10किलोवोल्ट रीक्लोजर्स और सेक्शनलाइजर्स के ग्रामीण वितरण नेटवर्क में अनुप्रयोग

1 वर्तमान ग्रिड की स्थिति

ग्रामीण विद्युत ग्रिड परिवर्तन के लगातार गहनीकरण के साथ, ग्रामीण ग्रिड उपकरणों का स्वास्थ्य स्तर लगातार सुधार हो रहा है, और विद्युत आपूर्ति की विश्वसनीयता मूल रूप से उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं को पूरा करती है। हालाँकि, वर्तमान ग्रिड की स्थिति के बारे में, धन की सीमाओं के कारण, रिंग नेटवर्क लागू नहीं किए गए हैं, दोहरी विद्युत आपूर्तियाँ उपलब्ध नहीं हैं, और लाइनें एकल रेडियल वृक्ष-जैसी विद्युत आपूर्ति विधि का उपयोग करती हैं। यह एक पेड़ के जड़ से अनेक शाखाओं के समान है—इसका अर्थ है कि लाइनों में अनेक शाखाएँ होती हैं। इसलिए, लाइन के किसी भी बिंदु पर दोष होने पर, पूरी लाइन पूरी तरह से बंद हो जाती है, और दोष की स्थिति निर्धारित करना कठिन होता है। यह न केवल विद्युत आपूर्ति पर प्रभाव डालता है, बल्कि दुर्घटनाओं के साथ निपटने वाले प्रबंधन विभागों के लिए मानव और सामग्री संसाधनों का भी बड़ा व्यय होता है। इसलिए, 10kV लाइनों पर रिक्लोजर और सेक्शनलाइजर्स की स्थापना दुर्घटनाओं को दूर करने में प्रभावी रूप से मदद कर सकती है।

2 रिक्लोजर और सेक्शनलाइजर्स की विशेषताएँ

2.1 रिक्लोजर

① रिक्लोजर में स्वचालित कार्यक्षमता होती है और बाहरी विद्युत के बिना खोलने और बंद करने की क्रिया कर सकते हैं। इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण खंड रिक्लोजर के अंदर की बुशिंग CT से विद्युत प्राप्त करता है। 5A से अधिक विद्युत धारा इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण खंड के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करती है। उनका आकार छोटा, वजन हल्का होता है, और वे खंभों पर आसानी से स्थापित किए जा सकते हैं। ट्रिपिंग धारा ऐंप-सेकंड वक्र को ट्रिपिंग प्रतिरोधकों या ऐंप-सेकंड वक्र बोर्ड को बदलकर समायोजित किया जा सकता है, जो बहुत सुविधाजनक है।

② रिक्लोजर स्वतः ही लाइन धारा और भू धारा का निरीक्षण कर सकते हैं। जब धारा पूर्वनिर्धारित न्यूनतम ट्रिपिंग धारा से अधिक होती है, तो वे एक पूर्वनिर्धारित अनुक्रम के अनुसार खोलने, टूटने और फिर से बंद करने की क्रिया करते हैं, जिसमें विशिष्ट रिक्लोज अंतराल शामिल होता है, जिससे दोष धारा को टूटने के लिए विघटित किया जाता है। यदि दोष स्थायी है, तो 2, 3, या 4 पूर्वनिर्धारित ट्रिपिंग संचालनों के बाद, रिक्लोजर लॉक आउट हो जाता है, जिससे दोष क्षेत्र मुख्य परिपथ से अलग किया जाता है।

2.2 सेक्शनलाइजर्स

① ड्रॉप-आउट सेक्शनलाइजर एक एकल-फेज उच्च वोल्टेज विद्युत उपकरण है। उत्पाद इन्सुलेटर, कंटैक्ट, चालक तंत्र, और अन्य घटकों से बना द्वितीयक नियंत्रण लाइन और प्राथमिक चालक प्रणाली बनाता है। नियंत्रण प्रणाली इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरलॉकिंग कंटैक्ट, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक घटक, और अन्य तत्वों से बनी होती है। ट्रिपिंग कार्य प्रणाली ऊर्जा संचय शाश्वत चुंबकीय तंत्र, पैलेट, लीवर, और लॉक ब्लॉक से बनी होती है।

