पावर ट्रांसमिशन रिले का कार्य: ग्रिड सुरक्षा और नियंत्रण

प्रमुख बिंदु

पावर ट्रांसमिशन रिले इलेक्ट्रिकल ग्रिड के मूक संरक्षक हैं। उन्हें पावर नेटवर्क के तंत्रिका तंत्र के रूप में सोचें। वे लगातार सतर्क रहते हैं और माइक्रोसेकंड में प्रतिक्रिया कर सकते हैं।

ग्रिड पर समस्याओं या गलती की स्थिति का पता लगाने पर पावर ट्रांसमिशन रिले केंद्रों का कार्य। जब वे परेशानी करते हैं, तो वे जल्दी से कार्रवाई करते हैं। यह लगभग हमेशा दोषपूर्ण अनुभाग को अलग करने के लिए एक सर्किट ब्रेकर ट्रिप करना है।

यह त्वरित अलगाव महत्वपूर्ण है। यह लाखों डॉलर के महंगे उपकरणों की रक्षा करता है। इसमें ट्रांसफॉर्मर, जनरेटर और ट्रांसमिशन लाइनें शामिल हैं। बस के रूप में महत्वपूर्ण, यह समग्र ग्रिड को स्थिर रखता है। रिले के बिना, छोटी समस्याएं फैल सकती हैं और बड़े पैमाने पर ब्लैकआउट का कारण बन सकती हैं।

आधुनिक रिले सिर्फ सुरक्षा से अधिक करते हैं। वे उन्नत नियंत्रण कार्यों को भी संभालते हैं। वे सिस्टम को विस्तार से निगरानी करते हैं। वे ग्रिड ऑटोमेशन को सक्षम करते हैं जो आज के स्मार्ट ग्रिड को संभव बनाता है। ये स्मार्ट डिवाइस अनसंग हीरोज हैं। वे सुनिश्चित करते हैं कि बिजली हमारे घरों और व्यवसायों के लिए मज़बूती से बहती है।

मौलिक संचालन सिद्धांत

इसके दिल में, एक रिले एक सरल लेकिन अविश्वसनीय रूप से तेज प्रक्रिया के माध्यम से एक "निर्णय" बनाता है। यह होश, तुलना करता है और संचालित करता है।

सबसे पहले, रिले लगातार बिजली प्रणाली के स्वास्थ्य की जांच करता है। यह वर्तमान, वोल्टेज, आवृत्ति और चरण कोण जैसे प्रमुख विद्युत मापों को देखता है। यह जानकारी विशेष उपकरण ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से रिले में आती है। ये वर्तमान ट्रांसफॉर्मर (CTS) और वोल्टेज ट्रांसफार्मर (VTS या PTS) हैं। वे सुरक्षित स्तरों पर उच्च - वोल्टेज सिग्नल को नीचे ले जाते हैं।

अगला, रिले का आंतरिक तर्क इन वास्तविक - की तुलना पूर्व निर्धारित सीमाओं के खिलाफ समय माप की तुलना करता है। इस महत्वपूर्ण सेटिंग को "पिक - अप" मान कहा जाता है। जब तक सब कुछ सामान्य सीमा के भीतर रहता है, तब तक रिले सिर्फ मॉनिटर और प्रतीक्षा करता है।

यदि कोई गलती होती है, तो करंट बढ़ सकता है या वोल्टेज गिर सकता है। जब मापा मान पिक - को थ्रेशोल्ड को पार करता है, तो रिले स्प्रिंग्स में स्प्रिंग्स। इसका आउटपुट संपर्क बंद हो जाता है। यह एक कम - वोल्टेज डीसी सर्किट को पूरा करता है जो एक सर्किट ब्रेकर के ट्रिप कॉइल को सक्रिय करता है। यह शक्तिशाली तंत्र ब्रेकर को खोलता है, गलती को रोकता है और समस्या को अलग करता है। पूरी प्रक्रिया एक सेकंड के एक अंश में होती है।

इस सिद्धांत के पीछे की तकनीक पिछले कुछ वर्षों में नाटकीय रूप से बदल गई है। यह मैकेनिकल सिस्टम से शक्तिशाली माइक्रोप्रोसेसर्स में स्थानांतरित हो गया है।

