सुरक्षात्मक रिले: कार्य, प्रकार, सर्किट और इसके अनुप्रयोग

एक विद्युत चालित स्विच जैसे a रिले एक स्वतंत्र लो-पावर सिग्नल के माध्यम से विद्युत सर्किट को नियंत्रित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, अन्यथा इसका उपयोग किया जाता है जहां एकल सिग्नल के माध्यम से कई सर्किटों को नियंत्रित किया जाना चाहिए। सबसे पहले, रिले का उपयोग लंबी दूरी के टेलीग्राफ सर्किट के भीतर सिग्नल रिपीटर्स के रूप में किया जाता था और उसके बाद, तार्किक संचालन को प्राप्त करने के लिए प्रारंभिक कंप्यूटर और टेलीफोन एक्सचेंजों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था। विभिन्न प्रकार के रिले उपलब्ध हैं और प्रत्येक प्रकार का उपयोग आवश्यकता के आधार पर किया जाता है। तो यह लेख एक सुरक्षात्मक रिले के अवलोकन पर चर्चा करता है या सुरक्षा रिले - अनुप्रयोगों के साथ काम करना।

एक सुरक्षात्मक रिले क्या है?

एक सुरक्षात्मक रिले परिभाषा है; एक स्विचगियर उपकरण का उपयोग दोषों का पता लगाने और शुरू करने के लिए किया जाता है परिपथ वियोजक सिस्टम के दोषपूर्ण तत्व को अलग करने के लिए ऑपरेशन। ये रिले स्व-निहित और कॉम्पैक्ट डिवाइस हैं जो विद्युत सर्किट के भीतर होने वाली असामान्य स्थितियों का पता लगाते हैं जो लगातार विद्युत मात्रा को मापते हैं जो गलती और सामान्य परिस्थितियों में भिन्न होते हैं। गलती की स्थिति में, विद्युत मात्रा वर्तमान, वोल्टेज, चरण कोण और आवृत्ति की तरह बदल सकती है। सुरक्षात्मक रिले आरेख नीचे दिखाया गया है।

सुरक्षात्मक रिले कार्य सिद्धांत

सिस्टम में खराबी का पता चलने के बाद डिवाइस की सुरक्षा के लिए एक सुरक्षात्मक रिले का उपयोग किया जाता है। एक बार गलती का पता चलने के बाद, गलती का स्थान मिल जाता है और फिर सर्किट ब्रेकर या सीबी को ट्रिपिंग सिग्नल प्रदान करता है। ये रिले इलेक्ट्रोमैग्नेटिक अट्रैक्शन और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन जैसे दो सिद्धांतों पर काम करते हैं।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक अट्रैक्शन रिले केवल एसी और डीसी दोनों आपूर्ति पर काम करता है और यह कॉइल को इलेक्ट्रोमैग्नेट पोल की ओर आकर्षित करता है। इस प्रकार के रिले तुरंत काम करते हैं और इसमें देरी नहीं होती है जबकि इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन रिले केवल एसी आपूर्ति पर काम करता है और यह टॉर्क उत्पन्न करने के लिए इंडक्शन मोटर का उपयोग करता है। इसलिए इन्हें नियमित रूप से बिजली व्यवस्था की सुरक्षा के लिए दिशात्मक रिले की तरह और उच्च गति-आधारित स्विचिंग ऑपरेशन अनुप्रयोगों में भी उपयोग किया जाता है।

सुरक्षात्मक रिले प्रकार

सुरक्षात्मक रिले विभिन्न प्रकारों में उपलब्ध हैं जिनका उपयोग आवश्यकताओं के आधार पर किया जाता है।

ओवरकुरेंट रिले

ओवरकुरेंट रिले वर्तमान के माध्यम से संचालित होते हैं। ओवरक्रैक रिले करंट के माध्यम से सक्रिय हो सकते हैं। इस रिले में एक पिक-अप मान शामिल होता है और यह रिले एक बार सक्रिय हो जाता है जब माप और वर्तमान की मात्रा उस पिक-अप मान से अधिक हो जाती है।

