग करते हैं। ऑटोमैटिक सेक्शनलाइज़र के मुख्य कार्य और विशेषताएँ निम्नलिखित हैं:

• सेक्शनलाइज़र के पास ऊपरी स्तर के संरक्षण उपकरण के ट्रिपिंग ऑपरेशनों की संख्या को स्वचालित रूप से गिनने की क्षमता होती है।

• सेक्शनलाइज़र फ़ॉल्ट धाराओं को अलग नहीं कर सकता, लेकिन यह एक रीक्लोज़र के साथ स्थायी लाइन फ़ॉल्ट्स को अलग कर सकता है। चूंकि यह पूर्ण लोड धाराओं को अलग कर सकता है, इसे मैन्युअल लोड स्विच के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

• सेक्शनलाइज़र स्वचालित और मैन्युअल ट्रिपिंग कर सकता है। ट्रिप करने के बाद, यह लॉक्ड स्थिति में होता है और विद्युत आपूर्ति को मैन्युअल रूप से क्लोज करके ही वापस लौटाया जा सकता है।

• सेक्शनलाइज़र में मुख्य सर्किट में श्रृंखलित रूप से एक ट्रिप कोइल जुड़ा होता है, और न्यूनतम कार्य करने वाली धारा को बदलकर कोइल को बदला जा सकता है।

• सेक्शनलाइज़र और रीक्लोज़र के बीच कोई यांत्रिक या विद्युत कनेक्शन नहीं होता, और इसकी इंस्टॉलेशन स्थिति पर कोई प्रतिबंध नहीं होता।

• सेक्शनलाइज़र के पास ऐम्पियर-टाइम विशेषता नहीं होती, इसलिए इसका उपयोग करने में विशेष लाभ होते हैं। उदाहरण के लिए, यह दो संरक्षण उपकरणों की संरक्षण विशेषता वक्र बहुत करीब होने वाले अवसरों में उपयोग किया जा सकता है, जिससे बहु-स्तरीय संरक्षण प्रणाली में कदम जोड़ने के बावजूद भी समन्वय नहीं होने की खामियों को दूर किया जा सकता है।

3. रीक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र के बीच सहयोग

रीक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र के सहयोग से ट्रांजिएंट फ़ॉल्ट्स को दूर किया जा सकता है, स्थायी फ़ॉल्ट क्षेत्रों को अलग किया जा सकता है, और गैर-फ़ॉल्टी लाइन सेगमेंटों की नॉर्मल विद्युत आपूर्ति की सुनिश्चितता की जा सकती है। रीक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र के विभिन्न कार्यों के कारण, पहले, लाइन के सेक्शन लेआउट को प्रणाली की संचालन स्थितियों के आधार पर तर्कसंगत रूप से निर्धारित किया जाना चाहिए, ताकि वितरण लाइन की स्वचालन और विद्युत आपूर्ति की विश्वसनीयता में सुधार हो सके। इसकी टाइपिकल संरचना चित्र 1 में दिखाई गई है।

थ्योरेटिकल रूप से, लाइन पर प्रत्येक शाखा बिंदु को एक सेक्शनिंग बिंदु के रूप में विचार किया जाना चाहिए। इस प्रकार, भले ही एक छोटी शाखा लाइन पर स्थायी फ़ॉल्ट हो, यह चयनात्मक रूप से सेक्शनिंग किया जा सकता है, और अन्य सेक्शनों की नॉर्मल विद्युत आपूर्ति बनाई जा सकती है। हालांकि, आर्थिक और संचालन स्थितियों की सीमाओं के कारण, यह अक्सर संभव नहीं होता। इसलिए, यथार्थता से आगे बढ़ना और स्थानीय स्थितियों के अनुकूल बनना आवश्यक है। रीक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र दोनों ही अनेक लाभों वाले इंटेलिजेंट उपकरण हैं, जैसे कि उच्च स्तर का स्वचालन। हालांकि, वे सही समन्वय में उपयोग किए जाने पर ही अपनी भूमिका निभा सकते हैं। इसलिए, निम्न