निम्न वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के लिए समय रिले आधारित स्वचालित बंद करने वाला उपकरण
सुरक्षित और स्थिर ग्रिड संचालन की गारंटी देने और विद्युत पुनर्स्थापन के दौरान लोड धारा के उत्पात से विद्युत उपकरणों को नुकसान से बचाने के लिए, वितरण ट्रांसफार्मर से जुड़े सभी लोडों को ऊर्जा आपूर्ति से पहले अलग कर देना चाहिए।
इसलिए, निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकरों में एक अंडरवोल्टेज रिलीज फंक्शन से लैस होते हैं: जब किसी ट्रांसफार्मर को रखरखाव या लाइन फ़ॉल्ट के कारण डी-एनर्जाइज्ड किया जाता है, तो निम्न-वोल्टेज बस पर वोल्टेज की कमी से शाखा सर्किट ब्रेकर स्वचालित रूप से ट्रिप हो जाता है। ट्रांसफार्मर को फिर से एनर्जाइज्ड करने के बाद, क्योंकि निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकरों में आम तौर पर स्वचालित रिक्लोज़ क्षमता नहीं होती, इसलिए ऑपरेटरों को ब्रेकर को स्थान पर मैनुअल रूप से बंद करना पड़ता है ताकि शक्ति पुनर्स्थापित की जा सके। ब्रेकर की स्थिति, यातायात और मौसम की स्थितियों के प्रभाव से, यह मैनुअल संचालन बहुत समय लेता है—औसतन 33 मिनट—जिससे लंबी अवधि तक बिजली बंद रहती है और शक्ति आपूर्ति की विश्वसनीयता पर गंभीर रूप से प्रभाव पड़ता है।
इस समस्या को संबोधित करने के लिए, समय रिले पर आधारित निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के लिए एक स्वचालित रिक्लोज़ डिवाइस का विकास किया गया है। ट्रांसफार्मर का निम्न-वोल्टेज आउटपुट रिले कोईल को ऊर्जा आपूर्ति करता है। ट्रांसफार्मर को एनर्जाइज्ड करने के बाद, समय रिले कोईल को ऊर्जा आपूर्ति की जाती है, और एक निर्धारित टाइमआउट के बाद, इसका स्लाइडिंग कंटैक्ट ब्रेकिंग सर्किट को थोड़ी देर के लिए बंद कर देता है, जिससे निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर स्वचालित रूप से रिक्लोज़ हो जाता है। समय लगाव ट्रांसफार्मर के इनरश करंट से बचाव करता है, जिससे उपकरणों की सुरक्षा सुनिश्चित होती है। उचित नियंत्रण तर्क के माध्यम से, ओवरकरंट ट्रिप या मैनुअल डिसकनेक्शन के बाद स्वचालित रिक्लोज़ को रोका जाता है।
1. डिजाइन आवश्यकताएं और समाधान
ग्रिड संचालन नियमों के अनुसार, अंडरवोल्टेज स्वचालित ट्रांसफर डिवाइस के लिए निम्नलिखित डिजाइन आवश्यकताएं निर्धारित की गई हैं:
जब वितरण ट्रांसफार्मर के उच्च-वोल्टेज पक्ष को रखरखाव या फ़ॉल्ट के कारण डी-एनर्जाइज्ड किया जाता है, तो ट्रांसफार्मर वोल्टेज खो देता है और निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर अंडरवोल्टेज रिलीज के माध्यम से ट्रिप हो जाता है। ट्रांसफार्मर को फिर से एनर्जाइज्ड करने के बाद, ब्रेकर एक निर्धारित समय लगाव के बाद स्वचालित रूप से रिक्लोज़ हो जाता है।
यदि निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के नीचे फ़ॉल्ट होता है, तो ब्रेकर विश्वसनीय रूप से ट्रिप होता है और स्वचालित रूप से रिक्लोज़ नहीं होना चाहिए।
यदि निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर को मैनुअल रूप से खोला जाता है, तो यह स्वचालित रूप से रिक्लोज़ नहीं होना चाहिए।
