सुरक्षात्मक रिले: Difference between revisions

Latest revision as of 16:40, 18 April 2023

एक जलविद्युतीय उत्पन्न करने वाले संयंत्र में सुरक्षात्मक रिले। रिले राउंड ग्लास स्थितियों में हैं।आयताकार उपकरण परीक्षण संपर्क बंद हैं, जिनका उपयोग उपकरण परिणामित्र परिपथ के परीक्षण और अलगाव के लिए किया जाता है।

विद्युत अभियन्त्रण में, सुरक्षात्मक रिले एक प्रसारण उपकरण है जिसे किसी खराबी का पता चलने पर परिपथ वियोजक की यात्रा करने के लिए प्रारुपण किया गया है।^[1]^: 4 पहले सुरक्षात्मक रिले विद्युत चुम्बकीय उपकरण थे, जो कि अति-धारा, अति-वोल्टेज , विपरीत विद्युत शक्ति प्रवाह,

अति-आवृत्ति और न्युन्तम-आवृत्ति जैसी असामान्य प्रचालन स्थितियों का पता लगाने के लिए गतिमान भागों पर काम करने वाले वक्र पर निर्भर थे।

सूक्ष्मप्रक्रमक-आधारित डिजिटल सुरक्षात्मक रिले अब मूल उपकरणों का अनुकरण करते हैं, साथ ही साथ विद्युत यांत्रिक रिले के साथ अव्यवहारिक प्रकार के संरक्षण और पर्यवेक्षण प्रदान करते हैं। विद्युत यांत्रिक रिले किसी खराबी के स्थान और उत्पत्ति का केवल अल्पविकसित संकेत प्रदान करते हैं।^[2] कई स्थितियों में एक एकल सूक्ष्मप्रक्रमक रिले ऐसे कार्य प्रदान करता है जो दो या अधिक विद्युत यांत्रिक उपकरणों को लेते हैं। एक स्थिति में कई कार्यों को मिलाकर, संख्यात्मक रिले विद्युत यांत्रिक रिले पर पूंजी लागत और रखरखाव लागत को भी बचाते हैं।^[3] हालांकि, उनके लंबे जीवन अवधि के कारण, इनमें से हजारों मूक प्रहरी^[4] अभी भी दुनिया भर में संचारण लाइनों और विद्युत तंत्र की रक्षा कर रहे हैं। महत्वपूर्ण संचारण लाइनों और जनित्र में कई व्यक्तिगत विद्युत उपकरण, या एक या दो सूक्ष्मप्रक्रमक रिले के साथ सुरक्षा के लिए समर्पित कक्ष होते हैं।

इन सुरक्षात्मक उपकरणों का सिद्धांत और अनुप्रयोग एक विद्युत अभियन्त्रण की शिक्षा का एक महत्वपूर्ण अंश है जो बिजली तंत्र संरक्षण में कुशल है। परिपथ और उपकरणों की रक्षा के लिए जल्दी से कार्य करने की आवश्यकता को प्रायः एक सेकंड के कुछ हजारवें अंश के भीतर एक ब्रेकर का जवाब देने और यात्रा करने के लिए सुरक्षात्मक रिले की आवश्यकता होती है। कुछ उदाहरणों में ये निकासी समय कानून या परिचालन नियमों में निर्धारित हैं। ref>"AEMC - Current Rules". www.aemc.gov.au. Retrieved 2015-12-30.</ref> एक रखरखाव या परीक्षण कार्यक्रम का उपयोग सुरक्षा पद्धतियों के प्रदर्शन और उपलब्धता को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। सुरक्षा पद्धतियों के प्रदर्शन और उपलब्धता को निर्धारित करने के लिए एक रखरखाव या परीक्षण योजना का उपयोग किया जाता है।

अंतिम अनुप्रयोग और लागू कानून के आधार पर, विभिन्न मानकों जैसे कि ANSI C37.90, IEC255-4, IEC60255-3, और IAC, रिले के प्रतिक्रिया समय को खराब स्थिति के लिए नियंत्रित करते हैं।^[5]

