पुनरावर्ती संयोजक गाइड: यसको काम र किन बिजली कम्पनीहरूले यसको प्रयोग गर्छन्

१. रिक्लोजर क्या है?
रिक्लोजर एक स्वचालित उच्च-वोल्टेज विद्युत स्विच है। घरेलू विद्युत प्रणालियों में सर्किट ब्रेकर की तरह, यह फ़ॉल्ट (जैसे शॉर्ट सर्किट) होने पर शक्ति को अवरुद्ध करता है। हालांकि, घरेलू सर्किट ब्रेकर जो मैनुअल रीसेट की आवश्यकता होती है, रिक्लोजर स्वयं से लाइन की निगरानी करता है और फ़ॉल्ट क्लियर हो गया है या नहीं, यह निर्धारित करता है। यदि फ़ॉल्ट अस्थायी है, तो रिक्लोजर स्वयं से रीक्लोज़ करता है और शक्ति को वापस लौटाता है।

रिक्लोजर का उपयोग वितरण प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है—सबस्टेशन से लेकर आवासीय क्षेत्रों में यूटिलिटी पोल तक। ये विभिन्न प्रकार के होते हैं, जिनमें एकल-फेज लाइनों के लिए संक्षिप्त एकल-फेज रिक्लोजर और सबस्टेशन और 38 kV तक की उच्च-वोल्टेज वितरण लाइनों के लिए बड़े तीन-फेज रिक्लोजर शामिल हैं।

रिक्लोजर डिजाइन और प्रदर्शन ANSI/IEEE C37.60 और IEC 62271-111 जैसी अंतर्राष्ट्रीय मानकों द्वारा नियंत्रित होते हैं।

२. रिक्लोजर का उपयोग क्यों किया जाता है?

स्वचालित सर्किट रिक्लोजर विश्वभर की विद्युत यूटिलिटियों द्वारा अपने मुख्य उद्देश्य, ग्राहकों को सरल और कम लागत वाली तरीके से सबसे निरंतर और विश्वसनीय विद्युत आपूर्ति प्रदान करने के लिए आवश्यक उपकरण के रूप में माना जाता है।

रिक्लोजर फ़ॉल्ट करंट का पता लगाकर उसे अवरुद्ध कर सकता है, फिर अस्थायी फ़ॉल्ट क्लियर होने के बाद शक्ति को स्वयं से वापस लौटा सकता है। आसानी से कहा जा सकता है, रिक्लोजर एक स्व-संपूर्ण बुद्धिमान उपकरण है जो ओवरकरंट, टाइमिंग, फ़ॉल्ट करंट को अवरुद्ध करने और लाइन को फिर से ऊर्जा देने के लिए स्वयं से रीक्लोज़ करने में सक्षम है।

यदि फ़ॉल्ट स्थायी है, तो रिक्लोजर एक प्राथमिक संख्या के ऑपरेशनों (आमतौर पर तीन से चार प्रयास) के बाद लॉक आउट हो जाता है—इस प्रकार दोषपूर्ण खंड को प्रणाली के बाकी हिस्से से अलग कर देता है। यह क्षमता यूटिलिटियों को बहुत समय और ऑपरेशनल लागत बचाती है, क्योंकि शक्ति अक्सर एक या दो छोटे वोल्टेज फ्लिकर के बाद ही वापस लौट जाती है, किसी भी क्षेत्रीय हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं होती।

जहाँ क्रू डिस्पैच अनिवार्य हो, वहाँ रिक्लोजर आउटेज फुटप्रिंट को न्यूनतम रखने में मदद करता है और रखरखाव कर्मियों को फ़ॉल्ट को तेजी से खोजने और सेवा को वापस लौटाने में मदद करता है। आवासीय, व्यावसायिक, औद्योगिक और संस्थागत ग्राहक सभी गतिरोध और संबंधित लागत के कम होने से लाभान्वित होते हैं। इस उच्च स्तर की आपूर्ति की विश्वसनीयता के बिना, कई महत्वपूर्ण आधुनिक लोड, जैसे कंप्यूटर, पानी के पंप और स्वचालित उत्पादन लाइन, विश्वसनीय रूप से काम नहीं कर पाएंगे।

३. रिक्लोजर कैसे काम करता है?