इन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, समय रिले को नियंत्रण कोर के रूप में उपयोग करके एक विश्वसनीय समाधान प्रस्तावित किया गया है, जो इसके समय लगाव विशेषताओं और स्लाइडिंग कंटैक्ट का उपयोग करके स्वचालित रिक्लोज़ प्राप्त करता है। चयनित समय रिले मॉडल DS-28 है।
डिवाइस में उपयोग किया गया DS-28 समय रिले, घड़ी की तरह टाइमिंग मैकेनिज़्म को चलाने वाले एक इलेक्ट्रोमैग्नेट से बना होता है। इलेक्ट्रोमैग्नेट कोईल ट्रांसफार्मर के निम्न-वोल्टेज आउटपुट से ऊर्जा आपूर्ति प्राप्त करता है, जो एक लगातार एनर्जाइज्ड समय रिले आपूर्ति करता है। रिले में एक सेट डिलीड स्लाइडिंग कंटैक्ट और एक सेट डिलीड मुख्य कंटैक्ट (टर्मिनेशन कंटैक्ट) होता है। अंडरवोल्टेज ऑटो-ट्रांसफर डिवाइस के लिए समय रिले की आंतरिक वायरिंग चित्र 1 में दिखाई गई है।
लंबी अवधि तक एनर्जाइज्ड रहने से कोईल को जलने से बचाने के लिए, एक थर्मल फ्यूज रेसिस्टर को बाहरी सुरक्षात्मक रेसिस्टर के रूप में जोड़ा गया है। डिजाइन में, टर्मिनल 1 और 13–3 ट्रिगर सिग्नल के रूप में ऊर्जा सर्किट से जुड़े हैं, जबकि टर्मिनल 5 और 6, और 16–3 और 17, क्रमशः डिलीड स्लाइडिंग कंटैक्ट और तात्कालिक नियमित बंद कंटैक्ट के रूप में कार्य करते हैं। चित्र 2 में निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के लिए समय-रिले-आधारित स्वचालित रिक्लोज़ डिवाइस की वायरिंग डायग्राम दिखाई गई है।
2. अंडरवोल्टेज स्वचालित ट्रांसफर डिवाइस का नियंत्रण रणनीति
2.1 ट्रांसफार्मर अंडरवोल्टेज
जब ट्रांसफार्मर अंडरवोल्टेज का सामना करता है, तो निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर ट्रिप हो जाता है। क्योंकि निम्न-वोल्टेज बस ऊर्जा आपूर्ति नहीं कर रहा होता, समय रिले अपनी प्रारंभिक स्थिति में रहता है, जहाँ डिलीड स्लाइडिंग कंटैक्ट और डिलीड मुख्य कंटैक्ट खुले रहते हैं, जबकि तात्कालिक नियमित बंद कंटैक्ट बंद होते हैं।
लाइन पर ऊर्जा आपूर्ति फिर से शुरू होने पर, ट्रांसफार्मर का निम्न-वोल्टेज आउटपुट ऊर्जा आपूर्ति करना शुरू करता है, जो समय रिले को ऊर्जा आपूर्ति करता है। इस समय, तात्कालिक नियमित बंद कंटैक्ट खुलते हैं, जिससे कोईल सर्किट में वोल्टेज विभाजन रेसिस्टर शामिल हो जाता है, जिससे इलेक्ट्रोमैग्नेट एनर्जाइज्ड हो जाता है और लंबी अवधि तक एंगेज रहता है। घड़ी की तरह टाइमिंग मैकेनिज़्म शुरू हो जाता है, और डिलीड मूविंग कंटैक्ट बंद स्थिति की ओर चलना शुरू कर देता है।
निर्धारित टाइमआउट (आमतौर पर समय रिले पैनल पर समय ट्यूनिंग नोब के माध्यम से 10 से 15 सेकंड के बीच सेट किया जाता है, जो ट्रांसफार्मर के इनरश करंट से बचाव करता है) के बाद, डिलीड स्लाइडिंग कंटैक्ट थोड़ी देर के लिए बंद होता है और फिर खुल जाता है। यह कार्य मैनुअल बंद बटन दबाने और छोड़ने की तरह होता है, जिससे बंद सर्किट लगातार एनर्जाइज्ड नहीं रहता, जो मैनुअल डिसकनेक्शन को रोक सकता है या सर्किट ब्रेकर को फ़ॉल्ट बिंदु पर बंद कर सकता है।
आमतौर पर, वितरण ट्रांसफार्मरों की क्षमता 2000 kVA तक होती है, और ट्रांसफार्मर के इनरश करंट की अवधि लगभग 6 से 10 सेकंड तक चलती है। ट्रांसफार्मर के इनरश करंट के प्रभाव से बचने के लिए, स्थापना के दौरान समय रिले पैनल पर समय डायल को 10 से 15 सेकंड के बीच सेट किया जाता है। बंद सर्किट की वायरिंग डायग्राम चित्र 3 में दिखाई गई है।
