उच्च वोल्टेज डिसकनेक्टर के खुले/बंद स्थिति की निगरानी की प्रौद्योगिकी

उच्च-गति वाले पावर सिस्टमों के संदर्भ में, उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टरों की खोलने और बंद करने की प्रक्रिया कई चुनौतियों का सामना करती है, जैसे जटिल ऑपरेशनल प्रक्रियाएँ, बड़ा कार्यभार और कम ऑपरेशनल दक्षता। इमेज रिकग्निशन तकनीकों और सेंसर नवाचारों के प्रगति के साथ, आधुनिक बुद्धिमत्ता सहित उपस्टेशन अब आधुनिक ढांचे के विकास के दौरान उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टरों की खुली/बंद स्थिति की निगरानी के लिए उच्च तकनीकी मानकों की मांग करते हैं।

पावर इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) सेंसिंग तकनीकों और वायरलेस कम्युनिकेशन के इंटीग्रेशन के साथ, पावर उपकरणों में उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर सिस्टमों की ऑटोमेशन और बुद्धिमत्ता स्तर में लगातार सुधार हुआ है—इससे स्मार्ट ग्रिड और उपस्टेशन विकास के भविष्य की आवश्यकताओं के साथ मेल खाता है। इसलिए, उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर ऑपरेशन के लिए स्थिति निगरानी तकनीकों के महत्वपूर्ण अनुप्रयोग पहलुओं की अन्य अन्तःसंरचना और तकनीकी विशेषताओं पर आधारित अधिक गहराई से जांच करना आवश्यक है।

1. उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टरों की अन्तःसंरचना

1.1 चालक घटक

खोलने/बंद करने की ऑपरेशन के दौरान, उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर के स्थिर संपर्क टर्मिनल मुख्य रूप से तांबे की प्लेट से बने होते हैं। ऐसी दो तांबे की प्लेटें एक दूसरे से जुड़कर एक संपर्क ब्लेड बनाती हैं, जो केंद्रीय अक्ष के चारों ओर घूमता है ताकि स्थिति निगरानी की जा सके। जब यह संयोजन बंद होता है, तो यह सुरक्षित रूप से स्थिर संपर्क शीर्ष पर चिपक जाता है। दो तांबे की प्लेटों के बीच एक कंप्रेशन स्प्रिंग लगाई जाती है ताकि गतिशील और स्थिर संपर्कों के बीच संपर्क दबाव को नियंत्रित किया जा सके।

ऑपरेशन के दौरान, जब दोनों प्लेटों में एक ही दिशा में धारा बहती है, तो उनके बीच विद्युत चुंबकीय आकर्षण उत्पन्न होता है, जो संपर्क दबाव में वृद्धि करता है और ऑपरेशनल स्थिरता को बढ़ाता है। इसके अलावा, संपर्क ब्लेड के दोनों ओर लगाए गए जिंक किए गए स्टील शीट्स छोटे-सर्किट धारा की स्थिति में स्पष्ट रूप से चुंबकीयता उत्पन्न करते हैं, जो आपसी आकर्षण बल उत्पन्न करते हैं, जो संपर्क दबाव को और बढ़ाते हैं और डिसकनेक्टर के खोलने/बंद करने की यांत्रिक स्थिरता को मूल रूप से सुधारते हैं।

1.2 अपरिचालक घटक

स्थिति निगरानी सिस्टम में, गतिशील और स्थिर संपर्क अलग-अलग चुंबकीय सपोर्ट पर लगाए जाते हैं—गतिशील संपर्क एक पोर्सलेन इंसुलेटर बुशिंग पर फिक्स किया जाता है। गतिशील संपर्क और धातु ढांचे के बीच यांत्रिक स्थिरता और विद्युत अलगाव को सुनिश्चित करने के लिए, एक पोर्सलेन पुल-रॉड इंसुलेटर का उपयोग किया जाता है।

1.3 आधार संरचना

आधार, जो आमतौर पर एक स्टील फ्रेम से बना होता है, पोर्सलेन इंसुलेटर (या बुशिंग) और मुख्य ड्राइव शाफ्ट के लिए एक माउंटिंग प्लेटफॉर्म का काम करता है। इसे सही तरह से ग्राउंड किया जाना चाहिए। क्योंकि उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टरों में आर्क-क्वेंचिंग क्षमता नहीं होती, इसलिए खुले होने पर इनका एक स्पष्ट रूप से दिखाई देने वाला ब्रेक पॉइंट होता है, जिससे उनकी खुली/बंद स्थिति दृश्य रूप से स्पष्ट होती है।

