रिक्लोज़र्स को आउटडोर वैक्यूम सर्किट ब्रेकर में परिवर्तित करने से संबंधित मुद्दों पर एक संक्षिप्त चर्चा

ग्रामीण विद्युत ग्रिड का परिवर्तन ग्रामीण बिजली की कीमत में कमी लाने और ग्रामीण आर्थिक विकास को तेज करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हाल ही में, लेखक ने कई छोटे-माप के ग्रामीण विद्युत ग्रिड परिवर्तन परियोजनाओं या पारंपरिक सबस्टेशनों के डिजाइन में भाग लिया। ग्रामीण विद्युत ग्रिड सबस्टेशनों में, पारंपरिक 10kV प्रणालियाँ अधिकतर 10kV आउटडोर ऑटो सर्किट वैक्युम रीक्लोजर का उपयोग करती हैं।

निवेश को बचाने के लिए, हमने एक योजना को अपनाया जिसमें 10kV आउटडोर ऑटो सर्किट वैक्युम रीक्लोजर के कंट्रोल यूनिट को हटाकर इसे आउटडोर वैक्युम सर्किट ब्रेकर में परिवर्तित किया गया। इससे यह प्रश्न उठता है कि कैसे संरक्षण और कंट्रोल सर्किट को संशोधित किया जाए ताकि इन्हें एक माइक्रोकंप्यूटर आधारित एकीकृत निगरानी प्रणाली में एकीकृत किया जा सके। इस मुद्दे और इसके संबंधित समाधानों का निम्न में विस्तार से वर्णन किया जाएगा।

1. 10kV आउटडोर ऑटो सर्किट वैक्युम रीक्लोजर के मूल सिद्धांत

10kV आउटडोर ऑटो सर्किट वैक्युम रीक्लोजर स्विचिंग, कंट्रोल, संरक्षण और निगरानी की क्षमताओं को एक यूनिट में एकीकृत करता है। यह वितरण प्रणाली के लिए एक पसंदीदा बुद्धिमत्ता युक्त उपकरण है, जो प्रीसेट क्रम के अनुसार AC लाइनों पर ऑटोमैटिक रूप से ओपनिंग और रीक्लोजिंग कार्य कर सकता है, और फिर स्वचालित रूप से रीसेट होता है या लॉकआउट हो जाता है। इसमें आत्मनिर्भर (बाहरी विद्युत स्रोत की आवश्यकता नहीं) कंट्रोल और संरक्षण की क्षमता होती है। चीन में इसका प्रारंभ होने के बाद से, इसकी विशेष लाभों के कारण इसका उपयोग शहरी वितरण नेटवर्क और ग्रामीण सबस्टेशनों में व्यापक रूप से किया जा रहा है।

10kV आउटडोर ऑटो सर्किट वैक्युम रीक्लोजर दो भागों से बना होता है: मुख्य रीक्लोजर शरीर और कंट्रोलर यूनिट। कंट्रोल विद्युत की आपूर्ति के तरीके के आधार पर, कंट्रोलर आमतौर पर तीन विन्यासों में आता है:

• AC 220V का उपयोग कंट्रोलर के ऑपरेशन और क्लोजिंग विद्युत के रूप में;

• AC 220V को नियंत्रित DC 220V में परिवर्तित करके ऑपरेशन और क्लोजिंग विद्युत के रूप में;

• कंट्रोलर को आंतरिक लिथियम बैटरी से विद्युत की आपूर्ति करना।

रीक्लोजर शरीर में बुशिंग-टाइप वर्तन ट्रांसफॉर्मर (CTs) लगाए जाते हैं जो लाइन करंट का पता लगाते हैं। प्रत्येक फेज से मापी गई मान अलग-अलग कंट्रोलर को भेजे जाते हैं। दोष करंट की पुष्टि और एक प्रीसेट समय देरी के बाद, रीक्लोजर प्रीसेट क्रम के अनुसार ऑटोमैटिक रूप से ओपनिंग और रीक्लोजिंग कार्य करता है। जब प्रणाली में एक अस्थायी दोष होता है, तो ऑटोमैटिक रीक्लोजिंग कार्य विद्युत आपूर्ति को स्वचालित रूप से बहाल कर देता है।

यदि दोष स्थायी है, तो रीक्लोजर अपने प्रीसेट क्रम के अनुसार कार्य करता है। अनुसारी रीक्लोजिंग कोशिशों (आमतौर पर तीन) को पूरा करने के बाद, यह दोष को स्थायी पुष्टि करता है। फिर एक सेक्शनलाइजर दोषपूर्ण शाखा को अलग करता है, गैर-दोषपूर्ण खंडों को विद्युत आपूर्ति देता है। दोष को साफ़ करने और रीक्लोजर के लॉकआउट स्थिति को रीसेट करने के लिए मानवीय हस्तक्षेप की आवश्यकता होती है ताकि यह सामान्य संचालन में वापस आ सके। सेक्शनलाइजर और सेक्शनल सर्किट ब्रेकर के साथ उपयोग करते समय, रीक्लोजर अस्थायी दोषों को संभालने और स्थायी दोष स्थानों को अलग करने में प्रभावी रहता है, जिससे बिजली गिरने की अवधि और प्रभावित क्षेत्र को कम किया जा सकता है।