प्राथमिक कार्य: संरक्षण

जबकि रिले कई काम कर सकते हैं, उनके उद्देश्य का 80% से अधिक एक महत्वपूर्ण नौकरी पर केंद्रित है: सिस्टम संरक्षण। यही कारण है कि वे मौजूद हैं। लक्ष्य सही परिशुद्धता, गति और सुरक्षा के साथ दोषों का पता लगाना और स्पष्ट करना है। यह न्यूनतम व्यवधान और अधिकतम सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

इसे प्राप्त करने के लिए इंजीनियर विभिन्न सुरक्षा योजनाओं का उपयोग करते हैं। प्रत्येक योजना विशिष्ट उपकरणों में विशिष्ट प्रकार की विफलताओं के खिलाफ गार्ड करती है। एक आधुनिक संख्यात्मक रिले इनमें से कई कार्यों को एक ही डिवाइस में एक बार में संभाल सकता है। यह स्तरित और व्यापक सुरक्षा प्रदान करता है। आइए सबसे महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक कार्यों का पता लगाएं।

अति संरक्षण (50/51)

यह सबसे बुनियादी और व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला संरक्षण है। यह एक साधारण विचार पर काम करता है: यदि वर्तमान एक सेट स्तर से अधिक है, तो ब्रेकर की यात्रा करें। यह फ़ंक्शन ANSI स्टैंडर्ड डिवाइस नंबर 50 और 51 का उपयोग करता है।

तात्कालिक अति -तत्व (50) बिना किसी समय देरी के साथ प्रतिक्रिया करता है। यह केवल गंभीर, उच्च - प्रत्यक्ष लघु सर्किट जैसे परिमाण दोष को पकड़ने के लिए उच्च सेट है। इसका काम इन खतरनाक घटनाओं को जितनी जल्दी हो सके साफ करना है।

समय - overcurrent तत्व (51) एक जानबूझकर समय में देरी को जोड़ता है। देरी आमतौर पर उलटा होता है। इसका मतलब है कि वर्तमान जितना अधिक होगा, उतनी ही तेजी से रिले संचालित होगी। यह हानिरहित अस्थायी परिस्थितियों की अनुमति देता है जैसे मोटर झूठी यात्राओं के बिना होने लगे। यह अभी भी निरंतर अधिभार और छोटे दोषों के लिए विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करता है।

यह सुरक्षा प्रकार वितरण फीडर के लिए रीढ़ है। यह लगभग सभी प्रमुख उपकरणों के लिए आवश्यक बैकअप सुरक्षा के रूप में भी कार्य करता है। इसमें ट्रांसमिशन लाइन्स और ट्रांसफार्मर शामिल हैं जब प्राथमिक सुरक्षा विफल हो जाती है।

विभेदक संरक्षण (87)

उच्च - मूल्य, महत्वपूर्ण उपकरण, अंतर सुरक्षा के लिए सोने का मानक है। ANSI 87 कहा जाता है, यह योजना बेजोड़ गति, संवेदनशीलता और चयनात्मकता प्रदान करती है। यह ट्रांसफार्मर, जनरेटर, बसबार और मोटर्स की रक्षा के लिए प्राथमिक विधि है।

सिद्धांत किरचॉफ के वर्तमान कानून का उपयोग करता है। एक क्षेत्र में प्रवेश करने वाली धाराओं का योग इसे छोड़ने के योग के बराबर होना चाहिए। रिले संरक्षित उपकरणों के अंदर और बाहर प्रवाह को मापने के लिए CTS का उपयोग करता है। उदाहरण के लिए, यह एक ट्रांसफार्मर की वाइंडिंग के दोनों किनारों को मापता है।

रिले का एल्गोरिथ्म इन धाराओं को डिजिटल रूप से घटाता है। सामान्य संचालन के दौरान या संरक्षित क्षेत्र के बाहर दोषों के लिए, धाराएं बाहर निकलती हैं। अंतर वर्तमान शून्य के पास रहता है। रिले स्थिर रहता है।

