विभेदक रिले: सर्किट, कार्य, प्रकार और इसके अनुप्रयोग

ए रिले एक प्रकार का स्विच है जिसका उपयोग सिग्नल का उपयोग करके उच्च धारा और उच्च वोल्टेज-आधारित डिवाइस को चालू या बंद करने के लिए किया जाता है। रिले को विभिन्न प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है जैसे लैचिंग, रीड, सॉलिड स्टेट, ऑटोमोटिव, टाइमर डिले, डिफरेंशियल रिले, आदि। बिजली व्यवस्था सुरक्षा में, विभिन्न रिले के प्रकार का उपयोग किया जाता है लेकिन उनमें से, ट्रांसफॉर्मर की रक्षा के लिए अक्सर इस्तेमाल किया जाने वाला रिले, साथ ही स्थानीयकृत दोषों से जेनरेटर, एक अंतर रिले है। यह रिले सुरक्षा क्षेत्र में होने वाले दोषों के प्रति बहुत संवेदनशील है, हालांकि वे संरक्षित क्षेत्र के बाहर होने वाले दोषों के प्रति कम संवेदनशील हैं। यह लेख एक पर संक्षिप्त जानकारी देता है अंतर रिले - अनुप्रयोगों के साथ काम करना।

विभेदक रिले क्या है?

रिले जो एक बार कम से कम दो या एक ही विद्युत मात्रा से अधिक के चरण अंतर के लिए काम करता है, एक निश्चित राशि से अधिक होता है, जिसे अंतर रिले के रूप में जाना जाता है। आम तौर पर, अधिकांश रिले तब काम करते हैं जब कोई मात्रा एक निश्चित मान से अधिक हो जाती है, हालांकि, यह रिले दो या दो से अधिक समान विद्युत मात्राओं के बीच के अंतर के आधार पर काम करती है।

डिफरेंशियल रिले का कार्य उच्च गति, संवेदनशील और स्वाभाविक रूप से चयनात्मक सुरक्षा प्रदान करना है। ये रिले उन दोषों द्वारा उत्पन्न वर्तमान के भीतर छोटी वृद्धि के कारण मशीनों और ट्रांसफार्मर के भीतर टर्न-टू-टर्न वाइंडिंग दोषों को सुरक्षा प्रदान नहीं करेंगे, जो रिले की पिकअप संवेदनशीलता के तहत रहते हैं।

विभेदक रिले कार्य सिद्धांत

विभेदक रिले चरण कोण और दो या दो से अधिक समान विद्युत परिमाणों के बीच तुलना के सिद्धांत पर काम करता है। डिफरेंशियल रिले के साथ एक सर्किट के भीतर इन दो विद्युत मात्राओं की तुलना करना अनुप्रयोग में बहुत सरल है और कार्रवाई में सकारात्मक है।

उदाहरण के लिए, एक लाइन में करंट में प्रवेश करने और करंट छोड़ने की तुलना में, यदि इससे निकलने वाली करंट की तुलना में एक विशाल करंट संरक्षित लाइन से होकर जाता है, तो फॉल्ट के भीतर अतिरिक्त करंट की आपूर्ति होनी चाहिए। तो, दो विद्युत मात्राओं के बीच का अंतर सर्किट को अलग करने के लिए एक रिले को नियंत्रित कर सकता है।

सामान्य परिचालन स्थितियों में, प्रवेश करने और छोड़ने वाली धाराएं चरण और परिमाण के बराबर होती हैं, इसलिए रिले काम नहीं करेगा। हालाँकि, यदि सिस्टम के भीतर कोई दोष होता है, तो धाराओं का प्रवाह अब चरण और परिमाण में समतुल्य नहीं होगा।