2. 10kV आउटडोर ऑटो सर्किट वैक्युम रीक्लोजर कंट्रोलर के लिए संशोधन विधियाँ

निवेश लागत को कम करने के लिए, हमने एक योजना को अपनाया जिसमें 10kV आउटडोर ऑटो सर्किट वैक्युम रीक्लोजर के कंट्रोलर यूनिट को हटाकर इसे आउटडोर वैक्युम सर्किट ब्रेकर में परिवर्तित किया गया। सबस्टेशन एक एकीकृत ऑटोमेशन प्रणाली को अपनाने के बाद, रीक्लोजर के संरक्षण और निगरानी की क्षमताओं को अक्षम कर दिया जाना चाहिए। हालांकि, रीक्लोजर शरीर से वर्तमान सिग्नल और सर्किट ब्रेकर के ट्रिप/क्लोज सर्किट को एकीकृत ऑटोमेशन प्रणाली के 10kV संरक्षण और निगरानी यूनिट से जोड़ा जाना चाहिए। विशिष्ट संशोधन निम्नलिखिट हैं:

टर्मिनल ब्लॉक पर कंट्रोलर की विद्युत सप्लाई और आउटपुट सर्किट को डिसकनेक्ट करके रीक्लोजर के संरक्षण और डिटेक्शन की क्षमताओं को अक्षम करें।

रीक्लोजर शरीर से वर्तमान सिग्नल आमतौर पर कंट्रोलर के टर्मिनल ब्लॉक से 10kV संरक्षण और निगरानी यूनिट तक रूट किए जाते हैं। टर्मिनल ब्लॉक से मूल कंट्रोलर तक की वायरिंग को डिसकनेक्ट किया जाना चाहिए ताकि परजीवी सर्किट से बचा जा सके। वैकल्पिक रूप से, रीक्लोजर शरीर पर CTs की द्वितीयक भुजा को सीधे 10kV संरक्षण और निगरानी यूनिट से जोड़ा जा सकता है।

10kV एकीकृत संरक्षण और निगरानी यूनिट के लिए कंट्रोल विद्युत आमतौर पर DC 220V या 110V होता है। मूल कंट्रोलर विद्युत की तीन विन्यासों के आधार पर, संशोधन दृष्टिकोण निम्नलिखित हैं:

• मूल विन्यास: ऑपरेशन और क्लोजिंग विद्युत के लिए AC 220V
  → ट्रिप/क्लोज कोइल को DC 220V या 110V संस्करण से बदलें। यदि मैकेनिज्म ऐसा स्प्रिंग-चार्जिंग मोटर उपयोग करता है जो दोनों AC और DC के लिए संगत नहीं है, तो इसे भी बदलना होगा।

• मूल विन्यास: AC 220V को नियंत्रित DC 220V में परिवर्तित करना
  → कंट्रोलर से ट्रिप/क्लोज सर्किट तक विद्युत सप्लाई को डिसकनेक्ट करें और इसे 10kV एकीकृत संरक्षण और निगरानी यूनिट से सीधे विद्युत सप्लाई करें। सबस्टेशन कंट्रोल विद्युत को DC 220V पर सेट किया जाना चाहिए।

• मूल विन्यास: आंतरिक लिथियम बैटरी से विद्युत की आपूर्ति करना
  → इस मामले में, कंट्रोल सर्किट आमतौर पर DC 36V या 12V का उपयोग करता है, जबकि ट्रिप/क्लोज सर्किट AC 220V का उपयोग करता है। संशोधन के दौरान, ट्रिप/क्लोज कोइल को बदलना होगा। कोइल टर्मिनल को सर्किट ब्रेकर के ऑक्सिलियरी कंटैक्ट्स के साथ श्रृंखलित रूप से जोड़ा जाना चाहिए और इसे सीधे टर्मिनल ब्लॉक तक ले जाया जाना चाहिए। यदि स्प्रिंग-चार्जिंग मोटर दोनों AC और DC के लिए रेटेड नहीं है, तो इसे भी बदलना होगा।

कंट्रोलर संरचना को संक्षिप्त रखने के लिए, ट्रिप/क्लोज कोइल और चार्जिंग मोटर के बदले उत्पादों को चुनते समय, मूल के आयामों के समान उत्पादों का विकल्प किया जाना चाहिए। महत्वपूर्ण रूप से, नई वायरिंग मूल कंट्रोलर सर्किट से किसी भी तरह का कनेक्शन नहीं होना चाहिए ताकि परजीवी लूपों से बचा जा सके।

3. निष्कर्ष

ग्रामीण विद्युत ग्रिड के परिवर्तन के दौरान, मौजूदा उपकरणों को नए ऑटोमेशन प्रणालियों के साथ योग्य बनाने के लिए चुनौतियाँ उठ सकती हैं। हालांकि, यदि इन मुद्दों के लिए उचित समाधान विकसित किए जाएं, तो निवेश लागत को कम किया जा सकता है और फिर भी परियोजना के लक्ष्यों को पूरा किया जा सकता है।

नोट: यह पुनर्वस्तुकरण दृष्टिकोण प्रारंभिक ग्रामीण ग्रिड अपग्रेड (जैसे, 2010 से पहले) या पुरानी उपकरणों के विलुप्त होने के दौरान अपेक्षाकृत सामान्य था। आजकल के ग्रामीण विद्युत ग्रिड में, नए स्मार्ट उपकरण या विशेष वैक्यूम सर्किट ब्रेकर सीधे तौर पर अधिक सामान्य रूप से तैनात किए जाते हैं।