② सेक्शनलाइजर में धारा ट्रांसफॉर्मर लगे होते हैं, जो परिपथ धारा मानों का निरीक्षण करते हैं। जब लाइन दोष होता है, तो इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक धारा पूर्वनिर्धारित शुरुआती धारा मान से अधिक होने पर सक्रिय हो जाता है और डिजिटल प्रक्रिया करता है। दोष धारा एक ऊपरी रिक्लोजर (या सर्किट ब्रेकर) द्वारा विघटित की जाती है। इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक ऊपरी स्विच द्वारा दोष धारा को विघटित करने की संख्या को याद रख सकता है, और पूर्वनिर्धारित गिनती की सीमा (1, 2, या 3 बार) पर पहुँचने पर, जब ऊपरी स्विच दोष धारा को विघटित करता है और लाइन वोल्टेज खो देती है और धारा 300mA से कम होती है, सेक्शनलाइजर 180ms के भीतर स्वतः सेगमेंट करता है। यह दोष क्षेत्र को न्यूनतम सीमा तक सीमित करता है या दोष वाले भाग को अलग करता है, जिससे रिक्लोजर (या सर्किट ब्रेकर) सफलतापूर्वक संचालित हो सकता है।

③ सेक्शनलाइजर शाश्वत चुंबकीय तंत्र का उपयोग करके खुलने की क्रिया पूरी करते हैं। जब सेक्शनलाइजर में धारा सेट मान से अधिक होती है, तो उपस्थिति स्टेशन में सर्किट ब्रेकर (या रिक्लोजर) दोष धारा को विघटित करता है। लाइन वोल्टेज खोने के बाद, सेक्शनलाइजर ट्यूब के अंदर की इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण बोर्ड कमांड भेजता है, और शाश्वत चुंबकीय तंत्र ट्रिप यूनिट सेक्शनलाइजर को खोलने के लिए धकेलता है। प्रत्येक सेगमेंटेशन के बाद, ट्रिप यूनिट के लिए किसी भी घटक को बदलने की आवश्यकता नहीं होती है। सेक्शनलाइजर ड्रॉप आउट होने के बाद, इसे स्टॉपर के माध्यम से मैनुअल ऊर्जा संचय के द्वारा कार्यात्मक स्थिति में वापस लाया जा सकता है।

3 रिक्लोजर और सेक्शनलाइजर्स का समन्वित उपयोग

रिक्लोजर और सेक्शनलाइजर्स की कार्यक्षमता और विशेषताओं के आधार पर, उन्हें 10kV वितरण नेटवर्क पर एक साथ स्थापित करने से महत्वपूर्ण भूमिका निभाई जा सकती है। वे लाइनों के दोष क्षेत्र को निर्धारित कर सकते हैं, दोषपूर्ण भागों को स्वस्थ भागों से अलग कर सकते हैं, जिससे गैर-दोषपूर्ण लाइन खंडों का सामान्य संचालन सुनिश्चित किया जा सकता है। विशिष्ट उपयोग निम्न चित्र में दिखाया गया है:

रिक्लोजर मुख्य लाइन आउटलेट या उपस्थिति स्टेशनों पर स्थापित किए जाते हैं, जबकि शाखा लाइनों के लिए छह समूहों के ड्रॉप-आउट स्वचालित सेक्शनलाइजर F1, F2, F3, F4, F5, और F6 चुने जाते हैं, जो उन्हें L1, L2, L3, L4, L5, L6, और L7 खंडों में विभाजित करते हैं। सेक्शनलाइजर्स का निर्धारित शुरुआती धारा मान रिक्लोजर के शुरुआती धारा मान से मेल खाता है।

3.1 यदि खंड L5 में दोष E1 होता है

रिक्लोजर और सेक्शनलाइजर F1, F3, और F4 दोष धारा का अनुभव करते हैं। रिक्लोजर स्वतः ही ट्रिप करता है, जिससे लाइन वोल्टेज खो देती है। F4 अपनी पूर्वनिर्धारित 1 ऑपरेशन की गिनती की सीमा पर पहुँचता है और स्वतः ट्रिप/ड्रॉप आउट करता है, जिससे दोष खंड L5 अलग किया जाता है। रिक्लोजर स्वतः ही रिक्लोज करने के बाद, खंड L1, L2, L3, L4, L6, और L7 को विद्युत आपूर्ति वापस स्थापित होती है।

3.2 यदि खंड L6 में दोष E2 होता है

रिक्लोजर और सेक्शनलाइजर F1 और F5 दोष धारा का अनुभव करते हैं। रिक्लोजर स्वतः ही ट्रिप करता है। यदि यह एक अस्थायी दोष है, तो रिक्लोजर सफलतापूर्वक रिक्लोज करता है और विद्युत आपूर्ति वापस स्थापित होती है। F1 और F5 अपनी पूर्वनिर्धारित गिनती की सीमा पर नहीं पहुँचते, इसलिए बंद रहते हैं। यदि यह एक स्थायी दोष है, तो रिक्लोजर सफलतापूर्वक रिक्लोज नहीं कर पाता, फिर से ट्रिप करता है, जिससे लाइन वोल्टेज खो देती है। F5 अपनी पूर्वनिर्धारित 2 ऑपरेशन की गिनती की सीमा पर पहुँचता है और स्वतः ट्रिप/ड्रॉप आउट करता है, जिससे दोष खंड L6 अलग किया जाता है, जबकि F1 अपनी गिनती की सीमा पर नहीं पहुँचता, इसलिए बंद रहता है। रिक्लोज करने के बाद, रिक्लोजर खंड L1, L2, L3, L4, और L5 को विद्युत आपूर्ति वापस स्थापित करता है।

3.3 यदि खंड L2 में दोष E3 होता है

रिक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र F1 को फ़ॉल्ट करंट का सामना करना पड़ता है। रिक्लोज़र स्वचालित रूप से ट्रिप हो जाता है। यदि यह एक अस्थायी फ़ॉल्ट है, तो रिक्लोज़र सफलतापूर्वक रिक्लोज़ होता है और बिजली की आपूर्ति बहाल हो जाती है। F1 अपनी प्रेसेट काउंट थ्रेसहोल्ड तक नहीं पहुंचा होता, इसलिए यह बंद रहता है। यदि यह एक निरंतर फ़ॉल्ट है, तो रिक्लोज़र रिक्लोज़ नहीं कर पाता, ट्रिप होता है, फिर से रिक्लोज़ करने का प्रयास करता है लेकिन विफल रहता है, और फिर से ट्रिप हो जाता है। लाइन वोल्टेज खो देती है, और F1 अपनी प्रेसेट काउंट थ्रेसहोल्ड 3 ऑपरेशन तक पहुंच जाता है, स्वचालित रूप से ट्रिप/ड्रॉप आउट होता है और फ़ॉल्ट सेगमेंट L2 को अलग कर देता है। रिक्लोज़ के बाद, रिक्लोज़र केवल सेगमेंट L1 को बिजली की आपूर्ति बहाल करता है।

समन्वित रिक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र अनुप्रयोग के 4 लाभ

उपरोक्त चर्चा से स्पष्ट है कि रिक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र का समन्वित उपयोग बिजली ग्रिड के संचालन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। वे न केवल फ़ॉल्टी लाइन सेगमेंट को तेजी से अलग करते हैं, बल्कि स्वस्थ सेगमेंट के सामान्य संचालन को भी सुनिश्चित करते हैं, और फ़ॉल्ट खोज क्षेत्र को भी कम करते हैं, जिससे संचालन इकाइयाँ फ़ॉल्ट बिंदुओं को सबसे कम संभव समय में खोज सकती हैं। उपयोगकर्ताओं के लिए, यह उपकरणों के उपयोग की दर को बढ़ाता है और उत्पादन और दैनिक जीवन को विश्वसनीय रूप से गारंटी देता है।

उपरोक्त चित्रणानुसार, यदि ग्रिड सीधे फ़ॉल्टी लाइन सेगमेंट को अलग कर दे, तो रखरखाव कर्मी केवल एक लाइन सेगमेंट की जांच करने की आवश्यकता होगी, जो फ़ॉल्ट खोज क्षेत्र को बहुत कम कर देगा। रखरखाव कर्मियों को फ़ॉल्ट बिंदु को तेजी से खोजने और फ़ॉल्टी लाइन को तेजी से बिजली की आपूर्ति बहाल करने की अनुमति मिलेगी। वर्तमान में, जब किसी एक बिंदु पर फ़ॉल्ट होता है, तो रखरखाव कर्मियों को पांच अलग-अलग सेगमेंटों की जांच करनी पड़ती है। यह 1:5 का संबंध स्पष्ट रूप से दिखाता है कि कौन सा दृष्टिकोण बिजली आपूर्ति उद्योगों के लिए अधिक लाभदायक है। कौन सी ग्रिड संरचना बिजली की आपूर्ति की मात्रा बढ़ाती है और बिजली की आपूर्ति की विश्वसनीयता में सुधार करती है? इसलिए, रिक्लोज़र और सेक्शनलाइज़र का अनुप्रयोग बिजली ग्रिड में एक बहुत बड़ी भूमिका निभाएगा।