इस तरह के रिले का उपयोग इस तरह से किया जाता है कि रिले के ऑपरेटिंग कॉइल्स में वर्तमान आपूर्ति में प्रवेश और छोड़ने के बीच का अंतर होता है। तो, वर्तमान की विभिन्न मात्रा के कारण रिले कॉइल को गलती की स्थिति में सक्रिय किया जा सकता है। तो, यह रिले कार्य करता है और खोलता है परिपथ वियोजक सर्किट ट्रिपिंग के लिए।

ऊपरोक्त में अंतर रिले सर्किट , दो करंट ट्रांसफॉर्मर हैं जो पावर ट्रांसफॉर्मर के किसी भी चेहरे से जुड़े होते हैं जैसे एक सीटी प्राथमिक तरफ से जुड़ा होता है और दूसरा पीटी के सेकेंडरी साइड से जुड़ा होता है ( सत्ता बदलना ). यह रिले बस दोनों तरफ धाराओं के प्रवाह की तुलना करती है। यदि परिपथ के धारा प्रवाह में कोई असंतुलन होता है तो यह रिले कार्य करने लगती है। ये रिले करंट डिफरेंशियल, वोल्टेज बैलेंस और बायस्ड डिफरेंशियल रिले हो सकते हैं।

विभेदक रिले के प्रकार

इन रिले को तीन प्रकार के करंट डिफरेंशियल, वोल्टेज बैलेंस और प्रतिशत डिफरेंशियल रिले या बायस्ड बीम रिले में वर्गीकृत किया जाता है।

करंट बैलेंस डिफरेंशियल रिले

यह विभेदक रिले काम करता है जब भी संरक्षित क्षेत्र में कोई दोष होता है तो उस क्षेत्र के प्रवेश और छोड़ने के प्रवाह में भिन्नता होगी। तो इन धाराओं की या तो चरण या परिमाण में या दोनों में तुलना करके, हम संरक्षित क्षेत्र के भीतर दोष का पता लगा सकते हैं। यदि अंतर एक निश्चित मान को हरा देता है तो यह रिले दो धाराओं की तुलना करता है और सीबी (सर्किट ब्रेकर) को एक ट्रिप सिग्नल भेजता है। सामान्य स्थिति या बाहरी दोष और आंतरिक दोष के दौरान डिफरेंशियल रिले प्रोटेक्शन सर्किट कनेक्शन को निम्नलिखित आकृति में दिखाया गया है।

उपरोक्त सर्किट में दो सीटी को संरक्षित करने के लिए अनुभाग के प्रत्येक छोर पर उपयोग किया जाता है। दो सीटी के बीच में, रिले कॉयल को केवल लैस पोजीशन पर जोड़ा जाता है ताकि सामान्य परिस्थितियों में रिले कॉइल में करंट का प्रवाह न हो। ताकि रिले में खराबी से बचा जा सके।

उपरोक्त सर्किट से सामान्य और बाहरी गलती की स्थिति में, संरक्षित क्षेत्र में प्रवाहित धारा का प्रवाह संरक्षित क्षेत्र से दूर जाने वाले प्रवाह के प्रवाह के बराबर है (I1 - I2 = 0)। इसलिए पूरे रिले कॉइल में करंट का कोई प्रवाह नहीं होगा। इसलिए, यह सेवा से बाहर रहता है।

इसी तरह, उपरोक्त आकृति से एक आंतरिक दोष मामले में, संरक्षित क्षेत्र में करंट का प्रवाह इसे छोड़ने वाले करंट के प्रवाह से भिन्न होता है (I1 - I2 ≠ 0)। तो इन वर्तमान प्रवाह अंतरों को परिसंचारी धारा के रूप में जाना जाता है जो रिले के ऑपरेटिंग कॉइल को खिलाया जाता है और रिले काम करता है यदि ऑपरेटिंग टोक़ निरोधक टोक़ की तुलना में अधिक है।