ऑपरेशन सिद्धांत

विद्युत यांत्रिक सुरक्षात्मक रिले चुंबकीय आकर्षण , या विद्युत चुम्बकीय प्रेरण द्वारा संचालित होते हैं।^[6]^: 14 निश्चित और समान्यतः खराब-परिभाषित प्रचालन वोल्टेज और प्रचालन समय के साथ विद्युत यांत्रिक रिले को बदलने के विपरीत, सुरक्षात्मक रिले में अच्छी तरह से स्थापित, चयन करने योग्य और समायोज्य समय और करंट (या अन्य प्रचालन पैरामीटर) प्रचालन विशेषताओं को अच्छी तरह से स्थापित किया गया है। संरक्षण रिले प्रेरण डिस्क, छायांकित-पोल, चुंबक, संचालन और नियंत्रक वक्र और चरण-स्थानांतरण नेटवर्क के सरणियों का उपयोग कर सकते हैं।^[6]^: 25

सुरक्षात्मक रिले को भी उनके द्वारा किए गए माप के प्रकार द्वारा वर्गीकृत किया जा सकता है।^[7]^: 92 एक सुरक्षात्मक रिले वोल्टेज या करंट जैसी मात्रा के परिमाण का जवाब दे सकता है। प्रेरण रिले दो क्षेत्र वक्र में दो मात्रा के उत्पाद का जवाब दे सकते हैं, जो उदाहरण के लिए एक परिपथ में शक्ति का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं।

ऐसी रिले बनाना व्यावहारिक नहीं है जो दो AC मात्राओं के भागफल के बराबर एक आघूर्ण बल विकसित करता है। यह, हालांकि महत्वपूर्ण नहीं है;एक रिले के लिए एकमात्र महत्वपूर्ण स्थिति इसकी समायोजना है और समायोजना को एक विस्तृत श्रृंखला पर घटक मूल्यों का ध्यान किए बिना एक अनुपात के अनुरूप बनाया जा सकता है।^[7]^: 92

कई प्रचालन वक्र का उपयोग रिले को "पूर्वाग्रह" प्रदान करने के लिए किया जा सकता है, जिससे एक परिपथ में प्रतिक्रिया की संवेदनशीलता को दूसरे द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। रिले में संचालित आघूर्ण बल और नियंत्रक आघूर्ण बल के विभिन्न संयोजनों का उत्पादन किया जा सकता है।

चुंबकीय परिपथ में एक स्थायी चुंबक का उपयोग करके, एक दिशा में दूसरी दिशा से अलग प्रकार से करंट का जवाब देने के लिए एक रिले बनाया जा सकता है। इस तरह के ध्रुवीकृत रिले का उपयोग प्रत्यक्ष-करंट परिपथों पर किया जाता है, उदाहरण के लिए, एक जनित्र में करंट को विपरीत करें। इन रिले को द्विस्थायी बनाया जा सकता है, बिना किसी वक्र करंट के साथ बंद संपर्क बनाए रखा जा सकता है और पुनर्नियोजन करने के लिए विपरीत करंट की आवश्यकता होती है। AC परिपथ के लिए, सिद्धांत को एक संदर्भ वोल्टेज स्रोत से जुड़े एक ध्रुवीकरण के साथ बढ़ाया जाता है।

हल्के संपर्क संवेदनशील रिले के लिए बनाते हैं जो जल्दी से काम करते हैं, लेकिन छोटे संपर्क भारी धाराओं को तोड़ नहीं सकते हैं। प्रायः मापने वाले रिले सहायक टेलीफोन-प्रकार के आर्मेचर रिले को प्रेरित करेंगे।

विद्युत यांत्रिक रिले की एक बड़ी स्थापना में, यह निर्धारित करना कठिन होगा कि किस उपकरण ने परिपथ के यात्रा किए गए संकेत की उत्पत्ति की। यह जानकारी संचालन कर्मियों के लिए उपयोगी है ताकि गलती के संभावित कारण को निर्धारित किया जा सके और इसकी पुन: घटना को रोका जा सके। रिले को एक लक्ष्य या ध्वज इकाई के साथ जोड़ा जा सकता है, जो रिले के चलने पर एक विशिष्ट रंगीन संकेत प्रदर्शित करने के लिए जारी किया जाता है।^[8]

निर्माण के अनुसार प्रकार

विद्युत यांत्रिक

विद्युत यांत्रिक रिले को कई अलग -अलग प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

attracted armature
moving coil

induction
motor operated

mechanical
thermal

"आर्मेचर"-प्रकार रिले में एक कीलकित लीवर होता है^[9] जो काज या चाकू-धार वाली कीलकित उत्तेजक पर समर्थित होता है, जो एक गतिमान संपर्क वहन करती है। ये रिले बारी-बारी से या प्रत्यक्ष धारा पर काम कर सकते हैं, लेकिन प्रत्यावर्ती धारा के लिए,