जब लाइन पर फ़ॉल्ट होता है, तो रिक्लोजर इसे पता लगाता है और शक्ति को अवरुद्ध करने के लिए स्वचालित रूप से ट्रिप करता है। एक बहुत ही छोटे अंतराल के बाद—जो अक्सर इतना छोटा होता है कि यह केवल एक छोटा सा प्रकाश फ्लिकर का कारण बनता है—रिक्लोजर शक्ति को वापस लौटाने के लिए रीक्लोज़ करने का प्रयास करता है। यदि फ़ॉल्ट बना रहता है, तो यह फिर से ट्रिप करता है।

आमतौर पर तीन असफल प्रयासों के बाद, रिक्लोजर फ़ॉल्ट को स्थायी मानता है और खुला रहता है (लॉक आउट)। इस बिंदु पर, यूटिलिटी क्रू को साइट पर जाकर नुकसान पहुंचाए गए बुनियादी ढांचे को मरम्मत करना और रिक्लोजर को मैनुअल रीसेट करके शक्ति को वापस लौटाना होता है।

आम स्थायी फ़ॉल्ट:

• कंडक्टर या उपकरण पर बिजली की चाल का नुकसान

• पेड के शाखाओं का लाइन पर गिरना और नुकसान पहुंचाना

• वाहनों का पोल या हार्डवेयर से टकराना

४. अस्थायी फ़ॉल्ट क्या हैं?

ओवरहेड वितरण लाइनों पर अधिकांश फ़ॉल्ट अस्थायी होते हैं। उदाहरण के लिए, बिजली की चाल, हवा से उड़ाया गया कंडक्टर, या पक्षियों या छोटे जानवरों द्वारा क्षणिक संपर्क। ये फ़ॉल्ट आमतौर पर शक्ति को अवरुद्ध करने के बाद स्वयं से क्लियर हो जाते हैं और लाइन को कोई निरंतर नुकसान नहीं पहुंचाते।

सामान्य अस्थायी फ़ॉल्ट:

• हवा से कंडक्टरों का झटका

• बिजली की चाल के कारण इन्सुलेटर सतह पर फ्लैशओवर

• पक्षियों, गृहपाल या अन्य जानवरों द्वारा लाइव कंडक्टर और ग्राउंडेड हिस्सों के बीच का क्षणिक ब्रिजिंग

• पेड की शाखाओं का लाइन से छोटा सा संपर्क

• स्विचिंग सर्ज के कारण इन्सुलेटर पर फ्लैशओवर

लंबे समय के ऑपरेशनल डेटा और क्षेत्रीय अनुभव स्पष्ट रूप से "ट्रिप-और-रीक्लोज" कार्य की महत्वपूर्णता को दर्शाते हैं। यदि लाइन को अल्पकालिक रूप से अवरुद्ध किया जाता है, तो फ़ॉल्ट स्रोत अक्सर गायब हो जाता है—सफल रीक्लोज़ की उच्च संभावना बनाता है। इस प्रकार, स्वचालित सर्किट रिक्लोजर वितरण प्रणालियों में अस्थायी फ़ॉल्ट या अस्थायी ओवरकरंट के कारण होने वाले लंबे समय तक के आउटेज को लगभग खत्म कर देते हैं।

५. रिक्लोजर के प्रकार

५.१ एकल-फेज रिक्लोजर

एकल-फेज रिक्लोजर एकल-फेज सर्किट, जैसे शाखा लाइन या तीन-फेज फीडर से टैप-ऑफ की सुरक्षा के लिए उपयोग किए जाते हैं। वे तीन-फेज सर्किट पर भी तब तक तैनात किए जा सकते हैं जब तक लोड का अधिकांश हिस्सा एकल-फेज हो।