मुख्य (टर्मिनेशन) कंटैक्ट स्लाइडिंग कंटैक्ट के बाद बंद होता है और मैकेनिकल स्टॉप मैकेनिज़्म पर रुक जाता है। जब टकराता है ट्रांसफार्मर का निम्न-वोल्टेज आउटपुट ऊर्जा आपूर्ति करता रहता है, तो रिले इस स्थिति में रहता है। जब निम्न-वोल्टेज आउटपुट वोल्टेज खो देता है (यानी, इलेक्ट्रोमैग्नेट कोईल डी-एनर्जाइज्ड हो जाता है), तो सभी कंटैक्ट तत्काल अपनी मूल स्थितियों में वापस आ जाते हैं।
2.2 फ़ॉल्ट के कारण सर्किट ब्रेकर ट्रिप
जब निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के नीचे लाइन या उपकरणों में फ़ॉल्ट होता है, तो ब्रेकर ओवरकरंट के कारण ट्रिप हो जाता है। क्योंकि ट्रांसफार्मर का निम्न-वोल्टेज आउटपुट ऊर्जा आपूर्ति करता रहता है, रिले कंटैक्ट अपनी वर्तमान स्थिति में रहते हैं, जिससे सर्किट ब्रेकर स्वचालित रूप से रिक्लोज़ नहीं होता।
2.3 मैनुअल ट्रिप
जब निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर को मैनुअल रूप से खोला जाता है, तो ट्रांसफार्मर का निम्न-वोल्टेज आउटपुट ऊर्जा आपूर्ति करता रहता है। रिले कंटैक्ट अपरिवर्तित रहते हैं, और बंद सर्किट समय रिले से प्रभावित नहीं होता, जिससे ब्रेकर का स्वचालित बंद नहीं होता।
3. डिवाइस का कार्य परीक्षण
समय-रिले-आधारित अंडरवोल्टेज स्वचालित ट्रांसफर डिवाइस को संयोजित करने के बाद, व्यापक कार्य परीक्षण किए गए। सफल परीक्षण के बाद, मानकीकृत स्थापना प्रक्रिया और वायरिंग डायग्राम स्थापित किए गए, जिनके साथ विस्तृत सुरक्षा और तकनीकी उपाय थे। डिवाइस 10 क्षेत्रों में स्थापित किया गया। छह महीने के संचालन के बाद, डिवाइस नियमित रखरखाव और फ़ॉल्ट-प्रेरित बंद के दौरान विश्वसनीय और सही ढंग से कार्य किया। शक्ति पुनर्स्थापन का औसत समय स्थापना से पहले 33 मिनट से घटकर 10-15 सेकंड हो गया।
फील्ड परीक्षण के परिणामों से पुष्टि होती है कि निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के लिए समय-रिले-आधारित अंडरवोल्टेज स्वचालित ट्रांसफर डिवाइस सभी डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करता है।
4. निष्कर्ष
प्रस्तावित निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर के लिए अंडरवोल्टेज स्वचालित ट्रांसफर डिवाइस, अंडरवोल्टेज रिलीज कोईल की स्थापना के कारण उत्पन्न श्रृंखला की समस्याओं को समाधान करने के लिए समय रिले के डिलीड स्लाइडिंग कंटैक्ट का उपयोग करता है। यह निम्न-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर को अंडरवोल्टेज घटनाओं के बाद स्वचालित रिक्लोज़ करने की क्षमता प्रदान करता है। डिवाइस सामान्य शक्ति बंद के दौरान विश्वसनीय रूप से कार्य करता है और असामान्य स्थितियों के दौरान निष्क्रिय रहता है। सरल सिद्धांत, सुविधाजनक वायरिंग और कम लागत के साथ, डिवाइस फील्ड परीक्षणों में अंडरवोल्टेज ट्रिप के बाद शक्ति को सुरक्षित और विश्वसनीय रूप से पुनर्स्थापित करने में सफल रहा, जिससे सर्किट ब्रेकर का बंद समय 33 मिनट से 10-15 सेकंड तक कम हो गया। यह उपयोगकर्ता की दक्षता और शक्ति आपूर्ति की विश्वसनीयता में बहुत बड़ा स
