निम्न लोड सटीकता समस्याओं का समाधान: तेल क्षेत्रों के विद्युत ग्रिड के लिए डिजिटल मीटर अपग्रेड गाइड
I. परिचय और पृष्ठभूमि
विद्युत मापन यंत्र सुरक्षित, स्थिर और आर्थिक विद्युत ग्रिड के संचालन के लिए महत्वपूर्ण निगरानी उपकरण हैं। पारंपरिक रूप से, ऑइलफील्ड ग्रिड सबस्टेशनों में एनालॉग पॉइंटर-प्रकार के विद्युत मापन इंडिकेटिंग यंत्रों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। हालांकि, ग्रिड के विकास और मापन यथार्थता और विश्वसनीयता की बढ़ती मांग के साथ, पॉइंटर यंत्रों के लंबी अवधि के अनुप्रयोग में कई कमजोरियाँ सामने आई हैं, जैसे कि महत्वपूर्ण पठन त्रुटियाँ, कम लोड के तहत अयथार्थ इंडिकेशन और परिसर मेल की कठिनाइयाँ।
सबस्टेशन संचालन निगरानी को आधुनिक बनाने और डेटा मापन की यथार्थता, स्पष्टता और विश्वसनीयता को सुनिश्चित करने के लिए, इस प्रस्ताव में विद्यमान पॉइंटर यंत्रों से डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक यंत्रों तक का समग्र अपग्रेड की अनुशंसा की गई है। डिजिटल यंत्र, अपनी उच्च यथार्थता, आसान पठन, मजबूत विद्युत विरोधी क्षमता, और सुविधाजनक स्थापना और रखरखाव की विशेषताओं के साथ, वर्तमान समस्याओं के लिए आदर्श समाधान प्रतिनिधित्व करते हैं।
II. वर्तमान स्थिति और समस्या विश्लेषण (पॉइंटर यंत्रों की सीमाएँ)
वर्तमान में उपयोग किए जा रहे पॉइंटर यंत्र निम्नलिखित तीव्र समस्याओं से पीड़ित हैं:
- पठन त्रुटियाँ: मानवीय दृश्य पठन पर निर्भरता आसानी से विक्षेपण त्रुटियों का कारण बनती है। गलत पठन विधियाँ भी मानवीय त्रुटियों को जन्म देती हैं, जो डेटा यथार्थता को कम करती हैं।
- कम लोड के तहत गंभीर अयथार्थता: ऑइलफील्ड सबस्टेशनों में वास्तविक लोड अक्सर यंत्र के पैमाने के 5%-10% पर होता है। हालांकि, पॉइंटर यंत्रों का यथार्थ इंडिकेशन पैमाना केवल 20%-80% होता है। ऐसे कम लोड के तहत, पठन वास्तविक मान से सैकड़ों या फिर हजारों एम्पियर तक विचलित हो सकते हैं, जिससे निगरानी अर्थहीन हो जाती है।
- अव्यावहारिक परिसर बदलाव: इंडिकेशन को यथार्थ परिसर में लाने के लिए, यंत्र के परिसर को बदलना आवश्यक है, लेकिन यह वर्तमान ट्रांसफार्मर अनुपात के साथ मेल खाना चाहिए। चूंकि मापन और सुरक्षा ट्रांसफार्मर अक्सर एक संयुक्ट इकाई के रूप में बनाए जाते हैं, इसलिए ट्रांसफार्मरों को बदलने में बड़ा इंजीनियरिंग काम और उच्च लागत शामिल होती है, जो अव्यावहारिक बन जाता है।
III. समाधान: डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक यंत्रों के लाभ और अनुप्रयोग
1. मापन सिद्धांत
डिजिटल यंत्र उन्नत A/D (एनालॉग-टू-डिजिटल) कन्वर्जन तकनीक का उपयोग करते हैं। वे सर्वप्रथम निरंतर एनालॉग विद्युत राशियों (जैसे वोल्टेज, करंट) को डिस्क्रीट डिजिटल राशियों में परिवर्तित करते हैं, फिर मापन, प्रोसेसिंग और दिखाने के लिए। यह मूल रूप से पॉइंटर यंत्रों के सीधे एनालॉग ड्राइविंग मेकेनिज्म से भिन्न है।
2. मुख्य लाभों की तुलना
डिजिटल यंत्रों के पॉइंटर यंत्रों की तुलना में अधिकाधिक लाभ हैं, जिनका विस्तार नीचे दिए गए तालिका में किया गया है:
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लाभ श्रेणी |
डिजिटल यंत्रों की विशिष्ट विशेषताएँ |
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दर्शन और पठन |
सीधा डिजिटल दर्शन स्पष्ट, स्पष्ट परिणाम प्रदान करता है; दृष्टिकोण त्रुटियों को पूरी तरह से खत्म करता है; तेज और सुविधाजनक पठन की सुविधा प्रदान करता है। |
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मापन प्रदर्शन |
उच्च यथार्थता छोटी मापन त्रुटियों के साथ; उच्च संवेदनशीलता, विशेष रूप से कम लोड की स्थितियों में यथार्थ इंडिकेशन बनाए रखता है। |