स्थायी फेज-टू-ग्राउंड फ़ॉल्ट की घटना में, केवल प्रभावित फेज ही लॉक आउट हो जाता है, जबकि प्रणाली का बाकी दो-तिहाई हिस्सा शक्ति प्रदान करता रहता है—कुल सेवा की निरंतरता को बढ़ाता है।

बड़े तीन-फेज रिक्लोजर की तुलना में एकल-फेज इकाइयों का वजन कम होता है, इसलिए वे आमतौर पर यूटिलिटी पोल या सबस्टेशन स्टील संरचनाओं पर अपने एकीकृत माउंटिंग ब्रैकेट का उपयोग करके सीधे लगाए जाते हैं, जिससे अतिरिक्त सपोर्ट फ्रेम की आवश्यकता नहीं रहती।

डिजाइन मा निर्भर गरी, एकल-चरण पुनःस्थापनाहरूमा हाइड्रोलिक नियन्त्रण (पुनःस्थापनाको तेल ट्यांक भित्र समायोजित) वा इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण (अलग नियन्त्रण क्याबिनेटमा राखिएको) मध्ये एक हुन सक्छ।

उल्लेखनीय रूपमा, एकल-चरण पुनःस्थापनाहरू अहिले कटआउट-शैलीको आकार-प्रकारमा पनि उपलब्ध छन्, जसले प्राथमिक र माध्यमिक घटकहरू बीच उच्च स्तरीय एकीकरणलाई दर्शाउँछ। यीलाई सीधा मानक फ्यूज कटआउट माउन्टिङ आधारमा स्थापना गर्न सकिन्छ र शाखा परिपथ संरक्षणको लागि सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ, जसको प्रायः नाममा उल्लेखित धारा 200 A सम्म हुन्छ।

प्रतिनिधि निर्माता S&C Electric Company (USA) हो, जसको TripSaver® II उत्पादन यस प्रकारको उदाहरण हो, जसलाई तल देखाइएको छ:

5.2 तीन-चरण पुनःस्थापनाहरू

तीन-चरण वितरण लाइनहरूमा तीन-चरण पुनःस्थापनाहरू प्रणालीको विश्वसनीयता बढाउन प्रयोग गरिन्छ। कुनै पनि स्थायी दोषको अवस्थामा, सबै तीन चरणहरू एकै समयमा लकआउट गरिन्छ, जसले महत्त्वपूर्ण तीन-चरण लोडहरू—जस्तै ठूला तीन-चरण मोटरहरू—को लागि एकल-चरणको जोखिमलाई रोक्छ, जसले असन्तुलित वा अपूर्ण भोल्टेज आपूर्तिले क्षति पुर्याउन सक्छ।

तीन-चरण पुनःस्थापनाको छनौट आवश्यक विद्युत रेटिङ, बाधा र निरोधन माध्यम (जस्तै, तेल, भ्याकुम, वा वातावरणका लागि अनुकूल ग्याँसहरू), र हाइड्रोलिक नियन्त्रण (इकाईभित्र समायोजित) वा इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण (अलग नियन्त्रण क्याबिनेटमा राखिएको) को बीचको छनौटमा आधारित हुन्छ।

5.3 संचालन मोड: तीन-चरण ट्रिप र तीन-चरण लकआउट

ठूला पुनःस्थापनाहरूको लागि यो मानक संचालन मोड हो। दोष एकल-चरण-टु-ग्राउण्ड दोष, चरण-टु-चरण दोष, वा तीन-चरण दोष मध्ये कुनै पनि होस्, प्रत्येक संचालनको समयमा सबै तीन पोलहरू एकै समयमा ट्रिप हुन्छन्। सबै तीन चरणहरूको ट्रिपिङ र पुनःस्थापना यान्त्रिक रूपमा जोडिएको हुन्छ र एकै संचालन यन्त्रद्वारा सञ्चालित हुन्छ, जसले सिङ्क्रोनाइज्ड प्रदर्शन सुनिश्चित गर्छ।

तीन-चरण पुनःस्थापनाहरूले विभिन्न माउन्टिङ कन्फिगरेसनहरूलाई समर्थन गर्दछ, जसमा समावेश छ:

• ध्रुव-माउन्टेड फ्रेमहरू (ओभरहेड लाइन स्थापनाको लागि)

• उप-स्टेसन माउन्टिङ फ्रेमहरू (उप-स्टेसन वा प्याड-माउन्टेड अनुप्रयोगहरूको लागि)

5.4 ट्रिपल-सिङ्गल पुनःस्थापनाहरू

ट्रिपल-सिङ्गल पुनःस्थापनाहरू इलेक्ट्रोनिक रूपमा नियन्त्रित हुन्छन् र तीन संचालन मोडहरू प्रदान गर्दछन्:

• तीन-चरण ट्रिप र तीन-चरण लकआउट
  अत्यधिक धाराको कारण सबै तीन चरणहरू एकै समयमा ट्रिप हुन्छन्, एकै समयमा पुनःस्थापित हुन्छन्, र एउटै अनुक्रममा संचालित हुन्छन्।

• एकल-चरण ट्रिप र तीन-चरण लकआउट
  प्रत्येक चरणले स्वतन्त्र रूपमा अत्यधिक धाराको ट्रिपिङ र पुनःस्थापना गर्दछ। यदि स्थायी दोषको कारण कुनै एक चरण लकआउट अनुक्रममा प्रवेश गर्छ, वा स्थानीय/दूरस्थ "लकआउट" आदेश जारी गरिएमा, अन्य दुई चरणहरू पनि ट्रिप हुनेछन् र लकआउटमा प्रवेश गर्नेछन्, जसले तीन-चरण लोडहरूको लामो समयसम्मको एकल-चरणलाई रोक्छ।

• एकल-चरण ट्रिप र एकल-चरण लकआउट
  प्रत्येक चरण स्वतन्त्र रूपमा ट्रिप र लकआउट हुन्छ, अन्यहरूलाई प्रभावित नगरी। यो मोड मुख्यतया आवासीय लोडहरूको लागि प्रयोग गरिन्छ, वा तीन-चरण लोडहरू पहिले नै अन्य माध्यमहरूद्वारा एकल-चरणबाट संरक्षित छन् जस्ता अवस्थाहरूमा।

ट्रिपल-सिङ्गल पुनःस्थापनाहरूलाई ध्रुव माउन्ट फ्रेम प्रयोग गरी ध्रुवमा माउन्ट गर्न सकिन्छ, वा उप-स्टेसन फ्रेममा वा सीधा उप-स्टेसन स्टील संरचनामा स्थापना गर्न सकिन्छ।

6. पुनःस्थापना नियन्त्रण प्रकारहरू

"बुद्धिमत्ता" जसले पुनःस्थापनालाई अत्यधिक धारा अनुभव गर्न, समय-धारा विशेषताहरू छान्न, ट्रिपिङ र पुनःस्थापना संचालन गर्न, र अन्ततः लकआउट गर्न अनुमति दिन्छ, त्यो यसको नियन्त्रण प्रणालीबाट आउँछ। नियन्त्रणका दुई मुख्य प्रकारहरू छन्: अभिन्न हाइड्रोलिक नियन्त्रण र अलग नियन्त्रण क्याबिनेटमा राखिएको इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण।

हाइड्रोलिक नियन्त्रण

हाइड्रोलिक नियन्त्रण प्रायः सबै एकल-चरण पुनःस्थापनाहरू र केही तीन-चरण पुनःस्थापनाहरूमा प्रयोग गरिन्छ। यो पुनःस्थापनाको आफैंको अभिन्न भागको रूपमा अवस्थित हुन्छ। यस नियन्त्रण विधिमा, लाइनसँग श्रृंखलामा जोडिएको ट्रिप कुण्डलीद्वारा अत्यधिक धारा पत्ता लगाइन्छ। जब अत्यधिक धारा ट्रिप कुण्डलीमा प्रवाह हुन्छ, कुण्डलीले प्लुन्जर खिच्छ, जसले पुनःस्थापना सम्पर्कहरूलाई खोल्न ट्रिप गर्छ।