2. खोलने/बंद करने की स्थिति निगरानी तकनीकों की विशेषताएँ

2.1 इमेज रिकग्निशन तकनीक

इमेज रिकग्निशन दृश्य रूप से स्पष्ट और लागू करने में आसान होने की अन्तर्निहित फायदे प्रदान करता है। हालांकि, उपस्टेशन ऑपरेशन में पर्यावरणीय इमेज डेटा की बड़ी मात्रा और विविधता के कारण, उन्नत बुद्धिमत्ता वाले रिकग्निशन एल्गोरिदम, विशेष रूप से गहरी जानकारी के प्रसंस्करण से संबंधित, की आवश्यकता होती है। उपस्टेशन सिस्टमों को विभिन्न उपकरणों से ग्राफिकल डेटा की सटीक पहचान और विशिष्ट विशेषताओं को निकालना चाहिए, जो डिसकनेक्टर की स्थिति स्थिति का निर्धारण करने के लिए आधार बनता है।

2.2 आधुनिक सेंसिंग तकनीकें

आधुनिक निगरानी दृष्टिकोण अवस्था सेंसर, ऑप्टिकल सेंसर और अन्य उन्नत सेंसिंग उपकरणों का उपयोग करते हैं ताकि ऑपरेशन के दौरान डिसकनेक्टर स्थिति के गतिशील परिवर्तनों का पता लगाया जा सके। जब इन्हें पारंपरिक संपर्क-आधारित डिटेक्शन तकनीकों के साथ जोड़ा जाता है, तो वे स्थिति निर्धारण के लिए "डुअल-कॉन्फर्मेशन" मानदंड बनाते हैं—बुद्धिमत्ता सहित उपस्टेशनों में "एक-क्लिक सिक्वेंशियल कंट्रोल" कार्यक्षमता का एक महत्वपूर्ण सक्षमकर्ता।

3. डिसकनेक्टर स्थिति निगरानी तकनीकों के महत्वपूर्ण अनुप्रयोग के महत्वपूर्ण पहलू

जैसे-जैसे उपस्टेशन अधिक बुद्धिमत्ता की ओर विकसित होते हैं, नए पीढ़ी की उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर स्थिति निगरानी तकनीकें स्मार्ट ग्रिड ढांचे के लिए केंद्रीय हो गई हैं—विशेष रूप से एक-क्लिक सिक्वेंशियल कंट्रोल की मांगों को पूरा करने के लिए। इंजीनियरों को विशिष्ट सिस्टम कॉन्फिगरेशन के आधार पर उचित निगरानी तकनीकों का चयन करना चाहिए ताकि विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित किया जा सके।

3.1 इमेज रिकग्निशन तकनीक

इमेज रिकग्निशन कंप्यूटर विजन और फजी इनफार्मेशन प्रोसेसिंग को एकीकृत करता है ताकि विभिन्न परिस्थितियों में विभिन्न उपयोगकर्ताओं की विविध आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। व्यावहारिक रूप से, डिसकनेक्टर की स्थिति उसकी खुली/बंद स्थिति की इमेज कैप्चर करके और बुद्धिमत्ता वाले पैरामीटर गणना और इमेज प्रोसेसिंग एल्गोरिदम को लागू करके ऑपरेशनल मानकों के साथ संगति की जांच करके निर्धारित की जाती है।

हालांकि, यह तरीका अपेक्षाकृत कम पहचान शुद्धता और पर्यावरणीय हस्तक्षेप (जैसे, प्रकाश, धूल, मौसम) की अधिक संवेदनशीलता के साथ प्रस्तुत होता है, जो लागू करने की लागत को बढ़ाता है। इस समस्या को समाधान करने के लिए, वास्तविक समय की स्थिति डेटा को केंद्रीय निगरानी प्लेटफार्मों तक ट्रांसमिट किया जाना चाहिए। वर्तमान अनुप्रयोग अक्सर उन्नत कंप्यूटेशनल मॉडलों का उपयोग करने वाले बुद्धिमत्ता सहित उपस्टेशन इंस्पेक्शन रोबोटों को शामिल करते हैं, जो सटीक स्थिति पहचान को प्राप्त करते हैं।

इसके अलावा, चीन के पावर ग्रिड की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, इमेज मोनिटोरिंग सिस्टमों को स्विच स्थिति सिग्नलों के साथ ऊंची डिग्री तक एकीकृत किया जाना चाहिए। यह स्थिति का सटीक निर्धारण चार-चरणीय प्रक्रिया के माध्यम से संभव होता है: इमेज एक्वायरिंग, विशिष्ट विशेषताओं का निकाश, ग्रेस्केल प्रोसेसिंग और स्थिति पहचान—जो नियंत्रण केंद्र पर डेटा अपलोड के साथ समाप्त होता है।