पोल पर एक छायांकन वक्र^[6]^: 14का उपयोगप प्रत्यावर्ती धारा चक्र के बीच संपर्क बल बनाए रखने के लिए किया जाता है। क्योंकि रिले के संचालित होने पर निश्चित वक्र और गतिमान आर्मेचर के बीच हवा का अंतर बहुत छोटा हो जाता है, रिले को बंद रखने के लिए आवश्यक करंट को पहले संचालित करने के लिए करंट की तुलना में बहुत छोटा होता है। "प्रतिगमन अनुपात" ^[10] या "अंतरीय" वह माप है कि रिले को पुनर्नियोजन करने के लिए करंट को कितना कम किया जाना चाहिए।

आकर्षण सिद्धांत का एक संस्करण अनुप्रयोग प्लंजर-प्रकार या सोलनॉइड ऑपरेटर है। एक रीड रिले आकर्षण सिद्धांत का एक और उदाहरण है।

"गतिमान वक्र" मीटर तार के एक परिपथ का उपयोग करते हैं, जो एक स्थिर चुंबक में एक  विद्युत धारामापी के समान है, लेकिन एक सूचक के स्थान पर एक संपर्क उत्तेजक के साथ होता है। इन्हें बहुत उच्च संवेदनशीलता के साथ बनाया जा सकता है। एक अन्य प्रकार का गतिमान वक्र, वक्र को दो प्रवाहकीय स्नायुबंधन से निलंबित कर देता है, जिससे वक्र की बहुत लंबी यात्रा की अनुमति मिलती है।

प्रेरण डिस्क अति-धारा रिले

जब निविष्ट करंट, करंट सीमा से ऊपर होता है, तो डिस्क घूमती है, संपर्क छोड़ देता है और निश्चित संपर्क तक पहुंच जाता है। प्लेट के ऊपर का पैमाना विलंब-विधि को इंगित करता है।

प्रेरण डिस्क मीटर एक डिस्क में धाराओं को प्रेरित करके काम करते हैं जो घूमने के लिए स्वतंत्र है; डिस्क की चक्रीय गति एक संपर्क संचालित करती है। प्रेरण रिले को प्रत्यावर्ती धारा की आवश्यकता होती है; यदि दो या दो से अधिक वक्र का उपयोग किया जाता है, तो उन्हें एक ही आवृत्ति पर होना चाहिए अन्यथा कोई प्रचालन बल का उत्पादन नहीं किया जाता है।^[8] ये विद्युत चुम्बकीय रिले 19 वीं शताब्दी के अंत में गैलीलियो फेरारिस द्वारा खोजे गए प्रेरण सिद्धांत का उपयोग करते हैं। प्रेरण डिस्क अति-धारा रिले में चुंबकीय पद्धति को एक पावर पद्धति में अति-धारा का पता लगाने और पूर्व-निर्धारित के साथ संचालित करने के लिए प्रारुपण किया गया है। संचालित करने के लिए, रिले में चुंबकीय पद्धति आघूर्ण बल का उत्पादन करती है जो निम्नलिखित बुनियादी करंट/आघूर्ण बल समीकरण के अनुसार, संपर्क बनाने के लिए एक धातु डिस्क पर कार्य करती है:^[11]

$T\propto \phi _{s}\times \phi _{u}\sin \alpha$

जहाँ पर $\phi _{u}$ तथा $\phi _{s}$ दो अपशिष्ट हैं और $\alpha$ अपशिष्ट के बीच चरण कोण है

उपरोक्त समीकरण से निम्नलिखित महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकाला जा सकता है।^[12]

आघूर्ण बल उत्पादन के लिए चरण विस्थापन के साथ दो प्रत्यावर्ती अपशिष्ट की आवश्यकता होती है।
अधिकतम आघूर्ण बल का उत्पादन तब होता है जब दो प्रत्यावर्ती अपशिष्ट 90 डिग्री अलग होते हैं।
परिणामी आघूर्ण बल स्थिर है और समय का प्रकार्य नहीं है।