लेकिन अगर उपकरण के अंदर कोई गलती होती है, तो वर्तमान बहने वाली वर्तमान प्रवाह के बराबर नहीं होगी। यह एक महत्वपूर्ण अंतर वर्तमान बनाता है। रिले उपकरण के सभी पक्षों पर ट्रिप ब्रेकरों के लिए लगभग तुरंत संचालित होता है। यह पूरी तरह से इसे अलग करता है। इसकी चयनात्मकता यह सुनिश्चित करती है कि यह गलत यात्राओं को रोकने के लिए अपने क्षेत्र के बाहर दोषों के लिए काम नहीं करेगा।

दूरी संरक्षण (21)

दूरी संरक्षण उच्च - वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों की रक्षा के लिए वर्कहॉर्स है। इसकी प्रतिभा न केवल यह निर्धारित करने में निहित है कि एक गलती हुई, बल्कि जहां यह लाइन के साथ स्थित है।

रिले (ANSI 21) लगातार ट्रांसमिशन लाइन की प्रतिबाधा की गणना करता है। यह वोल्टेज और वर्तमान को उसके स्थान पर मापकर ऐसा करता है (z=v/i)। सामान्य परिस्थितियों के दौरान, प्रतिबाधा अधिक है, लोड द्वारा निर्धारित किया जाता है। जब कोई गलती होती है, तो वोल्टेज गिरता है और वर्तमान सर्ज होता है। इसके कारण नाटकीय रूप से प्रतिबाधा को मापा जाता है।

गंभीर रूप से, यह मापा प्रतिबाधा रिले से गलती से दूरी के लिए सीधे आनुपातिक है। बहुत कम प्रतिबाधा का अर्थ है सबस्टेशन के करीब एक गलती। उच्च प्रतिबाधा का अर्थ है एक गलती से नीचे की ओर।

गति और समन्वय दोनों के साथ इस सिद्धांत को लागू करने के लिए, दूरी संरक्षण कई क्षेत्रों का उपयोग करता है।

ज़ोन 1 में संरक्षित लाइन की लंबाई का लगभग 80-90% शामिल है। यदि गणना की गई गलती प्रतिबाधा इस सीमा के भीतर आती है, तो रिले यात्रा तुरंत बिना किसी देरी के। यह लाइन पर अधिकांश दोषों के लिए तेजी से समाशोधन प्रदान करता है। माप त्रुटियों के कारण ओवररचिंग से बचने के लिए ज़ोन जानबूझकर दूरस्थ छोर से कम सेट किया गया है।

ज़ोन 2 में पूरी संरक्षित लाइन और अगली सबसे छोटी आसन्न रेखा का लगभग 50% शामिल है। यह थोड़े समय की देरी के साथ संचालित होता है, जैसे 300-400 मिलीसेकंड। इसका मुख्य काम होम लाइन के अंतिम 10-20% की रक्षा कर रहा है और आसन्न रेखा पर सुरक्षा का समर्थन कर रहा है।

जोन 3 जोन 2 से आगे भी पहुंचता है और एक लंबी देरी के साथ संचालित होता है। यह सिस्टम में आगे के दोषों के लिए दूरस्थ बैकअप प्रदान करता है। यह सुनिश्चित करता है कि कई अन्य उपकरण विफल होने पर भी दोष साफ हो जाए।

दिशात्मक संरक्षण

मानक अतिव्यापी सुरक्षा "अंधा" है। यह केवल वर्तमान परिमाण देखता है, दिशा नहीं। सरल रेडियल सिस्टम में, यह ठीक काम करता है। लेकिन समानांतर पथों के साथ जटिल, परस्पर जुड़े नेटवर्क में, यह अंधापन स्वस्थ लाइनों को गलत तरीके से यात्रा करने का कारण बन सकता है।

दिशात्मक संरक्षण (ANSI 67) बुद्धि जोड़ता है। यह रिले के स्थान के सापेक्ष वर्तमान प्रवाह दिशा निर्धारित करने के लिए एक संदर्भ के रूप में वोल्टेज माप का उपयोग करता है। रिले को केवल "फॉरवर्ड" दोषों (सबस्टेशन बस से दूर) के लिए संचालित करने और "रिवर्स" दोषों के लिए ब्लॉक करने के लिए सेट किया जा सकता है।