ये रिले दो प्रकार के तात्कालिक और समय-विलंब प्रकारों में उपलब्ध हैं जहां ये दो रिले अक्सर एक कंटेनर के भीतर प्रदान किए जाते हैं। ये दोनों एक समान धारा द्वारा सक्रिय होते हैं; लेकिन, इनपुट के भीतर टैप सेटिंग्स को बदलकर उनके अलग पिकअप मूल्यों को अलग से समायोजित किया जा सकता है।

ओवरकुरेंट रिले महंगे नहीं हैं, इसलिए लो-वोल्टेज सर्किट पर और विशिष्ट हाई-वोल्टेज सिस्टम अनुप्रयोगों में भी उपयोग किया जाता है। इस रिले का मुख्य नुकसान यह है कि यह करंट के उतार-चढ़ाव के साथ-साथ आस-पास के क्षेत्रों के दोषों का भी चयन कर सकता है।

इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले

इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले सबसे शुरुआती रिले हैं लेकिन वे आज भी कई क्षेत्रों में उपयोग कर रहे हैं। एक बार नियंत्रण संकेत प्रदान करने के बाद यह रिले विद्युत चुम्बकीय कॉइल द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र का उपयोग करके काम करता है। यह रिले वोल्टेज और करंट को इलेक्ट्रिक, मैग्नेटिक फोर्स और टॉर्क में बदल देता है जो रिले के भीतर स्प्रिंग स्ट्रेन के खिलाफ धक्का देता है। रिले के भीतर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कॉइल पर स्प्रिंग स्ट्रेन और टैप मुख्य प्रक्रियाएं हैं जिनके माध्यम से उपयोगकर्ता रिले सेट करता है। a के बारे में अधिक जानने के लिए कृपया इस लिंक को देखें इलेक्ट्रोमैकेनिकल रिले .

दिशात्मक रिले

ये रिले एक निश्चित दिशा में करंट के प्रवाह से सक्रिय होते हैं। यह एक्ट्यूएटिंग और रेफरेंस करंट के बीच भिन्नता का पता लगा सकता है। इस रिले का उपयोग कुछ अन्य रिले जैसे ओवर करंट रिले के संयोजन में किया जाता है ताकि सुरक्षात्मक रिले सिस्टम की क्षमता और चयनात्मकता में सुधार हो। यह रिले केवल एक्चुएटिंग और एक संदर्भ धारा दोनों के बीच चरण कोण की भिन्नता पर प्रतिक्रिया करता है जिसे ध्रुवीकरण मात्रा के रूप में जाना जाता है।

दूरी रिले

इस दूरी रिले का उपयोग सामान्य परिचालन स्थितियों और एक गलती के बीच अंतर करने के लिए किया जाता है और किसी विशेष क्षेत्र के भीतर और सिस्टम के एक अलग तत्व के भीतर दोषों को भी अलग करता है। दूरी रिले ऑपरेशन प्रतिबाधा पिकअप मूल्यों की एक विशेष श्रेणी के लिए अपर्याप्त है। एक बार प्रतिबाधा माप कम या पसंदीदा पिकअप प्रतिबाधा मूल्य के बराबर होने पर यह रिले उठाता है।

इस रिले में, वोल्टेज और करंट जैसे पैरामीटर एक दूसरे से संतुलित होते हैं और यह रिले वोल्टेज और करंट अनुपात पर प्रतिक्रिया करता है जो कि रिले के स्थान से ब्याज के बिंदु की ओर ट्रांसमिशन लाइन का प्रतिबाधा है। इस प्रतिबाधा का उपयोग ट्रांसमिशन लाइन के माध्यम से दूरी निर्धारित करने के लिए किया जाता है, इस प्रकार इसे दूरी रिले के रूप में जाना जाता है। ये रिले विभिन्न प्रकारों जैसे रिएक्शन, एमएचओ और प्रतिबाधा रिले में उपलब्ध हैं।

के बारे में अधिक जानने के लिए कृपया इस लिंक को देखें दूरी रिले .