रिले की प्राथमिक वाइंडिंग को पावर पद्धति करंट परिणामित्र से प्लग ब्रिज के माध्यम से आपूर्ति की जाती है,^[13] जिसे प्लग सेटिंग गुणक (PSM) कहा जाता है। समान्यतः सात समान रूप से निकासन या प्रचालन बैंड रिले संवेदनशीलता को निर्धारित करते हैं। प्राथमिक घुमावदार ऊपरी विद्युत चुंबक पर स्थित है। द्वितीयक वाइंडिंग में ऊपरी विद्युत चुंबक पर संपर्क होते हैं जो प्राथमिक वाइंडिंग से सक्रिय होते हैं और निचले विद्युत चुंबक से जुड़े होते हैं। एक बार ऊपरी और निचले विद्युत चुंबक को सक्रिय कर दिया जाता है, तो वे वृत्ताकार प्रवाह धाराओं का उत्पादन करते हैं जो धातु डिस्क पर प्रेरित होते हैं और अपशिष्ट पथ के माध्यम से प्रवाहित होते हैं। वृत्ताकार प्रवाह धाराओं और अपशिष्ट का यह संबंध प्राथमिक वाइंडिंग के निविष्ट करंट के लिए आनुपातिक रूप से आघूर्ण बल बनाता है, दो अपशिष्ट पथ 90 ° से चरण से बाहर होते हैं।

एक अति-धारा स्थिति में, करंट उस मूल्य तक पहुंच जाएगा जो धुरी और चुंबक पर नियंत्रण के दबाव को खत्म कर देता है, जिससे धातु डिस्क निश्चित संपर्क की ओर घूमती है। डिस्क के इस प्रारंभिक संचलन को छोटे स्थान द्वारा करंट के एक महत्वपूर्ण सकारात्मक मूल्य के लिए भी बंद कर दिया जाता है जो प्रायः डिस्क के पक्ष में काटते हैं। संपर्क बनाने के लिए रोटेशन के लिए लिया गया समय न केवल करंट पर निर्भर करता है, जिसे समय गुणक (TM) के रूप में जाना जाता है। समय गुणक को पूर्ण रोटेशन समय के 10 रैखिक वर्गों में विभाजित किया गया है।

रिले प्रदान करना गंध से मुक्त है, धातु डिस्क और इसके संपर्क के साथ धुरी निश्चित संपर्क तक पहुंच जाएगा, इस प्रकार अपने प्रारुपण किए गए समय और करंट विनिर्देशों के भीतर परिपथ को यात्रा करने और अलग करने के लिए एक संकेत भेजेगा। रिले के करंट में गिरावट, इसके परिचालन मूल्य की तुलना में बहुत कम है, और एक बार रिले तक पहुंचने के बाद चुंबक द्वारा शासित नियंत्रण के दबाव द्वारा एक विपरीत गति में पुनर्नियोजन कर दिया जाएगा।

स्थैतिक

सुरक्षात्मक रिले के लिए विद्युतीय प्रवर्धकों के अनुप्रयोग को 1928 की शुरुआत में वर्णित किया गया था, निर्वात नली प्रवर्धकों का उपयोग किया गया और यह 1956 तक जारी रहा।^[14] निर्वात नली प्रवर्धकों की सीमाओं के कारण अतिसूक्ष्म परमाणु नली का उपयोग करने वाले उपकरणों का अध्ययन किया गया था, लेकिन यह कभी भी वाणिज्यिक उत्पादों के रूप में लागू नहीं किया गया था। नली संवाहक तार तापमान को बनाए रखने के लिए अपेक्षाकृत ज्यादा करंट की आवश्यकता होती है; परिपथ के लिए असुविधाजनक उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होती है, और निर्वात नली प्रवर्धकों को शोर की गड़बड़ी के कारण गलत संचालन के साथ कठिनाई होती है।

स्थैतिक रिले में कोई या कुछ गतिमान भाग नहीं हैं, और प्रतिरोधान्तरित्र की आरंभ के साथ व्यावहारिक हो गए हैं। स्थैतिक रिले के तत्वों को मापने के लिए सफलतापूर्वक और आर्थिक रूप से डायोड , ज़ेनर डायोड , एवेलांश डायोड, एकजुटिक प्रतिरोधान्तरित्र, p-n-p और n-p-n द्विध्रुवी प्रतिरोधान्तरित्र , क्षेत्र प्रभाव प्रतिरोधान्तरित्र या उनके संयोजनों से बनाया गया है।^[15]^: 6 स्थैतिक रिले विशुद्ध रूप से विद्युत यांत्रिक रिले की तुलना में उच्च संवेदनशीलता का लाभ प्रदान करते हैं, क्योंकि उत्पादन संपर्कों को संचालित करने की शक्ति एक अलग आपूर्ति से ली गई है, न कि संकेत परिपथ से। स्थैतिक रिले ने संपर्क उछाल को समाप्त या कम कर देते है, और तेजी से संचालन, लंबे जीवन और कम रखरखाव प्रदान कर सकते है।^[16]