यह लूप्ड सिस्टम में महत्वपूर्ण है। जब कोई गलती होती है, तो वर्तमान दोनों दिशाओं से इसमें फ़ीड होता है। दिशात्मक रिले समस्या को अलग करने के लिए केवल दोषपूर्ण रेखा पर ब्रेकर सुनिश्चित करते हैं। यह सेवा में समानांतर स्वस्थ रास्तों को छोड़ देता है और कैस्केडिंग आउटेज को रोकता है।

अन्य महत्वपूर्ण कार्य

इन प्राथमिक योजनाओं से परे, रिले कई अन्य महत्वपूर्ण सुरक्षात्मक भूमिकाएँ निभाते हैं।

वोल्टेज के स्तर को नुकसान पहुंचाने के खिलाफ वोल्टेज संरक्षण (27/59) गार्ड उपकरण के तहत। ये विभिन्न सिस्टम स्थितियों से उत्पन्न हो सकते हैं और इन्सुलेशन और संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक्स की रक्षा कर सकते हैं।

ग्रिड स्थिरता के लिए आवृत्ति संरक्षण (81) के तहत/अधिक है। यदि एक प्रमुख जनरेटर ऑफ़लाइन यात्रा करता है, तो सिस्टम फ़्रीक्वेंसी ड्रॉप करता है। 81 तत्व स्वचालित लोड शेडिंग योजनाएं शुरू कर सकता है। यह जानबूझकर ग्राहकों के ब्लॉक को असंतुलन पीढ़ी और लोड करने के लिए डिस्कनेक्ट करता है, जिससे कुल ग्रिड पतन को रोका जाता है।

नकारात्मक अनुक्रम संरक्षण असंतुलित चरण स्थितियों का पता लगाता है। ये स्थितियां अक्सर असंतुलित दोष या खुले चरणों से आती हैं। वे जनरेटर और मोटर्स जैसी घूर्णन मशीनों में हानिकारक धाराएं बनाते हैं, जिससे तेजी से ओवरहीटिंग होती है। यह फ़ंक्शन इन महंगी संपत्ति को गंभीर क्षति से बचाता है।

एक गलती का शरीर रचना

सिद्धांत एक बात है। कार्रवाई में एक रिले देखना एक और है। आइए एक वास्तविक - विश्व परिदृश्य के माध्यम से चलें गति और सटीकता को समझने के लिए।

दृश्य: एक 230 केवी ट्रांसमिशन लाइन दो सबस्टेशनों के बीच 50 मील की दूरी पर है। यह एक एकल - चरण - से - एक लाइटनिंग स्ट्राइक मिड - स्पैन से ग्राउंड फॉल्ट का अनुभव करता है। यहाँ एक मिलीसेकंड - - द्वारा सिस्टम के दृष्टिकोण से मिलीसेकंड ब्रेकडाउन है।

t =0 MS: लाइटनिंग स्ट्राइक एक कंडक्टर। ऊर्जा की एक विशाल मात्रा में इंजेक्ट किया जाता है। हजारों एम्प्स की गलती से गलती के स्थान की ओर लाइन के दोनों सिरों से बहने लगती हैं। दोषपूर्ण चरण पर वोल्टेज शून्य के पास गिर जाता है।

T =2 MS: दोनों सबस्टेशनों पर CTS और VTs ईमानदारी से इन असामान्य स्थितियों को छोटे, औसत दर्जे के संकेतों के रूप में पुन: पेश करते हैं। उच्च वर्तमान सीटी माध्यमिक सर्किट को संतृप्त करता है। वीटीएस गंभीर वोल्टेज ड्रॉप की रिपोर्ट करता है।