पायलट रिले

पायलट रिले का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया जाता है कि संरक्षित लाइन के अंदर या बाहर कोई गलती है या नहीं। यदि फॉल्ट प्रोटेक्टेड लाइन की ओर आंतरिक है, तो सभी सर्किट तोड़ने वाले (CBs) लाइन टर्मिनलों पर अधिकतम गति से ट्रिप किए जाते हैं। इसी तरह, यदि गलती संरक्षित लाइन की ओर बाहरी है, तो सर्किट ब्रेकर ट्रिपिंग अवरुद्ध या रोका जाता है। तीन प्रकार के पायलट रिले उपलब्ध वायर, पावर लाइन कैरियर और माइक्रोवेव पायलट हैं जो सुरक्षात्मक रिलेइंग के लिए उपयोग किए जाते हैं।

डिफरेंशियल रिले

एक अंतर सुरक्षात्मक रिले केवल प्रवेश करने और छोड़ने वाले वर्तमान परिमाण के साथ-साथ मूल्यों के बीच मुख्य अंतर के विपरीत काम करता है। यदि अंतर पिकअप मूल्य से ऊपर है तो सिस्टम को अलग किया जा सकता है और ब्रेकर सर्किट (सीबी) चालू हो जाता है।

सुरक्षात्मक रिले सर्किट

सुरक्षात्मक रिले का उपयोग विद्युत सर्किट के भीतर असामान्य स्थितियों का पता लगाने के लिए किया जाता है, जो सामान्य और साथ ही गलती की स्थिति में लगातार विभिन्न विद्युत मात्राओं को मापता है। बिजली की मात्रा जो गलती की स्थिति में भिन्न हो सकती है; वर्तमान, वोल्टेज, चरण कोण और आवृत्ति।

एक विशिष्ट सुरक्षात्मक रिले सर्किट दिखाया गया है जिसे तीन भागों में विभाजित किया जा सकता है जिनकी चर्चा नीचे की गई है।

• सर्किट का पहला भाग CT की प्राथमिक वाइंडिंग है जिसे करंट ट्रांसफॉर्मर भी कहा जाता है। यह सीटी संरक्षित होने के लिए श्रृंखला में ट्रांसमिशन लाइन से जुड़ा हुआ है।
• दूसरे भाग में की द्वितीयक वाइंडिंग शामिल है करेंट ट्रांसफॉर्मर , सीबी और रिले के ऑपरेटिंग कॉइल।
• सर्किट का अंतिम भाग ट्रिपिंग सर्किट है जो या तो एसी/डीसी हो सकता है। तो इसमें मुख्य रूप से बिजली की आपूर्ति का एक स्रोत, सर्किट ब्रेकर ट्रिप कॉइल और रिले के स्थिर संपर्क शामिल हैं।

कार्यरत

एक बार 'F' बिंदु पर एक शॉर्ट सर्किट संचरण लाइन होता है, तो पारेषण लाइन के भीतर धारा का प्रवाह एक विशाल मूल्य तक बढ़ जाएगा। तो यह रिले कॉइल में भारी प्रवाह का कारण बनता है और केवल अपने संपर्कों को बंद करके सुरक्षात्मक रिले कार्य करता है।

नतीजतन, यह सीबी के ट्रिप सर्किट को बंद कर देता है और सीबी को खोलता है और सिस्टम से दोषपूर्ण खंड को अलग करता है। तो इस तरह से, यह सुरक्षात्मक रिले सर्किट के उपकरणों को सिस्टम के टूटने और सामान्य कामकाज से सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

सुरक्षा रिले कोड

विद्युत शक्ति प्रणाली डिजाइन में, एएनएसआई कोड इंगित करते हैं कि रिले/सर्किट ब्रेकर की तरह एक सुरक्षात्मक उपकरण किन विशेषताओं का समर्थन करता है। एक बार विद्युत दोष होने पर ये उपकरण विद्युत प्रणालियों के साथ-साथ घटकों को चोट से बचाते हैं। मध्यम वोल्टेज-आधारित की पहचान करने में एएनएसआई कोड बहुत उपयोगी होते हैं माइक्रोप्रोसेसर डिवाइस कार्य। सुरक्षा रिले एएनएसआई कोड नीचे सूचीबद्ध हैं।