वोल्टेज बैलेंस डिफरेंशियल रिले

वोल्टेज बैलेंस डिफरेंशियल रिले में दो CT केवल संरक्षित किए जाने वाले तत्व के किसी भी तरफ से जुड़े होते हैं जो कि अल्टरनेटर वाइंडिंग है जो ऊपर की आकृति में दिखाया गया है। इस प्रकार का रिले बस दो वोल्टेज की तुलना या तो चरण या परिमाण में या दोनों में करता है और यह रिले सर्किट को ट्रिप करता है यदि अंतर एक निश्चित सेट मान से अधिक है।

सीटी की प्राथमिक वाइंडिंग्स में समान वर्तमान अनुपात होते हैं जो श्रृंखला में पायलट तार से जुड़े होते हैं। ये तार हमेशा दो सर्किट सिरों को जोड़कर जुड़े होते हैं जैसा कि ऊपर की आकृति में दिखाया गया है और सीटी सेकेंडरी वाइंडिंग रिले के ऑपरेटिंग कॉइल से जुड़ा है।

उपरोक्त रिले सर्किट में, सीटी की दोनों मुख्य वाइंडिंग्स में करंट का प्रवाह सामान्य परिचालन स्थितियों में समान होगा। इसलिए जब धारा का प्रवाह समान होता है, तो द्वितीयक वाइंडिंग के भीतर वोल्टेज समान होगा। तो, रिले के ऑपरेटिंग कॉइल में करंट का प्रवाह नहीं होता है।

इसी तरह दोषपूर्ण स्थितियों में, प्राथमिक कॉइल की धाराओं के भीतर एक फेजर अंतर मौजूद होगा। इस प्रकार, दूसरी वाइंडिंग में वोल्टेज में अंतर होता है। अब द्वितीयक कॉइल के वोल्टेज में एक फेजर अंतर मौजूद होगा जो रिले के ऑपरेटिंग कॉइल को खिलाया जाता है और यह श्रृंखला में द्वितीयक वाइंडिंग से जुड़ा होता है। इस वजह से, रिले के ऑपरेटिंग कॉइल में करंट का प्रवाह होगा।

प्रतिशत विभेदक रिले

प्रतिशत अंतर रिले का योजनाबद्ध आरेख नीचे दिखाया गया है जिसे a के रूप में भी जाना जाता है पक्षपाती बीम रिले .

प्रतिशत या पक्षपाती अंतर रिले की योजनाबद्ध व्यवस्था नीचे दिखाई गई है। इस सर्किट में मुख्य रूप से दो कॉइल जैसे रेस्ट्रिंग और एक ऑपरेटिंग कॉइल शामिल हैं। यहां, ऑपरेटिंग कॉइल केवल निरोधक कॉइल के केंद्र बिंदु से जुड़ा हुआ है।

यहां, ऑपरेटिंग कॉइल ऑपरेटिंग टॉर्क उत्पन्न करता है जिससे रिले संचालित होता है जबकि निरोधक कॉइल एक पूर्वाग्रह बल या टॉर्क को नियंत्रित करता है जो ऑपरेटिंग टॉर्क के काफी विपरीत होता है।
यह रिले डिफरेंशियल करंट से संचालित होता है जो पूरे संरक्षित क्षेत्र में बह रहा है। जब भी संरक्षित क्षेत्र के भीतर कोई दोष नहीं होता है या संरक्षित क्षेत्र के बाहर कोई दोष होता है तो ऑपरेटिंग टॉर्क की तुलना में टॉर्क को रोकना अधिक होगा। तो इससे ट्रिप सर्किट खुल जाएगा और इस तरह रिले निष्क्रिय हो जाएगी।

हालांकि, अगर संरक्षित क्षेत्र में कोई दोष है तो निरोधक टोक़ की तुलना में ऑपरेटिंग टोक़ अधिक होगा। इस वजह से, बीम बस ट्रिप सर्किट को बंद कर देता है जिससे सीबी या सर्किट ब्रेकर को रिले के माध्यम से ट्रिप सिग्नल शुरू हो जाता है।

उपरोक्त समतुल्य सर्किट में, ऑपरेटिंग कॉइल के भीतर डिफरेंशियल करंट i2 - i1 है जबकि ऑपरेटिंग कॉइल के मध्य कनेक्शन के कारण रेस्ट्रिंग कॉइल i1 + i2/2 है।

तो i2 - i1 (डिफरेंशियल ऑपरेटिंग करंट) का अनुपात (i1 + i2)/2 (रिस्ट्रेनिंग करंट) का हमेशा एक निश्चित प्रतिशत होता है। इसलिए, इस रिले को a के रूप में जाना जाता है प्रतिशत अंतर रिले . इस रिले को संचालित करने के लिए, इस निश्चित प्रतिशत की तुलना में डिफरेंशियल करंट अधिक होना चाहिए।

लाभ

डिफरेंशियल रिले के फायदों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• 16-बिट माइक्रोप्रोसेसर के साथ डिजिटल सिग्नल हैंडलिंग पूरी तरह से संभव है।
• यह बिजली व्यवस्था के भीतर सबसे महत्वपूर्ण सुरक्षा है।
• सटीक 16-बिट एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण पद्धति के कारण सेटिंग्स की सभी श्रेणियों पर माप सटीकता अधिक है।
• ये बहुत आसानी से विभिन्न अलार्म और सबस्टेशन सिस्टम के अनुकूल हैं।
• ये रिले बहुत प्रतिक्रियाशील होते हैं क्योंकि वे मामूली खराबी और भारी भार के बीच अंतर नहीं कर सकते हैं।
• ये रिले एक नेटवर्क के भीतर खराबी से बचते हैं।

नुकसान

अंतर रिले के नुकसान में निम्नलिखित शामिल हैं।

• भारी धारा प्रवाह में वर्तमान अंतर रिले सटीकता पायलट केबल की धारिता के कारण प्रभावित होगी।
• वर्तमान ट्रांसफार्मर पायलट केबल प्रतिबाधा और निर्माण संबंधी त्रुटियों के कारण इस रिले में समान विशेषताएं या रेटिंग नहीं हो सकती हैं। तो यह एक रिले को गलत तरीके से संचालित करने का कारण बनता है।
• सीटी के बीच सही संतुलन हासिल करने के लिए वोल्टेज बैलेंस टाइप रिले का निर्माण जटिल हो जाता है।
• इस रिले की सुरक्षा को छोटी-लम्बी लाइनों के लिए प्रभावी ढंग से इस्तेमाल किया जा सकता है।

अनुप्रयोग

विभेदक रिले के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• जनरेटर और ट्रांसफार्मर को स्थानीय दोषों से बचाने के लिए इस रिले का उपयोग अक्सर किया जाता है।
• आमतौर पर, इन रिले का उपयोग मुख्य रूप से उपकरणों को आंतरिक दोषों से बचाने के लिए किया जाता है। तो, मर्ज़ मूल्य संरक्षण एक प्रकार का अंतर रिले है, जिसका उपयोग अल्टरनेटर के स्टेटर वाइंडिंग को आंतरिक दोषों से बचाने के लिए किया जाता है।
• इस प्रकार का रिले ट्रांसफॉर्मर की वाइंडिंग को सुरक्षित रखता है।
• ये कॉम्पैक्ट वस्तुओं की सुरक्षा के लिए बिल्कुल उपयुक्त हैं और बस बार, जेनरेटर, रिएक्टर, ट्रांसमिशन लाइन, ट्रांसफार्मर, फीडर इत्यादि जैसे पावर सिस्टम उपकरण भी हैं।

इस प्रकार, यह सब एक अंतर के अवलोकन के बारे में है रिले - काम कर रहा है अनुप्रयोगों के साथ। अंतर रिले में कम से कम दो या अधिक समान विद्युत मात्रा होनी चाहिए। इन मात्राओं में रिले ऑपरेशन के लिए चरण विस्थापन शामिल होना चाहिए। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, रिले का कार्य क्या है?