T =5 MS: दोनों छोरों पर संख्यात्मक दूरी रिले (ANSI 21) इस डेटा को प्राप्त करते हैं। उनके शक्तिशाली माइक्रोप्रोसेसर्स प्रति सेकंड हजारों बार जटिल एल्गोरिथ्म को निष्पादित करते हैं। वे तुरंत गलती के प्रतिबाधा की गणना करते हैं। दोनों रिले यह निर्धारित करते हैं कि प्रतिबाधा उनके तात्कालिक क्षेत्र 1 सेटिंग के भीतर अच्छी तरह से है। यह एक गंभीर आंतरिक लाइन गलती की पुष्टि करता है।

t =10 MS: रिले का आंतरिक तर्क गलती मानदंडों को मान्य करता है। एल्गोरिदम गलती प्रकार, स्थान और गंभीरता की पुष्टि करता है। निर्णय लिया जाता है। रिले उनके ट्रिप आउटपुट का दावा करते हैं, सर्किट ब्रेकर ट्रिप कॉइल को डीसी वोल्टेज सिग्नल भेजते हैं।

T =12 MS: ट्रिप सिग्नल दोनों सबस्टेशनों पर उच्च - वोल्टेज सर्किट ब्रेकरों के भीतर शक्तिशाली ट्रिप कॉइल को सक्रिय करता है। यह ऊर्जा ब्रेकर के यांत्रिक ऑपरेटिंग तंत्र को अनलैच करती है।

T =40-50 MS: सर्किट ब्रेकर्स के बड़े पैमाने पर संपर्क शारीरिक रूप से अलग हैं। जैसा कि वे भाग लेते हैं, उनके बीच एक विशाल विद्युत चाप बनता है। इसके साथ ही, उच्च - दबाव SF6 गैस का एक विस्फोट चाप में निर्देशित किया जाता है, इसे कुछ मिलीसेकंड के भीतर बुझाया जाता है। गलती वर्तमान का प्रवाह अब पूरी तरह से बंद हो गया है।

पोस्ट - फॉल्ट एनालिसिस: लाइन को सफलतापूर्वक 60 हर्ट्ज वेव के तीन चक्रों में ग्रिड से अलग किया जाता है। बाद में, एक संरक्षण इंजीनियर दूर से अपने कार्यालय से रिले का उपयोग करेगा। वे गलती रिकॉर्ड, एक उच्च - रिज़ॉल्यूशन फ़ाइल डाउनलोड करेंगे, जो गलती से पहले, दौरान और बाद में सटीक वोल्टेज और वर्तमान तरंगों को दिखाते हैं। वे घटनाओं के लॉग के अनुक्रम की भी समीक्षा करेंगे। यह रिले द्वारा लिए गए हर कार्रवाई का एक टाइमस्टैम्पेड रिकॉर्ड प्रदान करता है। यह डेटा इंजीनियर को सत्यापित करने की अनुमति देता है कि सुरक्षा प्रणाली ने सही तरीके से काम किया है, गलती की विशेषताओं का विश्लेषण किया है, और यह सुनिश्चित करने के लिए कि ग्रिड लाइन को बहाल करने के लिए तैयार है।

स्वचालन के लिए विकसित करना

एक पावर ट्रांसमिशन रिले का कार्य एक सरल "डिटेक्ट एंड ट्रिप" डिवाइस से बहुत आगे विकसित हुआ है। इलेक्ट्रोमैकेनिकल से माइक्रोप्रोसेसर - आधारित संख्यात्मक रिले में शिफ्ट ने उन्हें मल्टी - कार्यात्मक बुद्धिमान इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस (IEDs) में बदल दिया है। ये आधुनिक ग्रिड स्वचालन की नींव हैं।

ये IED अब केवल निष्क्रिय रक्षक नहीं हैं। वे बिजली प्रणाली को नियंत्रित करने और प्रबंधित करने में सक्रिय प्रतिभागी हैं। इस विकास ने नियंत्रण, निगरानी और संचार में उनकी भूमिका का विस्तार किया है। यह उन्हें एक चालाक, अधिक लचीला ग्रिड के लिए अपरिहार्य बनाता है।

उन्नत नियंत्रण कार्य

आधुनिक रिले अब सक्रिय और स्वचालित नियंत्रण क्रियाओं को संभालते हैं जो ग्रिड विश्वसनीयता और सुरक्षा को बढ़ाते हैं।