वर्तमान कार्यों का संरक्षण

कोड के साथ वर्तमान कार्यों की सुरक्षा नीचे सूचीबद्ध है।

एएनएसआई 50/51 वर्तमान पर चरण को इंगित करता है।
ANSI 50N/51N (या) 50G/51G एक अर्थ फॉल्ट को इंगित करता है।
ANSI 50BF ब्रेकर की विफलता को इंगित करता है।
एएनएसआई 46 असंतुलित या नकारात्मक अनुक्रम को इंगित करता है।
एएनएसआई 49 आरएमएस थर्मल अधिभार को इंगित करता है।

दिशात्मक वर्तमान संरक्षण

कोड के साथ दिशात्मक धारा की सुरक्षा नीचे सूचीबद्ध है।

एएनएसआई 67 दिशात्मक चरण ओवर-करंट को इंगित करता है।
ANSI 67N/67NC एक दिशात्मक पृथ्वी दोष इंगित करता है।

दिशात्मक शक्ति संरक्षण कार्य

कोड के साथ दिशात्मक शक्ति का संरक्षण नीचे सूचीबद्ध है।

ANSI 32P शक्ति पर दिशात्मक सक्रिय को इंगित करता है।
एएनएसआई 320/40 शक्ति पर दिशात्मक प्रतिक्रियाशील इंगित करता है।

मशीन सुरक्षा कार्य

कोड के साथ मशीन सुरक्षा कार्य नीचे सूचीबद्ध है।

एएनएसआई 37 चरण अंडरकरंट को इंगित करता है।
ANSI 48/51LR/14 एक बंद रोटर या चरम शुरुआती समय को इंगित करता है।
एएनएसआई 66 प्रति घंटे शुरू होने का संकेत देता है।
ANSI 50V / 51V वोल्टेज / करंट पर संयमित होने का संकेत देता है।
एएनएसआई 26/63 बुकहोल्ज़/थर्मोस्टेट इंगित करता है।
एएनएसआई 38/49 टी तापमान की निगरानी को इंगित करता है।

वोल्टेज संरक्षण कार्य

कोड के साथ वोल्टेज संरक्षण कार्य नीचे सूचीबद्ध है।

ANSI 27D वोल्टेज के तहत एक सकारात्मक अनुक्रम को इंगित करता है।
ANSI 27R इंगित करता है कि वे वोल्टेज में रहते हैं।
एएनएसआई 27 वोल्टेज के तहत इंगित करता है।
एएनएसआई 59 ओवरवॉल्टेज को इंगित करता है।
ANSI 59N तटस्थ वोल्टेज के विस्थापन को इंगित करता है।
एएनएसआई 47 एक नकारात्मक अनुक्रम ओवरवॉल्टेज इंगित करता है।

आवृत्ति के संरक्षण कार्य

कोड के साथ आवृत्ति के सुरक्षा कार्य नीचे सूचीबद्ध हैं।

ANSI 81H ओवर-फ़्रीक्वेंसी को इंगित करता है।
एएनएसआई 81 एल आवृत्ति के तहत इंगित करता है।
ANSI 81R आवृत्ति दर परिवर्तन को इंगित करता है।
ANSI 81R आवृत्ति दर परिवर्तन को इंगित करता है।

सुरक्षा रिले परीक्षण

वर्तमान बिजली प्रणालियों में, सुरक्षा रिले एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, इसलिए उनके विश्वसनीय संचालन को हर समय जांचना पड़ता है। इसलिए, इन रिले का परीक्षण उनके जीवन चक्र के दौरान किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, सही संचालन सुनिश्चित करने के लिए सामान्य आधार पर रिले परीक्षण की आवश्यकता होती है। यदि सुरक्षा रिले का परीक्षण नियमित रूप से अच्छी तरह से नहीं किया जाता है, तो विद्युत दोष हो सकता है और उपकरण क्षति और श्रमिकों को नुकसान पहुंचा सकता है।

तीन प्रकार के सुरक्षा रिले परीक्षण हैं जो बेंच परीक्षण, कमीशन परीक्षण और रखरखाव परीक्षण किए जाते हैं जिनकी चर्चा नीचे की गई है।

