15kV आउटडोर वैक्यूम स्वचालित सर्किट रिक्लोजर्स के लिए दोष निदान प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग

आंकड़ों के अनुसार, ओवरहेड पावर लाइनों पर बहुत से दोष स्थायी नहीं होते, स्थायी दोष १०% से कम होते हैं। वर्तमान में, मध्य-वोल्टेज (MV) वितरण नेटवर्कों में १५ kV आउटडोर वैक्यूम स्वचालित सर्किट रिक्लोजर्स का प्रयोग सेक्शनलाइज़र्स के साथ किया जाता है। यह सेटअप अस्थायी दोषों के बाद विद्युत आपूर्ति को तेजी से वापस लाने और स्थायी दोषों की स्थिति में दोषपूर्ण लाइन खंडों को अलग करने में सक्षम होता है। इसलिए, स्वचालित रिक्लोजर कंट्रोलरों की संचालन स्थिति की निगरानी करना उनकी विश्वसनीयता को बढ़ाने के लिए आवश्यक है।

1. तकनीकी शोध का सारांश (देशी और अंतरराष्ट्रीय)

1.1 स्वचालित रिक्लोजर्स का वर्गीकरण
स्वचालित रिक्लोजर्स दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित होते हैं: धारा-प्रकार और वोल्टेज-प्रकार। धारा-प्रकार रिक्लोजर्स दोष धारा का पता लगाते हैं, उनके अनुसार ट्रिप करते हैं और स्वचालित रूप से रिक्लोज करते हैं—आमतौर पर एक से तीन रिक्लोज कोशिशें की जाती हैं। वे गंरक्षण उपकरणों और रिक्लोजर्स के रूप में दोनों काम करते हैं। दोष की पहचान करने के लिए निचले खंड से शुरू करते हुए खंडों को धीरे-धीरे छोड़ दिया जाता है, जब तक दोषपूर्ण खंड पहचाना नहीं जाता है। हालांकि, यह विधि ग्रिड को कई दोष धारा रिक्लोजों के माध्यम से विभिन्न दबावों के लिए विषमता प्रदान करती है। इसके अलावा, जितने अधिक लाइन खंड होते हैं, उतनी ही अधिक रिक्लोजों की आवश्यकता होती है और कुल वापसी समय लंबा होता है। इसलिए, ऐसी प्रणालियाँ आमतौर पर तीन से अधिक खंडों के लिए सीमित होती हैं और शाखा या रेडियल फीडर्स के लिए सबसे उपयुक्त होती हैं।

दूसरी ओर, वोल्टेज-प्रकार रिक्लोजर्स वोल्टेज की हानि पर ट्रिप करते हैं और वोल्टेज की वापसी के बाद एक पूर्वनिर्धारित देरी के बाद रिक्लोज होते हैं। इस योजना में, सबस्टेशन फीडर सर्किट ब्रेकर को दो रिक्लोज करने की आवश्यकता होती है दोष की पहचान और सेवा वापसी को पूरा करने के लिए: पहला रिक्लोज दोषपूर्ण खंड की पहचान करता है, जिसके बाद दोष के आसपास के स्विचों को लॉक आउट किया जाता है ताकि उसे अलग किया जा सके; दूसरा रिक्लोज गैर-दोषपूर्ण खंडों को विद्युत आपूर्ति वापस लाता है। क्योंकि ओवरकरंट तात्कालिक संरक्षण सबस्टेशन फीडर ब्रेकर पर निर्भर करता है, यह दृष्टिकोण लंबे फीडर्स के लिए कम उपयुक्त होता है। हालांकि, प्रणाली की क्षमता बढ़ने के साथ, यह सीमा धीरे-धीरे कम हो गई है। वोल्टेज-प्रकार रिक्लोजर्स इसलिए छोटे रेडियल या लूप नेटवर्कों के लिए उपयुक्त होते हैं और मूल ऑटोमेशन कार्यक्षमता प्रदान करते हैं।

1.2 पारंपरिक परीक्षण विधियों की समस्याएं
निर्माण टोलरेंस और लंबे समय तक संचालन से यांत्रिक धक्के के कारण, स्वचालित रिक्लोजर्स में विफलता या गलत संचालन हो सकता है। वर्तमान परीक्षण विधियाँ मुख्य रूप से मैनुअल निरीक्षण उपकरणों पर निर्भर करती हैं, जो उच्च निवेश लागत का सामना करती हैं।