परिचालन के दौरान, समूहीय कंप्यूटिंग विधियाँ स्थानीय परिचालन डेटा को अनुकूलित कर सकती हैं, हालांकि धीमी प्रणाली अभिसरण एक चुनौती बनी रहती है। इसलिए, यांत्रिक दृश्य-आधारित स्विच स्थिति पहचान, द्वि-प्रारंभिक तर्क और स्थानीय डोमेन फ़िल्टरिंग का उपयोग शोर को दबाने और विशेषता निष्कर्षण को बढ़ावा देने के लिए किया जाना चाहिए—इस प्रकार पहचान की प्रभावशीलता में सुधार किया जा सकता है। फिर भी, वीडियो सुरक्षा प्रणालियों को व्यापक, बहु-कोणीय कवरेज की आवश्यकता होती है; अन्यथा, बाहरी विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप निगरानी की विश्वसनीयता को गंभीर रूप से घटा सकता है।

3.2 प्रकाशिक सेंसिंग प्रौद्योगिकी

प्रकाशिक सेंसिंग में गतिशील संपर्क संघटन पर लेजर सेंसर लगाना शामिल है। एक लेजर एमिटर एक बीम को एक प्रतिबिंबक की ओर दिशित करता है; जब डिसकनेक्टर एक विशिष्ट स्थिति में होता है, तो प्रतिबिंबित सिग्नल सेंसर द्वारा प्राप्त किया जाता है। यदि प्राप्त प्रकाशिक सिग्नल पूर्वनिर्धारित थ्रेशहोल्ड से अधिक होता है, तो विद्युत आउटपुट सिग्नल तदनुसार कम हो जाता है—सिग्नल विभिन्नता के आधार पर स्थिति की अनुमान लगाने में सक्षम।

परिचालन गुणवत्ता को सुनिश्चित करने के लिए, इन्फ्रारेड लेजर डिटेक्टर भी संपर्कों पर तापमान अंतरों की निगरानी कर सकते हैं, जो बुद्धिमत्तापूर्ण निगरानी प्रणालियों के विकास का समर्थन करते हैं। इंजीनियर लेजर एमिटर, प्रतिबिंबक और रिसीवर से युक्त एकीकृत सेटअप तैनात करते हैं ताकि प्रकाश-बीम विघटन के माध्यम से गतिशील संपर्क शीर्ष की स्थिति को वायरलेस रूप से सेंस किया जा सके।

वास्तविक समय में डिसकनेक्टर की स्थिति को बैकएंड नियंत्रण प्रणालियों को संचार मॉड्यूल के माध्यम से प्रसारित किया जाना चाहिए। हालांकि, यह प्रौद्योगिकी लेजर एमिटर, प्रतिबिंबक और सेंसर के अत्यंत सटीक संरेखण की मांग करती है—फील्ड इनस्टॉलेशन के दौरान महत्वपूर्ण चुनौतियाँ प्रस्तुत करती है। इसके अलावा, प्रभावी प्रसारण दूरी आंतरिक रूप से सीमित होती है। इसलिए, इंजीनियरों को मौजूदा लेजर-सेंसिंग आर्किटेक्चर को निखारना चाहिए ताकि क्षैतिज रोटेटिंग डिसकनेक्टर्स के लिए विशेषीकृत प्रणालियों का विकास किया जा सके।

प्राप्त लेजर सिग्नल के भिन्नताओं के विश्लेषण द्वारा, तकनीशियन खुले और बंद स्थितियों के बीच का विश्वसनीय विभेदन कर सकते हैं। डिसकनेक्टर स्थिति स्थितियाँ टेबल 1 में सारांशित की गई हैं।

जैसा कि सारणी 1 में दिखाया गया है, प्रकाशीय सेंसिंग तकनीक व्यावहारिक अनुप्रयोगों में एक निगरानी के दृष्टिकोण को प्रदान करती है जो विद्युत-चुंबकीय हस्तक्षेप से प्रभावित नहीं होता, इससे इसे विस्तृत पर्यावरण और परिस्थितियों के लिए उपयुक्त बनाता है। हालांकि, इसमें उल्लेखनीय दोष हैं: प्रणाली निगरानी के दौरान अपेक्षाकृत कम स्थिरता और सुरक्षा, डिसकनेक्टर बंद स्थिति में रहते हुए संपर्क की गुणवत्ता को पूरी तरह से सत्यापित नहीं कर पाना, और वर्षा, बर्फ, आर्द्रता, और खराब दृश्यता जैसी खराब मौसमी परिस्थितियों पर अधिक संवेदनशीलता—इसके परिणामस्वरूप विश्वसनीयता और सटीकता में कमी।

