लाइन सुरक्षा रिले माइक्रोकम्प्यूटर-आधारित लाइन सुरक्षा समाधान IEE-Business

1. सारांश र पृष्ठभूमि​
   प्रवाही ग्रिड संरचनाहरूको बढीयो जटिलता—विशेष गरी अत्यधिक उच्च वोल्टेज डाइरेक्ट करेन्ट (UHVDC) प्रसारण, अनुकूल ऊर्जाको बडा पैमानामा एकीकरण, र बहुविध समान्तर प्रसारण लाइनहरू—प्रसारण लाइन सुरक्षा लागि आवश्यकता अपूर्व तरिकाले बढेको छ। मुख्य चुनौती दुई महत्त्वपूर्ण आवश्यकताहरूको संतुलन बनाउन छ: फाउल्ट भएको देखि सुरक्षा उपकरणहरूको अत्यधिक तेज ऑपरेशन गारण्टी दिन र सिस्टम स्थिरता बनाउन, र अनावश्यक ट्रिपिङ र फाउल्ट विस्तार रोक्न गरी दृढ सिलेक्टिविटी गारण्टी दिन। यो विरोधाभास विशेष गरी समान्तर डबल-सर्किट लाइन जस्ता जटिल ग्रिड संरचनाहरूमा अधिक प्रतिबन्ध हुन्छ, जहाँ पारम्परिक एक-अन्तिम सुरक्षा सिद्धान्तहरूको बारे ठूलो सिमितिहरू छन्।

यो समाधान उन्नत माइक्रोकम्प्युटर-आधारित सुरक्षा प्रविधिलाई उपयोग गर्दछ, तिन आधारभूत माड्युलहरू: पावर फ्रिक्वेन्सी विकल्प दूरी सुरक्षा, डबल-अन्तिम ट्रावेलिङ वेव फाउल्ट स्थान, र अनुकूल ऑटो-रिक्लोजिङ रणनीतिहरू समावेश गर्दछ। यसको उद्देश्य लाइन सुरक्षाको विश्वसनीयता, गति, र बुद्धिमत्तालाई व्यापक रूपमा बढाउन, र दृढ र स्मार्ट ग्रिड निर्माणका लागि महत्त्वपूर्ण सहायता प्रदान गर्नु हो।

​2. आधारभूत चुनौती विश्लेषण​

• ​गति र सिलेक्टिविटी बीचको विरोधाभास: पारम्परिक सुरक्षा योजनाहरू सिलेक्टिविटी गारण्टी दिन लागि डेले ऑपरेशन आवश्यक छ, जसले सिस्टम स्थिरता बनाउन फाउल्ट तेज निकाल्न आवश्यकताको साथ विरोधाभास गर्छ।
• ​समान्तर डबल-सर्किट लाइनमा शुद्ध फाउल्ट स्थान: डबल-सर्किट लाइनहरूको म्युचुअल इन्डक्टन्सले फाउल्ट विशेषतालाई जटिल बनाउँछ, जसले पारम्परिक फाउल्ट स्थान विधिहरूको शुद्धता ठूलो प्रतिबन्ध लगाउँछ र फाउल्ट विशेषता र बिजुली फिर्ता बारे बाधा राख्छ।
• ​अनुकूल ऊर्जा एकीकरणले लिएको अनिश्चितता: पावा र सौर उर्जा संयन्त्रहरूको एकीकरण छोटा-सर्किट विद्युत धारा तह र विशेषतालाई बदल्छ, जसले सुरक्षा गलत ऑपरेशन वा विफलता ल्याउन सक्छ। अतिरिक्टा, उनीहरूको उत्पादन दोलाहरूले ऑटो-रिक्लोजिङ रणनीतिहरूको सफलता चुनौती दिन्छ।

​3. समाधानको आधारभूत प्रविधिहरू​

​3.1 पावर फ्रिक्वेन्सी विकल्प दूरी सुरक्षा (ΔZ सुरक्षा)​​

• ​प्रौद्योगिकीय सिद्धान्त: यो प्रविधि सामान्य सिस्टम ऑपरेशनमा लोड विद्युत धाराले प्रभावित छैन। यसले फाउल्टको घटना बिट्टामा उत्पन्न भएको पावर फ्रिक्वेन्सी विकल्प विद्युत र विद्युत धाराले फाउल्ट इम्पिडेन्स गणना गर्दछ। उच्च शुरुआती थ्रेसहोल्सको साथ, यो अन्तरिक्षिक, अत्यधिक सिलेक्टिव, र सिस्टम दोलाहरू र ट्रान्झिशन रिजिस्टन्सको प्रति अनुकूल छ।
• ​प्रदर्शन लाभ:
• अत्यधिक तेज गति: अत्यधिक तेज प्रतिक्रिया, जसको टिप्पणीको औसत समय 10ms भन्दा कम छ।
• उच्च विश्वसनीयता: लोड विद्युत धारा प्रभावको कारण गलत ऑपरेशन रोक्न।
• ​प्रयोग उदाहरण: एक ±800kV UHVDC प्रसारण लाइनमा, यी प्रविधि निकट-अन्तिम फाउल्टको लागि कुल फाउल्ट निकाल्ने समय (सुरक्षा ऑपरेशन + सर्किट ब्रेकर ट्रिपिङ) 80ms भित्र घटाउँदछ, जसले UHVDC सिस्टमको ट्रान्झिएन्ट स्थिरतालाई बढाउँदछ।