1.3 वर्तमान शोध स्थिति और विकास की दिशाएं (देशी और अंतरराष्ट्रीय)
१५ kV MV आउटडोर वैक्यूम स्वचालित सर्किट रिक्लोजर्स के लिए, चीन में घरेलू अभ्यास मुख्य रूप से ऑफलाइन, अवधिक रखरखाव दृष्टिकोण का अनुसरण करते हैं, जिसमें इन्सुलेशन रिजिस्टेंस परीक्षण, नियंत्रण सर्किट इन्सुलेशन रिजिस्टेंस परीक्षण और एसी टोलरेंस वोल्टेज परीक्षण शामिल हैं। इन पारंपरिक विधियों में कई कमजोरियाँ हैं: परीक्षण उपकरण बड़े और परिवहन में कठिन होते हैं; परीक्षण अक्सर ऊंचे काम की आवश्यकता होती है, जो सुरक्षा जोखिम लाता है; और प्रक्रिया में बड़ी मात्रा में मानव शक्ति और संसाधनों की खपत होती है। व्यापक, एकीकृत निदानात्मक प्रणालियाँ वास्तविक क्षेत्रीय संचालन में अभी भी बहुत कम लागू होती हैं।

१५ kV MV आउटडोर वैक्यूम स्वचालित सर्किट रिक्लोजर्स के लिए कंट्रोलर स्तरीय निदान में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। आधुनिक स्वचालित विश्लेषक अब व्यापक रूप से उपयोग किए जा रहे हैं। ये उपकरण सरल, मानक इंटरफेस के माध्यम से कनेक्ट होते हैं—विभिन्न निर्माताओं के रिक्लोजर्स के लिए "प्लग-एंड-प्ले" संगतता का समर्थन करते हैं। रिक्लोजर कंट्रोलर में नियंत्रित धारा सिग्नल इंजेक्ट करके, विश्लेषक महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं जैसे समय-धारा विशेषता (TCC) वक्र और नियंत्रण अनुक्रमों को मापता है। यह इंजेक्ट की गई धाराओं के तरंग रूप, समय, और आयाम पर तीव्र नियंत्रण प्रदान करता है और कंट्रोलर की प्रतिक्रिया को लगभग माइक्रोसेकंड स्तर तक शुद्धता से रिकॉर्ड करता है। प्रणाली एक पूर्ण परीक्षण अनुक्रम को पूरी तरह से स्वचालित कर सकती है और तुरंत पाठ्य परिणाम दिखा सकती है, जिसमें ट्रिप कमांड, रिक्लोज कार्रवाई, रीसेट, लॉकआउट घटनाएं और संबंधित टाइमस्टैम्प लॉग्स शामिल हैं।

बुद्धिमान दोष निदान पर वर्तमान शोध तीन मुख्य दिशाओं पर केंद्रित है:

• इंटीग्रेटेड बुद्धिमान दोष निदान प्रौद्योगिकियाँ;

• नेटवर्कित बुद्धिमान निदान प्रणाली;

•  अनुकूलनीय बुद्धिमान निदान आर्किटेक्चर।

2. १५ kV MV आउटडोर वैक्यूम स्वचालित सर्किट रिक्लोजर्स के लिए दोष निदान प्रौद्योगिकी

१५ kV MV आउटडोर वैक्यूम स्वचालित सर्किट रिक्लोजर्स के लिए दोष निदान प्रणाली मध्य-वोल्टेज ओवरहेड लाइनों में उपयोग किए जाने वाले रिक्लोजर कंट्रोलरों के प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई है। "सर्किट ब्रेकर यूनिट" को रिक्लोजर कंट्रोलर से कनेक्ट करने के बाद, प्रणाली सॉफ्टवेयर का उपयोग करके विभिन्न सिमुलेटेड दोष धाराओं को कंट्रोलर में इंजेक्ट करती है और कंट्रोलर के तर्क के अनुसार संगत ओपन/क्लोज कार्रवाई ट्रिगर करती है। प्रणाली कंट्रोलर की इन सिमुलेटेड धारा परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया को रिकॉर्ड करती है और सॉफ्टवेयर के माध्यम से विश्लेषण करती है कि कंट्रोलर दोष स्थितियों की सही पहचान करता है और नियमों के अनुसार उचित नियंत्रण कार्रवाई को क्या निष्पादित करता है।