बेंच परीक्षण

यह परीक्षण रिले को अपने आप परीक्षण करने के लिए किया जाता है और यह डिजाइन के बराबर होता है। यह एक परियोजना के भीतर बाद के चरणों में होने वाली अधिक महंगी और समय लेने वाली परेशानियों से बचाता है।

कमीशनिंग परीक्षण

जब विद्युत प्रणाली को डिज़ाइन किया गया है, तो सुरक्षात्मक रिले को चालू करने में अपेक्षा के अनुसार बड़े सिस्टम के काम की जाँच करना शामिल है। इसलिए, उदाहरण के लिए, एक बार जब सुरक्षात्मक रिले स्विचगियर से जुड़ा होता है, तो इसे अपेक्षित रूप से काम करना चाहिए, और इंटरलॉक और अन्य प्रतिकृति स्थितियों का जवाब देना चाहिए। भविष्य में, रिले के कार्य को सत्यापित किया गया होगा।

रखरखाव परीक्षण

एक बार रखरखाव परीक्षण किया जाता है तो पूरे डिजाइन उद्देश्य को मान लिया जाता है, हालांकि, सुरक्षात्मक रिले के व्यवहार को नीचे के ऑपरेशन के लिए सत्यापित किया जाना चाहिए। विशेष विफलताओं के अलावा, यह रिले समय के साथ संशोधित किए जा रहे नेटवर्क लोड जैसे सिस्टम की विशेषताओं के भीतर परिवर्तनों को नोटिस नहीं कर सकता है। इसलिए इन दीर्घकालिक परिवर्तनों को यह सुनिश्चित करने के लिए सुरक्षा रिले को पुन: प्रोग्राम करने की आवश्यकता हो सकती है कि अनुमानित संचालन बनाए रखा जाए।

सुरक्षा रिले परीक्षण करते समय ऐसे कई पैरामीटर होते हैं जिन्हें परीक्षण के प्रकार के आधार पर अक्सर परीक्षण करने की आवश्यकता होती है जैसे रिले के दृश्य निरीक्षण, कनेक्शन भागों, सर्किट ब्रेकर (सीबी), सुरक्षा कार्य, तर्क कार्य, सुरक्षात्मक रिले बाइनरी और एनालॉग इनपुट और आउटपुट, प्राथमिक इंजेक्शन, इन्सुलेशन प्रतिरोध परीक्षण और माध्यमिक इंजेक्शन परीक्षण।

फायदे नुकसान

एक सुरक्षा रिले के लाभ निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• यह रिले करंट, वोल्टेज, पावर और फ्रीक्वेंसी जैसे विभिन्न मापदंडों पर लगातार नजर रखता है।
• यह दोषपूर्ण खंड के अलगाव के माध्यम से सिस्टम स्थिरता में सुधार करता है
• यह रिले कुछ ही समय में त्रुटि को साफ करता है, इसलिए यह क्षति को कम करता है।
• यह रिले सिस्टम में विफलताओं और दोषपूर्ण वर्गों का पता लगाता है।
• यह आग के जोखिम को कम करता है।
• यह विद्युत सुरक्षा प्रदान करता है और सिस्टम पर काम करते समय किसी व्यक्ति की सुरक्षा करता है।
• यह सिस्टम के प्रदर्शन, स्थिरता और विश्वसनीयता में सुधार करता है।
• इन रिले का संचालन बहुत तेज है और रीसेट करने के लिए भी बहुत तेज है।
• इनका उपयोग एसी और डीसी दोनों बिजली आपूर्ति में किया जा सकता है।
• ये रिले केवल मिलीसेकंड में काम करते हैं और परिणाम तुरंत होता है।
• ये सबसे विश्वसनीय, मजबूत, कॉम्पैक्ट और बहुत सरल हैं।
• यह विभिन्न क्षेत्रों में लागू होता है।