​3.2 डबल-अन्तिम ट्रावेलिङ वेव फाउल्ट स्थान​

• ​प्रौद्योगिकीय सिद्धान्त: फाउल्टले ट्रावेलिङ वेवहरू उत्पन्न गर्दछ जसले लाइनको दुई अन्तिम बाट प्रसारण गर्छ। उच्च-प्रतिशत यकीन गरिएको GPS/BDS सिन्क्रोनाइज्ड क्लाकहरूको प्रयोग गरी, दुई अन्तिममा सुरक्षा उपकरणहरू प्रारम्भिक विद्युत धारा ट्रावेलिङ वेवहरूको पहुँच समय (t1 र t2) शुद्ध रूपमा रेकर्ड गर्छन्। फाउल्ट स्थान v * Δt / 2 फार्मुलाले गणना गरिन्छ, जहाँ v वेव गति र Δt = |t1 - t2| छ।
• ​प्रदर्शन लाभ:
• अत्यधिक शुद्धता: फाउल्ट स्थान लाइनको म्युचुअल इन्डक्टन्स, सिस्टम ऑपरेशन मोड, ट्रान्झिशन रिजिस्टन्स, वा CT स्यान्चरन द्वारा ठूलो प्रतिबन्ध लगाउँदछ।
• पैरामिटर-निर्भर छैन: लाइन इम्पिडेन्स पैरामिटरहरूले निर्भर छैन, जसले पारम्परिक इम्पिडेन्स-आधारित विधिहरूको अशुद्ध पैरामिटरहरूले लागि त्रुटिहरू दूर गर्छ।
• ​प्रयोग उदाहरण: 500kV एउटै टावरमा डबल-सर्किट लाइनमा निर्माण गर्दा फाउल्ट स्थान त्रुटिलाई 200 मिटर भित्र घटाउँदछ, जसले पारम्परिक एक-अन्तिम इम्पिडेन्स-आधारित विधिहरू भन्दा शुद्धता 80% भन्दा बढाउँदछ। यसले तेज फाउल्ट पहिचान र रख-रखावमा सहायता प्रदान गर्छ।

​3.3 अनुकूल ऑटो-रिक्लोजिङ रणनीति​

• ​प्रौद्योगिकीय सिद्धान्त: माइक्रोकम्प्युटर-आधारित सुरक्षा उपकरणले फाउल्ट प्रकारहरू (अस्थायी वा नित्य) बुद्धिमत्तापूर्वक विभेद गर्छ:
1. ​अस्थायी फाउल्ट: ट्रिपिङ भएपछि लाइन डायलेक्ट्रिक शक्ति स्वयं फिर्ता लिन्छ। उपकरणले इन्सुलेशन फिर्ता पहिचान्छ र तुरुन्तै रिक्लोजिङ आदेश दिन्छ।
2. ​नित्य फाउल्ट: उपकरणले नित्य फाउल्ट पहिचान्छ र दुई वटा सर्किट ब्रेकर ट्रिपिङ रोक्न रिक्लोजिङ रोक्न गर्छ, जसले उपकरणको सुरक्षा गारण्टी दिन्छ।
   अतिरिक्टा, रणनीति वास्तविक समयमा सिस्टम अवस्था (जस्तै, अनुकूल ऊर्जा उत्पादन भाग) आधारित रिक्लोजिङको डेड टाइम डायनेमिक रूपमा समायोजन गर्छ र सिस्टम फिर्ता विशेषतालाई मिलाउँदछ।
• ​प्रदर्शन लाभ:

• सफलता दर बढाउन: नित्य फाउल्टमा रिक्लोजिङ रोक्न, ऑटो-रिक्लोजिङको सफलता दर बढाउन र बिजुली आपूर्ति विश्वसनीयता बढाउन।
• ठूलो प्रभाव घटाउन: अनावश्यक दुई वटा शोक रोक्न, सिस्टम र उपकरणको सुरक्षा गारण्टी दिन।

• ​प्रयोग उदाहरण: एक महत्त्वपूर्ण पावा फार्म बाहिरको लाइनमा निर्माण गर्दा अस्थायी लाइन फाउल्टको कारण बिजुली टर्बाइनहरूको विच्छेद घटाउन ऑटो-रिक्लोजिङ सफलता दर 72% भन्दा 93% बढाइन्छ।

​4. समाधानको मूल्य सारांश​
यो समाविष्ट माइक्रोकम्प्युटर-आधारित सुरक्षा समाधान तिन आधारभूत प्रविधिहरूको सहकारी उपयोग गरी ग्राहकहरूलाई मूल्य प्रदान गर्छ:

1. ​सिस्टम स्थिरता बढाउन: अत्यधिक तेज सुरक्षा फाउल्टलाई तेज निकाल्न र सिस्टम स्थिरता बनाउन लागि आवश्यक समय गारण्टी दिन।
2. ​बिजुली आपूर्ति विश्वसनीयता बढाउन: बुद्धिमत्तापूर्वक अनुकूल ऑटो-रिक्लोजिङ बिजुली फिर्ता लागि अत्यधिक सफलता दर, र बिजुली निकासी र नुकसान घटाउन।
3. ​संचालन दक्षता बढाउन: उच्च-प्रतिशत फाउल्ट स्थान रख-रखावलाई "लाइन पत्रकारिता" बाट "बिन्दु तथ्याङ्क"मा रूपान्तरण, जसले तलाश गर्ने खर्च र समय ठूलो रूपमा घटाउँदछ।
4. ​नयाँ बिजुली सिस्टममा अनुकूलता: यसको अत्यधिक प्रदर्शनले यसलाई जटिल आधुनिक ग्रिड परिदृश्यहरू, जस्तै UHVDC, अनुकूल ऊर्जा एकीकरण, र बहुविध लाइनहरूमा अत्यधिक उपयुक्त बनाउँदछ।