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उपयोग की सुगमता |
उच्च इनपुट इम्पीडेंस मापन चक्र पर प्रभाव को न्यूनतम रखता है; कोई स्थापना कोण की शर्त नहीं होती, जिससे लचीली व्यवस्था की सुविधा होती है; सरल संचालन और तेज मापन प्रतिक्रिया। |
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ऊर्जा उपभोग और लंबाई |
कम स्व-ऊर्जा उपभोग, ऊर्जा कुशल और पर्यावरण अनुकूल; अच्छी ओवरलोड सुरक्षा क्षमता, ओवरलोड से नुकसान की कम संभावना। |
3. अनुप्रयोग स्थिति
उपरोक्त लाभों के आधार पर, डिजिटल विद्युत मापन यंत्र ऑइलफील्ड ग्रिड सबस्टेशनों में यंत्रों के अपग्रेड और स्मार्ट संचालन और रखरखाव के लिए पसंदीदा समाधान हैं। वे पॉइंटर यंत्रों की आंतरिक कमजोरियों को प्रभावी रूप से संबोधित करते हैं, संचालन निगरानी के स्तर को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाते हैं और निर्णय लेने की क्षमता को बढ़ाते हैं।
IV. लागू करने और तैनाती के लिए महत्वपूर्ण बिंदु
डिजिटल यंत्र रिट्रोफिट परियोजना के निर्विवाद लागू करने और लंबे समय तक स्थिर संचालन की सुनिश्चितता के लिए, निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान देना आवश्यक है:
- सहायक विद्युत आपूर्ति की व्यवस्था:
- विश्वसनीयता की प्राथमिकता: यंत्र की सहायक विद्युत आपूर्ति को DC विद्युत प्रणाली से, या सबस्टेशन सहायक विद्युत प्रणाली के भीतर स्टैंडबाय लाइटिंग सर्किट या बैकअप विद्युत के साथ सर्किट से आपूर्ति की अनुशंसा की जाती है। यह सबस्टेशन की कुल विद्युत आपूर्ति की विफलता के दौरान यंत्र की विद्युत आपूर्ति की हानि से बचाता है, जो ऑपरेटर के गलत निर्णय का कारण बन सकता है।
- स्वतंत्र सुरक्षा: प्रत्येक यंत्र की सहायक विद्युत सर्किट को एक विशेष फ्यूज या उच्च ब्रेकिंग क्षमता वाले मिनी विद्युत ब्रेकर से सुसज्जित किया जाना चाहिए, जिससे दोष की स्थिति में प्रभावी अलगाव हो सके।
- स्थापित रूप और सौंदर्य:
- चयनित डिजिटल यंत्रों का प्रकार, पैनल रंग, कटआउट आयाम, आदि को स्थापित किया जाना चाहिए, जिससे नियंत्रण पैनल/कैबिनेटों का समग्र सौंदर्य और संगतता बनाए रखा जा सके।
- विद्युत विरोधी उपाय:
- सबस्टेशनों के जटिल विद्युत और चुंबकीय वातावरण के दृष्टिकोण से, उन उत्पादों का चयन किया जाना चाहिए जो मजबूत विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों के परीक्षणों से गुजर चुके हैं।
- डिजाइन और स्थापना चरणों के दौरान, शील्डिंग और सही ग्राउंडिंग जैसे पूर्वाग्रह उपाय लागू किए जाने चाहिए, ताकि यंत्रों का लंबे समय तक तीव्र विद्युत चुंबकीय स्थितियों में स्थिर संचालन सुनिश्चित किया जा सके।
- कलीब्रेशन और रखरखाव चक्र:
- सभी डिजिटल यंत्रों को एक वार्षिक कलीब्रेशन चक्र में शामिल किया जाना चाहिए, जिसकी अनुशंसित अवधि 1 वर्ष है।
- मापन की यथार्थता सुनिश्चित करने के लिए, यंत्रों को किसी महत्वपूर्ण मापन या कलीब्रेशन से पहले 15 मिनट के लिए चालू किया जाना चाहिए और उन्हें गर्म किया जाना चाहिए।
- तकनीकी समर्थन और अनुसरण:
- रिट्रोफिट और कमीशनिंग के बाद, आपूर्तिकर्ता को उपयोगकर्ता के अनुसरण दौरे करने, संचालन में उत्पन्न समस्याओं को तत्काल समाधान करने, और संचालन व्यक्तियों को आवश्यक तकनीकी व्याख्या और प्रशिक्षण प्रदान करने की आवश्यकता होती है।
V. प्रमुख डिजिटल यंत्रों के लिए कलीब्रेशन विधियाँ
मापन की यथार्थता की गारंटी के लिए, सभी नए स्थापित और नियमित रूप से जांची जाने वाले डिजिटल यंत्रों को विनिर्देशों के अनुसार कलीब्रेट किया जाना चाहिए। नीचे मुख्य यंत्र प्रकारों के लिए कलीब्रेशन प्रक्रिया का एक रूपरेखा दिया गया है:
- सामान्य प्रारंभिक कदम: सहायक विद्युत आपूर्ति को जोड़ें; जांचें कि डिजिटल दर्शन या स्क्रीन सामान्य रूप से दिख रहा है।
- एमीटर कलीब्रेशन:
