110 kV વિદ્યુત નેટવર્કમાં શૂન્ય-સિક્વન્સ વર્તમાન ડાયરેક્શનલ પ્રોટેક્શનની કામગીરીનો સિદ્ધાંત

વર્તમાન ડાયરેક્શનલ ઝીરો-સિક્વન્સ પ્રોટેક્શન (TNZNP) નો ઉપયોગ ત્યારે થાય છે જ્યારે પાવર નેટવર્કમાં ફેઝ કંડક્ટરમાંના એક પર સિંગલ-ફેઝ શોર્ટ સર્કિટ-અર્થ ફોલ્ટ્સથી હાઇ-વોલ્ટેજ પાવર લાઇન્સનું રક્ષણ કરવું જરૂરી હોય છે. આ સંરક્ષણનો ઉપયોગ વોલ્ટેજ વર્ગ 110 kV ની પાવર લાઇન માટે બેકઅપ સુરક્ષા તરીકે થાય છે. નીચે અમે આ સંરક્ષણના સંચાલનનો સિદ્ધાંત આપીએ છીએ, 110 kV ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કમાં TNZNP કેવી રીતે અને કયા ઉપકરણોની મદદથી લાગુ કરવામાં આવે છે તે ધ્યાનમાં લો.

વિદ્યુત ઇજનેરીમાં, તબક્કાના પ્રવાહો અથવા વોલ્ટેજની સપ્રમાણતા અને અસંતુલિત પ્રણાલીઓનો ખ્યાલ છે. સપ્રમાણ સિસ્ટમ તબક્કાના પ્રવાહો (વોલ્ટેજ) ની સમાનતાને સુનિશ્ચિત કરે છે. ત્રણ તબક્કાનું નેટવર્ક… આ કિસ્સામાં, તબક્કાના પ્રવાહોના વેક્ટર સીધા, વિપરીત અને શૂન્ય ક્રમ (NP) માં એકબીજાની સાપેક્ષ ઊભા રહી શકે છે.

સકારાત્મક ક્રમમાં, તબક્કા વર્તમાન વેક્ટર A, B, C ક્રમમાં જાય છે, દરેક તબક્કો બીજા કરતા 120 ગ્રામ પાછળ રહે છે.વિપરીત ક્રમ એ તબક્કાઓ A, C, B નું ફેરબદલ છે, તબક્કા શિફ્ટ કોણ સમાન છે — 120 ડિગ્રી. શૂન્ય ક્રમના કિસ્સામાં, ત્રણ તબક્કાઓના વેક્ટર દિશામાં એકરૂપ થાય છે. અસમપ્રમાણ પ્રણાલી વર્તમાન મૂલ્ય તરીકે રજૂ થાય છે — પ્રત્યક્ષ, નકારાત્મક અને શૂન્ય ક્રમના તમામ ઘટકોના વેક્ટરનો ભૌમિતિક સરવાળો.

વિદ્યુત નેટવર્કના ભાગની સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન, પ્રવાહો અને વોલ્ટેજની સિસ્ટમ સપ્રમાણતાવાળી હોય છે, તે જ તબક્કા-તબક્કાના શોર્ટ સર્કિટને લાગુ પડે છે. આ કિસ્સામાં, NP ના વોલ્ટેજ અને વર્તમાન બંને શૂન્ય સમાન છે. સિંગલ-ફેઝ ગ્રાઉન્ડ ફોલ્ટની ઘટનામાં, સિસ્ટમ અસમપ્રમાણ બને છે — NP કરંટ અને વોલ્ટેજ થાય છે.

આ કિસ્સામાં, શૂન્ય-ક્રમના તબક્કાઓમાંથી એકનું વર્તમાન (વોલ્ટેજ) અનુક્રમે અસમપ્રમાણ પ્રણાલીના વેક્ટરના સરવાળાના ત્રીજા ભાગની બરાબર છે, અસમપ્રમાણ સિસ્ટમના વેક્ટરનો સરવાળો વર્તમાન કરતાં ત્રણ ગણો છે ( વોલ્ટેજ) એલવીનું.

વિદ્યુત નેટવર્ક્સમાં શોર્ટ-સર્કિટ ગણતરીના પરિણામો એ પણ દર્શાવે છે કે વિદ્યુત નેટવર્ક્સમાં સિંગલ-ફેઝ અર્થ ફોલ્ટનો પ્રવાહ વર્તમાન NP - 3I0 અને ટ્રાન્સફોર્મરના ન્યુટ્રલ અને શોર્ટ વચ્ચે ઉદ્ભવતા વોલ્ટેજના ત્રિવિધ મૂલ્ય જેટલો છે. -સર્કિટ પોઈન્ટ — વોલ્ટેજ NP — 3U0 ના ટ્રિપલ મૂલ્ય સુધી.

શૂન્ય-ક્રમ ઓવરકરન્ટ પ્રોટેક્શનનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત પાવર લાઇનના 3I0 ના મૂલ્યને નિયંત્રિત કરવાનો છે, અને જો તે ચોક્કસ મૂલ્ય સુધી પહોંચે છે, તો ચોક્કસ સમય વિલંબ સાથે પાવર લાઇન બ્રેકરને આપમેળે બંધ કરો.

વ્યવહારમાં, અસંતુલિત પ્રવાહો 3I0 કહેવાતા શૂન્ય-ક્રમ વર્તમાન ફિલ્ટરના આઉટપુટ પર મેળવવામાં આવે છે.આ ફિલ્ટર લાઇનના દરેક તબક્કાના વર્તમાન ટ્રાન્સફોર્મર્સના વિન્ડિંગ્સની શરૂઆત અને અંતને ઇલેક્ટ્રિકલી કનેક્ટ કરીને મેળવવામાં આવે છે.

વિદ્યુત નેટવર્કના વિભાગની સામાન્ય કામગીરીમાં, એનપી વર્તમાન ફિલ્ટરના આઉટપુટ પર કોઈ વર્તમાન નથી. નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં - પાવર લાઇનના તબક્કાના વાહકમાંથી એક જમીન પર પતન, અસંતુલન થાય છે - વર્તમાન 3I0 નું ચોક્કસ મૂલ્ય દેખાય છે, જેનું મૂલ્ય NP પ્રવાહોના ફિલ્ટરના આઉટપુટ પર નિશ્ચિત છે.

TNZNP, એક નિયમ તરીકે, બહુ-સ્તરનું રક્ષણ. રક્ષણના દરેક તબક્કાનો પોતાનો પ્રતિક્રિયા સમય હોય છે. પડોશી સબસ્ટેશનમાં સુરક્ષા કામગીરીની પસંદગીની ખાતરી કરવા માટે, વિદ્યુત નેટવર્કના વિભાગોને વિભાગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે (કવરેજના વિસ્તારો). આમ, સંરક્ષણ સબસ્ટેશન દ્વારા આપવામાં આવતી પાવર લાઇનને રક્ષણ પૂરું પાડે છે જ્યાં આપેલ સુરક્ષાનો સેટ ઇન્સ્ટોલ કરેલ હોય અને પડોશી સબસ્ટેશનો માટે બેકઅપ સુરક્ષા તરીકે કાર્ય કરે છે.

સિસ્ટમમાં ઓસિલેશન જેવી ઘટના છે. જો રેખાઓ વચ્ચે શોર્ટ-સર્કિટ રક્ષણ, ઉદાહરણ તરીકે, અંતર રક્ષણ, જ્યારે આ ઘટના થાય છે ત્યારે ખોટી રીતે ટ્રિગર થઈ શકે છે, પછી TNZNP ના ખોટા ટ્રિગરિંગને બાકાત રાખવામાં આવે છે, કારણ કે આ રક્ષણ ફક્ત શૂન્ય-ક્રમ પ્રવાહોની ઘટના પર જ પ્રતિક્રિયા આપે છે, જેની ઘટના પાવર સિસ્ટમમાં સ્વિંગની ઘટનાની લાક્ષણિકતા નથી. .

લેખમાં ચર્ચા કરવામાં આવેલ સંરક્ષણ વાસ્તવમાં જમીનની ખામી સામે રક્ષણ છે, તેથી જ આ સંરક્ષણનું વૈકલ્પિક નામ છે - ગ્રાઉન્ડ પ્રોટેક્શન (GRP).

કયા ઉપકરણો વિદ્યુત નેટવર્ક્સમાં શૂન્ય-ક્રમ દિશાત્મક વર્તમાન સંરક્ષણનું કાર્ય કરે છે

તમામ પ્રકારના ફોલ્ટ્સ (બંને સિંગલ-ફેઝ અને ફેઝ-ટુ-ફેઝ શોર્ટ સર્કિટ) થી પાવર લાઇનોનું રક્ષણ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અંતર સુરક્ષા સાથે શૂન્ય-ક્રમ વર્તમાન સુરક્ષા લાગુ કરવામાં આવે છે. ઉપકરણો કે જે આ સુરક્ષાના કાર્યો કરે છે તે ઓપરેશનના ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સિદ્ધાંત સાથે રિલે પર અને આધુનિક ઉપકરણો પર - સુરક્ષા માટે માઇક્રોપ્રોસેસર ટર્મિનલ્સ બંને પર અમલ કરી શકાય છે.

ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ પ્રોટેક્શન્સમાં, સૌથી વધુ લોકપ્રિય EPZ-1636 પ્રકારના સેટ છે, જેમાં ઘણાં વિવિધ ફેરફારો છે. આધુનિક પરિસ્થિતિઓમાં, નવા વિતરણ સબસ્ટેશનના નિર્માણ અથવા જૂની સુવિધાઓના તકનીકી પુનઃઉપકરણને પ્રાથમિકતા આપવામાં આવે છે. માઇક્રોપ્રોસેસર સંરક્ષણ ઉપકરણો… TNZNP સહિત 110 kV લાઇન માટે બેક-અપ પ્રોટેક્શન લાગુ કરવા માટે, ABB દ્વારા ઉત્પાદિત માઇક્રોપ્રોસેસર ટર્મિનલ્સનો વારંવાર ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે REL650 મલ્ટિફંક્શન ડિવાઇસ.