ऑटो - reclosing (ANSI 79) एक प्रमुख उदाहरण है। आंकड़े बताते हैं कि 80 - 90% ट्रांसमिशन लाइन दोष अस्थायी हैं, जैसे कि हमारे पहले के उदाहरण में बिजली की हड़ताल। एक बार चाप को बुझाने के बाद, गलती चली जाती है। एक ऑटो - reclose फ़ंक्शन स्वचालित रूप से सर्किट ब्रेकर को एक छोटे "मृत समय" के बाद फिर से बंद करने के लिए कमांड करेगा, आमतौर पर एक सेकंड से कम। यदि गलती वास्तव में अस्थायी थी, तो लाइन सफलतापूर्वक फिर से सक्रिय हो जाती है। यह नाटकीय रूप से सिस्टम की उपलब्धता में सुधार करता है और एक निरंतर आउटेज से बचता है।

ब्रेकर विफलता संरक्षण (ANSI 50BF) अतिरेक की एक महत्वपूर्ण परत प्रदान करता है। यदि कोई रिले एक ट्रिप कमांड जारी करता है, लेकिन एसोसिएटेड सर्किट ब्रेकर खोलने में विफल रहता है, तो गलती बनी रहेगी। ब्रेकर विफलता लॉजिक का पता चलता है कि ट्रिप कमांड के बाद भी करंट बह रहा है। थोड़ी देरी के बाद, यह सभी आसन्न ब्रेकरों को एक माध्यमिक यात्रा संकेत भेजता है। यह पूरी तरह से सबस्टेशन बस को अलग करता है जहां असफल ब्रेकर स्थित है। यह "स्थानीय बैकअप" एक अटक ब्रेकर को पूरे स्टेशन को खतरे में डालने से रोकता है।

आंकड़ा अधिग्रहण और निगरानी

रिले फ़ंक्शन में सबसे महत्वपूर्ण प्रगति में से एक शक्तिशाली डेटा रिकॉर्डर के रूप में उनकी भूमिका है। यह निगरानी क्षमता सिस्टम ऑपरेटरों और नियोजन इंजीनियरों के लिए अमूल्य है।

प्रत्येक आधुनिक संख्यात्मक रिले में एक गलती रिकॉर्डर होता है। यह फ़ंक्शन उच्च - रिज़ॉल्यूशन डिजिटल ऑसिलोग्राफी को कैप्चर करता है, अनिवार्य रूप से एक गलती के दौरान वोल्टेज और वर्तमान तरंगों का एक स्नैपशॉट। यह डेटा पोस्ट - दोष विश्लेषण के लिए महत्वपूर्ण है। यह इंजीनियरों को सटीक दोष प्रकार, स्थान और परिमाण निर्धारित करने की अनुमति देता है। यह सही सुरक्षा प्रणाली के प्रदर्शन को भी सत्यापित करता है।

वे विस्तृत इवेंट लॉगिंग भी प्रदान करते हैं, जिसे अक्सर इवेंट्स रिकॉर्डर (SER) का अनुक्रम कहा जाता है। रिले प्रत्येक ऑपरेशन को रिकॉर्ड करता है, एक सटीक टाइमस्टैम्प के साथ परिवर्तन, अलार्म और स्थिति परिवर्तन सेटिंग करता है। यह अक्सर उप - मिलीसेकंड सटीकता के साथ जीपीएस समय के लिए सिंक्रनाइज़ किया जाता है। यह घटनाओं की एक सटीक समयरेखा बनाता है, जो जटिल प्रणाली की गड़बड़ी के समस्या निवारण के लिए अपरिहार्य है।

इसके अलावा, रिले ने काफी हद तक पारंपरिक पैनल मीटर को बदल दिया है। वे उच्च - सटीकता मीटरिंग डेटा की एक सतत धारा प्रदान करते हैं। इसमें वोल्टेज और वर्तमान, वास्तविक और प्रतिक्रियाशील शक्ति (MW, MVAR), पावर फैक्टर और आवृत्ति के लिए RMS मान शामिल हैं। यह SCADA सिस्टम को वास्तविक - समय में उपलब्ध कराता है।

संचार और स्वचालन

सिस्टम ऑटोमेशन के लिए सही छलांग संचार द्वारा सक्षम है। आधुनिक रिले नेटवर्क डिवाइस हैं। वे एक दूसरे को और केंद्रीय नियंत्रण प्रणालियों के लिए परिष्कृत भाषा बोलते हैं।