यह निदान प्रणाली विभिन्न दोष परिदृश्य परीक्षणों का समर्थन करती है, जो कंट्रोलर दोषों की पूरी तरह से स्वचालित पहचान करने में सक्षम है। यह विभिन्न रिक्लोजर मॉडलों के साथ या तो व्यापक या कस्टम इंटरफेस के माध्यम से कनेक्ट होती है, और सभी नियंत्रण और परीक्षण कार्य विशेषज्ञ विश्लेषण सॉफ्टवेयर के माध्यम से निष्पादित किए जाते हैं। प्रणाली की मुख्य विशेषताएं निम्नलिखित हैं:

• उच्च-प्रेक्षेप धारा स्रोत: प्रणाली दोष धाराओं के वास्तविक सिमुलेशन को सुनिश्चित करने के लिए एक उच्च-सटीक, उच्च-प्रेक्षेप, और विश्वसनीय धारा स्रोत का उपयोग करती है। सॉफ्टवेयर नियंत्रण धारा पैरामीटर्स, जिनमें तरंग रूप, आयाम, उत्थान समय, अवधि, और गिरावट समय शामिल हैं, की व्यापक समायोजन की अनुमति देता है और वास्तविक समय में धारा तरंग रूप और आयाम का दृश्यीकरण प्रदान करता है जिससे विश्लेषण क्षमता में वृद्धि होती है।

• व्यापक इंटरफेस डिज़ाइन: एक मानक इंटरफेस वास्तविक क्षेत्र में सच्चे "प्लग-एंड-प्ले" संचालन को सक्षम बनाता है, जो संकेत और डेटा प्रसारण को बिना किसी विच्छेद के सुगम बनाता है।

• बिल्ट-इन TCC वक्र डेटाबेस: एम्पीयर-सेकंड विशेषता (यानी, समय-विद्युत विशेषता या TCC वक्र) ट्रिपिंग समय और फ़ॉल्ट धारा के परिमाण के बीच इनवर्स-टाइम संबंध को परिभाषित करती है, जिसमें तेज और धीमे TCC वक्र दोनों शामिल हैं। विश्लेषण सॉफ़्टवेयर में कई मानक TCC वक्र लाइब्रेरी शामिल हैं, जैसे कि कूपर, IEE-Business (US), और IEC मानक, जो सुविधाजनक तुलना और नैदानिक निर्णय लेने की सुविधा प्रदान करते हैं।

• ऑटोमेटेड टेस्ट डेटा विश्लेषण: सिस्टम स्वचालित रूप से रिक्लोजर से प्रतिक्रिया का अनुवाद करता है और तुरंत विश्लेषणात्मक परिणामों को प्रदर्शित करता है—जिसमें ग्राफिकल प्रतिनिधित्व और रिपोर्ट शामिल हैं—जो ट्रिप, रिक्लोज, लॉकआउट और अन्य संचालन कार्यों का विस्तार से वर्णन करते हैं।

3.निष्कर्ष

15 kV MV आउटडोर वैक्यूम ऑटोमेटिक सर्किट रिक्लोजर के लिए फ़ॉल्ट निदान प्रौद्योगिकी विभिन्न असामान्यताओं को प्रभावी रूप से पहचान सकती है, जिनमें शामिल हैं:

• तात्कालिक रिक्लोजिंग की विफलता;

• मानक TCC वक्रों से विचलन;

• ओवरकरंट सुरक्षा की विफलता;

• असामान्य रिक्लोज अंतराल टाइमिंग;

• गलत बंद करने वाली लॉकआउट मैकेनिज्म।

यह प्रौद्योगिकी पारंपरिक नियमित रखरखाव से उन्नत स्थिति-आधारित रखरखाव की ओर एक महत्वपूर्ण परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करती है। यह नियंत्रक यूनिट के व्यापक विश्लेषण और निदान की सुविधा प्रदान करके रिक्लोजर की स्थिति निगरानी की तकनीकी क्षमताओं को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाती है और वितरण नेटवर्क के अवरोध और ग्रिड की विश्वसनीयता को सुनिश्चित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।