समय र अनुक्रम संचालन हाइड्रोलिक तेलले विभिन्न हाइड्रोलिक कक्षहरू वा छिद्रहरूमा प्रवाह गरेर प्राप्त गरिन्छ। सानो पुनःस्थापनाहरूमा, पुनःस्थापनाको लागि आवश्यक ऊर्जा स्प्रिङ्गहरूद्वारा प्रदान गरिन्छ, जुन श्रृंखलामा जोडिएको ट्रिप कुण्डलीको प्लुन्जरद्वारा अत्यधिक धारा संरक्षण संचालनको समयमा चार्ज हुन्छ। ठूला पुनःस्थापनाहरूमा, बन्द गर्ने कार्य पुनःस्थापनाको स्रोत पक्षबाट लाइन भोल्टेजद्वारा संचालित अलग बन्द सोलनोइडद्वारा गरिन्छ।

7. सूक्ष्मप्रक्रियाकर्ता-आधारित वा इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण

सूक्ष्मप्रक्रियाकर्ता-आधारित वा इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण पुनःस्थापना नियन्त्रण प्रणालीहरू सामान्यतया अलग नियन्त्रण क्याबिनेटमा स्थापित हुन्छन्, जसले कुनै पनि समयमा संचालन प्यारामिटरहरू समायोजित गर्न अनुमति दिन्छ। विभिन्न सहायक उपकरणहरूसँग संयोजन गरी मूल कार्यहरूलाई अनुकूलन गरी विस्तृत अनुप्रयोग आवश्यकताहरू पूरा गर्न सकिन्छ। हाइड्रोलिक नियन्त्रणको तुलनामा, यी नियन्त्रण विधिहरूले ठूलो लचीलापन, सजिलो प्रोग्रामिङ र प्यारामिटर अनुकूलन, र उन्नत संरक्षण, मिटरिङ र स्वचालन क्षमताहरू प्रदान गर्दछ।

माइक्रोप्रोसेसर-आधारित नियंत्रण सामान्यतया PC-आधारित इन्टरफेस सॉफ्टवेयरको साथ एकसाथ प्रयोग गरिन्छ, जहाँ नियंत्रण सेटिङ्हरुलाई कन्फिगर गर्न, मिटरिङ डाटालाई रेकर्ड गर्न र सान्देश तथ्यांकलाई सेट गर्न मद्दत गरिन्छ। नियंत्रण प्रणालीले धेरै विश्लेषणात्मक उपकरणहरू प्रदान गर्दछ, जसमा दोष खोज, घटना रेकर्डिङ र ओसिलोग्राफी फंक्सनहरू समावेश छन्। इलेक्ट्रोनिक नियंत्रणलाई १९८० को दशकको मध्यभागबाट बहुल संतुलित रिक्लोजरहरूमा व्यापक रूपमा लागू गरिएको छ, र यी युनिटहरू आज पनि विश्वसनीय रूपमा संचालनमा छन्।

८. रिक्लोजर अवरोधक माध्यमहरू

८.१ तेल अवरोधक
तेल प्रवाह अवरोध गर्ने रिक्लोजरहरूले तेललाई प्राथमिक अवरोधक माध्यमको रूपमा प्रयोग गर्छन्। केही हाइड्रोलिक नियंत्रणसहित रिक्लोजरहरूले यसी तेललाई टाइमिङ र गणना फंक्सनहरू पूरा गर्न व्यवहार गर्छन्।

८.२ वैक्युम अवरोधक
वैक्युम अवरोधकहरूले द्रुत, कम ऊर्जाको चाप अवरोध गर्न सक्छन् र यसको फाइदा जस्तै लामो संपर्क र अवरोधक जीवनकाल, ठूलो यान्त्रिक तनाव, र उच्च संचालन सुरक्षा छ। चाप वैक्युममा बुझाउँदा, संपर्क र अवरोधकको जीवनकाल अन्य अवरोधक माध्यमहरूभन्दा धेरै बढी छ। मॉडलको आधारमा, वैक्युम रिक्लोजरको अवरोधक माध्यम तेल, हवा, वा एपोक्सी हुन सक्छ।