इस क्षमता की आधारशिला IEC 61850 मानक है। यह सिर्फ एक संचार प्रोटोकॉल से कहीं अधिक है। यह सबस्टेशन ऑटोमेशन सिस्टम डिजाइन करने के लिए एक व्यापक मानक है। यह एक मानकीकृत डेटा मॉडल और कॉन्फ़िगरेशन भाषा को परिभाषित करता है। यह विभिन्न निर्माताओं से IED को मूल रूप से संवाद करने में सक्षम बनाता है। यह इंटरऑपरेबिलिटी पुराने, मालिकाना प्रोटोकॉल के साथ एक बड़ी चुनौती थी।

IEC 61850 उच्च - गति, सहकर्मी - से - सहकर्मी संचार का उपयोग करके सहकर्मी संचार (जेनेरिक ऑब्जेक्ट ओरिएंटेड सबस्टेशन इवेंट) संदेशों को सक्षम करता है। एक रिले केवल कुछ मिलीसेकंड में सबस्टेशन में अन्य रिले के लिए एक स्थिति संदेश प्रसारित कर सकता है। यह उन्नत, उच्च - स्पीड स्कीम जैसे सबस्टेशन - वाइड इंटरलॉकिंग और बस प्रोटेक्शन स्कीम्स की सुविधा देता है। ये अपने हार्डवॉयर पूर्ववर्तियों की तुलना में तेज और अधिक विश्वसनीय हैं।

यह संचार नेटवर्क सबस्टेशन बाड़ से परे है। यह व्यापक क्षेत्र सुरक्षा योजनाओं (WAPs) को सक्षम करता है जो अधिक बुद्धिमान निर्णय लेने के लिए ग्रिड से डेटा का उपयोग करते हैं। स्वचालन और डेटा एक्सचेंज का यह स्तर स्मार्ट ग्रिड की बहुत परिभाषा है। आधुनिक पावर ट्रांसमिशन रिले इंटेलिजेंट नोड है जो इसे संभव बनाता है।

सबस्टेशनों में रिले

एक सबस्टेशन कई महत्वपूर्ण संपत्ति के साथ एक जटिल वातावरण है। प्रत्येक को समर्पित सुरक्षा की आवश्यकता होती है। सबस्टेशन में रिले की भूमिका एक समन्वित, बहु - स्तरित रक्षा प्रणाली प्रदान करना है। इसे एक महल के स्तरित किलेबंदी की तरह सोचें। कोई भी रिले अकेले काम नहीं करता है। वे यह सुनिश्चित करने के लिए एक एकीकृत प्रणाली के रूप में काम करते हैं कि प्रत्येक घटक को व्यापक रूप से संरक्षित किया जाए।

यह सबस्टेशन को अलग, अक्सर अतिव्यापी, सुरक्षा के क्षेत्र में विभाजित करके प्राप्त किया जाता है। प्रत्येक ज़ोन - एक ट्रांसफार्मर, एक बसबार, एक ट्रांसमिशन लाइन - एक प्राथमिक सुरक्षा योजना द्वारा संरक्षित है। यह योजना उपकरण के उस विशिष्ट टुकड़े के लिए इष्टतम गति और चयनात्मकता के लिए डिज़ाइन की गई है।

ट्रांसफार्मर संरक्षण

एक बड़ा पावर ट्रांसफार्मर एक सबस्टेशन में सबसे महंगी और महत्वपूर्ण संपत्ति में से एक है। इसकी प्राथमिक सुरक्षा लगभग हमेशा एक ट्रांसफार्मर डिफरेंशियल रिले (87T) है। यह योजना आंतरिक दोषों का तेजी से और संवेदनशील पहचान प्रदान करती है। यह बुचोलज़ रिले जैसे अन्य उपकरणों द्वारा पूरक है, जो तेल - भरे हुए ट्रांसफॉर्मर में आंतरिक आर्किंग से गैस संचय का पता लगाता है। घुमावदार तापमान रिले (49) थर्मल अधिभार के खिलाफ गार्ड। एक अंतिम बैकस्टॉप के रूप में, दोनों तरफ से ओवरक्रैक रिले (50/51) बैकअप सुरक्षा प्रदान करते हैं।