3.3 संपर्क बिंदु निगरानी तकनीक

संपर्क बिंदु निगरानी तकनीक डिसकनेक्टर वाल्व की स्थिति को ऑक्सिलियरी संपर्कों के संचालन सिद्धांत पर आधारित रूप से निर्धारित करती है। इसके लिए डिसकनेक्टर की विशिष्ट खुले/बंद स्थितियों पर ऑक्सिलियरी संपर्क बिंदुओं को स्थापित करना आवश्यक होता है, जिससे वास्तविक स्विच की स्थिति इन संपर्कों के जोड़ने से निष्कर्षित की जा सकती है।

चालू होने के दौरान, ऑक्सिलियरी संपर्क उच्च-वोल्टेज या निम्न-वोल्टेज क्षेत्रों में स्थापित किए जा सकते हैं। जब उच्च-वोल्टेज क्षेत्र में स्थापित किया जाता है, तो डिसकनेक्टर के खुलने/बंद होने की क्रिया द्वारा उत्पन्न यांत्रिक गति ऑक्सिलियरी संपर्कों को शारीरिक रूप से संचालित करती है। इन ऑक्सिलियरी संपर्कों की संचालन स्थिति तब डिसकनेक्टर की खुली या बंद स्थिति को नियंत्रित या दर्शाती है, जिससे इसकी वास्तविक स्थिति का बहुत सटीक प्रतिबिंब होता है। हालांकि, लंबी अवधि के संचालन के बाद, यांत्रिक धाव और विस्थापन गुणवत्ता को घटा सकते हैं, जिसकी आवश्यकता होती है अनुकूलन और अपग्रेड करने की।

जब निम्न-वोल्टेज क्षेत्र में स्थापित किया जाता है, तो प्रणाली नियंत्रण केबिनेट के भीतरी गतिशील घटकों पर निर्भर करती है जो ऑक्सिलियरी संपर्कों को यांत्रिक रूप से संचालित करते हैं, इस प्रकार बुनियादी खुले/बंद संचालन को पूरा करते हैं। यह विधि यांत्रिक श्रृंखला के बहु-स्तरीय प्रसारण तंत्रों पर निर्भर करती है जो संपर्क शीर्षक की स्थिति को प्रतिबिंबित करती है। यदि इस यांत्रिक श्रृंखला का कोई घटक विफल हो या गलत काम करे, तो प्रणाली डिसकनेक्टर की वास्तविक संचालन स्थिति को सटीक रूप से प्रतिबिंबित नहीं कर पाएगी।

4. भविष्य की विकास दिशाएं

वर्तमान में, चीन में उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर संचालन की निगरानी प्रणालियों के शोध और तकनीकी प्रगति अधिक समग्र बन रही हैं। हालांकि, अनेक घरेलू उप-स्टेशन अभी भी पारंपरिक मैनुअल स्विचिंग प्रक्रियाओं पर निर्भर करते हैं। यह दृष्टिकोण ऑपरेटरों को बार-बार प्रत्येक चरण को साइट पर करने की आवश्यकता होती है, जिससे अप्रभावितता होती है। भले ही सरल सिग्नल असामान्यताओं के लिए, तकनीशियनों को भौगोलिक स्थान तक यात्रा करनी पड़ती है। लंबी अवधि के मैनुअल संचालन पर निर्भरता मानवी त्रुटियों, छूटे हुए संचालन, और धीमी स्विचिंग गति के जोखिम को बढ़ाती है।

चित्र पहचान, सेंसर नेटवर्क, लेजर माप, और दबाव सेंसिंग जैसी तकनीकों के एकीकरण और प्रगति के साथ-साथ, डिसकनेक्टर की स्थिति निर्धारित करने के लिए विभिन्न विधियाँ उभरी हैं। यह तकनीकी एकीकरण स्मार्ट उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टरों के स्वचालन और बुद्धिमत्ता के लिए नए शोध दिशाओं और आधारभूत समर्थन प्रदान करता है।

5. निष्कर्ष

संक्षेप में, उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टरों की खुली/बंद स्थिति की निगरानी जटिल और विविध संचालन प्रक्रियाओं से गुजरती है। नियमित रखरखाव अभी भी आंशिक रूप से वास्तविक संचालन स्थितियों का मूल्यांकन करने के लिए साइट पर मैनुअल जांच पर निर्भर करता है, और सभी संचालनों को निर्धारित तकनीकी प्रोटोकॉलों का अनुसरण करना आवश्यक होता है। भविष्य की दिशा में, निगरानी प्रणालियों में कृत्रिम बुद्धिमत्ता के एकीकरण के लिए अंततः स्वचालित, स्वतंत्र और विश्वसनीय स्थिति निर्धारण को प्राप्त करना है—अगली पीढ़ी की स्मार्ट सबस्टेशन बुनियादी ढांचे का रास्ता बनाना है।