एक सुरक्षा रिले के नुकसान निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• एक सुरक्षात्मक रिले बिजली प्रणाली के भीतर दोषों से बच नहीं सकता है, इसलिए, यह रिले बिजली व्यवस्था की निगरानी में अधिक समय बिताती है।
• इसे आवधिक रखरखाव के साथ-साथ स्थैतिक रिले के परीक्षण की भी आवश्यकता होती है।
• इस रिले का संचालन केवल घटक की उम्र बढ़ने, प्रदूषण और धूल के कारण प्रभावित हो सकता है जिसके परिणामस्वरूप झूठी यात्राएं होती हैं।
• ये रिले सुरक्षा और निरंतरता प्रदान करते हैं जो आत्मविश्वास के साथ संचालित करने के लिए आवश्यक है।

अनुप्रयोग

एक सुरक्षा रिले के आवेदन वाई में निम्नलिखित शामिल हैं।

• विद्युत सुरक्षा प्रदान करने के लिए एक सुरक्षा रिले का उपयोग किया जाता है।
• सुरक्षा रिले अपने प्रारंभिक चरण के दौरान एक समस्या का पता लगाता है और उपकरणों को नुकसान को काफी कम या समाप्त करता है।
• यह रिले डिवाइस मुख्य रूप से एक सीबी (सर्किट ब्रेकर) को ट्रिप करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, एक बार एक गलती देखी जाती है।
• यह रिले एक डिटेक्टिंग डिवाइस की तरह काम करता है, इसलिए यह दोषों का पता लगाता है, इसकी स्थिति जानता है और अंत में यह सर्किट ब्रेकर को ट्रिपिंग सिग्नल प्रदान करता है।
• यह एक स्विचगियर डिवाइस है जिसका उपयोग दोषों का पता लगाने के लिए किया जाता है और सिस्टम से दोषपूर्ण तत्व को अलग करने के लिए सर्किट ब्रेकर ऑपरेशन शुरू करता है।
• ये हाई-वोल्टेज और मीडियम-वोल्टेज प्रोटेक्शन और ओवरक्रैक टू कॉम्प्लेक्स डिस्टेंस प्रोटेक्शन में बहुत मददगार हैं।

सुरक्षात्मक रिले के प्रमुख कार्य क्या हैं?

सुरक्षात्मक रिले के मुख्य कार्य हैं;

• यह एक दोष की उपस्थिति का पता लगाता है।
• यह फॉल्ट लोकेशन का पता लगाता है।
• यह गलती प्रकार की उपस्थिति का पता लगाता है।
• यह ट्रिप सर्किट को बंद कर देता है और दोषपूर्ण सिस्टम को अलग करने के लिए सीबी (सर्किट ब्रेकर) संचालित करता है।

इंडक्शन मोटर में किस प्रकार के सुरक्षात्मक रिले का उपयोग किया जाता है?

एमपीआर या मोटर सुरक्षा रिले का उपयोग हाई-वोल्टेज इंडक्शन मोटर की सुरक्षा के लिए किया जाता है।

सुरक्षात्मक रिले के आवश्यक तत्व क्या हैं?

एक सुरक्षात्मक रिले के आवश्यक तत्वों में मुख्य रूप से एक संवेदन तत्व, तुलना तत्व और नियंत्रण तत्व शामिल हैं।

सुरक्षात्मक रिले किसके लिए उपयोग किए जाते हैं?

दोषपूर्ण उपकरण का पता लगाने के लिए एक सुरक्षात्मक रिले का उपयोग किया जाता है और सीटी और पीटी के साथ वर्तमान और वोल्टेज की निगरानी करता है।

3-चरण सुरक्षा के लिए किस प्रकार के रिले का उपयोग किया जाता है?

तीन-चरण सुरक्षा में 3-चरण वोल्टेज नियंत्रण रिले का उपयोग किया जाता है।

इस प्रकार, यह है एक सुरक्षात्मक रिले का अवलोकन - अनुप्रयोगों के साथ काम करना। सुरक्षात्मक रिले को संतोषजनक ढंग से संचालित करने के लिए, इसमें गति, चयनात्मकता, विश्वसनीयता, सादगी, संवेदनशीलता, मितव्ययिता आदि जैसे गुण होने चाहिए। यहां आपके लिए एक प्रश्न है, सर्किट ब्रेकर क्या है?