बसबार संरक्षण

सबस्टेशन बसबार सभी सर्किटों के लिए केंद्रीय कनेक्शन बिंदु है। बस पर एक गलती सबसे गंभीर घटनाओं में से एक है। यह पूरे स्टेशन को बाधित कर सकता है। प्राथमिक योजना एक बस अंतर रिले (87 बी) है। यह अंतर सिद्धांत का एक जटिल अनुप्रयोग है। यह सभी आने वाली और आउटगोइंग लाइनों और बस से जुड़े ट्रांसफार्मर से धाराओं को समेटना चाहिए। बाहरी गलती के लिए पूरे स्टेशन को ट्रिप करने से रोकने के लिए यह बिल्कुल सुरक्षित होना चाहिए। फिर भी यह मिलीसेकंड में एक विनाशकारी बस दोष को साफ करने के लिए पर्याप्त तेज़ होना चाहिए।

फीडर और लाइन संरक्षण

सबस्टेशन छोड़ने वाले प्रत्येक ट्रांसमिशन या वितरण लाइन की अपनी समर्पित सुरक्षा योजना है। उच्च - वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनों के लिए, यह आमतौर पर प्राथमिक सुरक्षा के रूप में एक दूरी रिले (21) है। यह अक्सर संचार के किसी न किसी रूप के साथ युग्मित होता है - और भी तेज गलती के लिए एडेड ट्रिपिंग स्कीम। लोअर - वोल्टेज डिस्ट्रीब्यूशन फीडर के लिए, ओवरक्रेक्ट रिले (50/51) का एक समन्वित सेट मानक है। दोनों ही मामलों में, एक ऑटो - रिकॉल रिले (79) का उपयोग आमतौर पर सेवा विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए किया जाता है।

यह सब काम करने की कुंजी संरक्षण समन्वय है, जिसे समय - ग्रेडिंग के रूप में भी जाना जाता है। रिले को सावधानीपूर्वक सेट किया जाता है ताकि दोष के सबसे करीब सुरक्षात्मक उपकरण पहले संचालित हो। बैकअप रिले के समय की देरी को केवल तभी अनुक्रम में संचालित करने के लिए समन्वित किया जाता है जब प्राथमिक सुरक्षा विफल हो जाती है। यह सुनिश्चित करता है कि बाकी बिजली प्रणाली पर न्यूनतम संभावित प्रभाव के साथ एक गलती को अलग किया जाता है।

अपरिहार्य आधुनिक रिले

पावर ट्रांसमिशन रिले का कार्य मौलिक रूप से रूपांतरित हो गया है। यह एक एकल - उद्देश्य इलेक्ट्रोमैकेनिकल डिवाइस से एक बहु - आधुनिक पावर ग्रिड के कार्यात्मक, डिजिटल आधारशिला में विकसित हुआ है। इसकी भूमिका अब केवल निष्क्रिय संरक्षण नहीं बल्कि सक्रिय प्रबंधन है।

हमने देखा है कि कैसे इसके कार्यों को चार प्रमुख क्षेत्रों में संक्षेपित किया जा सकता है। संरक्षण प्राथमिक और सबसे महत्वपूर्ण भूमिका है। नियंत्रण ऑटो - को पुनरावृत्ति जैसे बुद्धिमान स्वचालन के माध्यम से होता है। मॉनिटरिंग अमूल्य दोष डेटा और वास्तविक - समय मीटरिंग प्रदान करता है। स्वचालन उच्च - IEC 61850 जैसे गति संचार मानकों द्वारा सक्षम है।

जैसे -जैसे हमारे विद्युत ग्रिड अधिक जटिल होते जाते हैं, बुद्धिमान, तेज और अनुकूली सुरक्षा की आवश्यकता बढ़ती है। हम आंतरायिक अक्षय ऊर्जा, वितरित पीढ़ी और द्विदिश शक्ति प्रवाह को एकीकृत कर रहे हैं। आधुनिक संख्यात्मक रिले के उन्नत कार्य केवल फायदेमंद नहीं हैं। वे विश्वसनीय और लचीला बिजली की आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए पूरी तरह से आवश्यक हैं जो हम हर दिन पर निर्भर करते हैं।

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