डिजिटल

1960 के दशक के अंत के बीच डिजिटल सुरक्षात्मक रिले अपनी प्रारंभिक अवस्था में थे।^[17]^[18] 1970 के दशक की शुरुआत में प्रयोगशाला और क्षेत्र में एक प्रयोगात्मक डिजिटल संरक्षण पद्धति का परीक्षण किया गया था।^[19]^[20] ऊपर उल्लिखित रिले के विपरीत, डिजिटल सुरक्षात्मक रिले में दो मुख्य भाग हैं: हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर^[21]^: 5। दुनिया के पहले व्यावसायिक रूप से उपलब्ध डिजिटल सुरक्षात्मक रिले को 1984 में वाशिंगटन के पुलमैन में स्थित श्वित्जर इंजीनियरिंग लेबोरेटरीज (SEL) द्वारा 1984 में बिजली उद्योग में समक्ष किया गया था।^[2]सुरक्षा कार्यों को लागू करने के लिए जटिल कलन विधि के विकास के बावजूद 1980 के दशक में विपणन किए गए सूक्ष्मप्रक्रमक आधारित-रिले ने उन्हें समिलित नहीं किया।^[22]

एक सूक्ष्मप्रक्रमक-आधारित डिजिटल सुरक्षात्मक रिले कई असतत विद्युत यांत्रिक उपकरणों के कार्यों को बदल सकता है। ये रिले वोल्टेज और धाराओं को डिजिटल रूप में परिवर्तित करते हैं और सूक्ष्मप्रक्रमक का उपयोग करके परिणामी मापों को संसाधित करते हैं। डिजिटल रिले एक उपकरण में कई असतत विद्युत यांत्रिक रिले के कार्यों का अनुकरण कर सकता है,^[23] सुरक्षा प्रारुपण और रखरखाव को सरल करता है। प्रत्येक डिजिटल रिले अपनी तत्परता की पुष्टि करने के लिए स्व-परीक्षण दिनचर्या चला सकता है यदि एक गलती का पता चलता है तो यह सचेतक बजा सकता है। डिजिटल रिले संचार ( SCADA ) अंतरापृष्ठ, संपर्क निविष्ट की निगरानी, नपाई, तरंग विश्लेषण और अन्य उपयोगी सुविधाओं जैसे कार्य भी प्रदान कर सकते हैं। डिजिटल रिले, उदाहरण के लिए, सुरक्षा मापदंडों के कई सेटों को एकत्रित कर सकते हैं,^[24] जो संलग्न उपकरणों के रखरखाव के बीच रिले के व्यवहार को बदलने की अनुमति देता है। डिजिटल रिले भी विद्युत यांत्रिक रिले के साथ लागू करने के लिए सुरक्षा रणनीतियों को भी प्रदान कर सकते हैं। यह विशेष रूप से लंबी दूरी के उच्च वोल्टेज या बहु-सीमावर्ती परिपथ में या उन लाइनों में है जो श्रृंखला या शंट बदला हैं^[21]^: 3 वे पर्यवेक्षी नियंत्रण पद्धतियों के लिए स्व-परीक्षण और संचार में भी लाभ प्रदान करते हैं।

वितरण नेटवर्क के लिए एक डिजिटल (संख्यात्मक) बहुआयामी सुरक्षात्मक रिले। एक ऐसा उपकरण कई एकल-कार्य विद्युत यांत्रिक रिले को बदल सकता है, और स्व-परीक्षण और संचार कार्य प्रदान करता है।

संख्यात्मक

डिजिटल और संख्यात्मक सुरक्षात्मक रिले के बीच का अंतर तकनीकी विवरण के बिंदुओं पर टिका हुआ है, और संभवतः ही कभी सुरक्षा के अतिरिक्त अन्य क्षेत्रों में पाया जाता है^[25]^{: Ch 7, pp 102}।संख्यात्मक रिले डिजिटल रिले से प्रौद्योगिकी में प्रगति का उत्पाद है। समान्यतः, कई अलग-अलग प्रकार के संख्यात्मक सुरक्षा रिले होते हैं। प्रत्येक प्रकार, हालांकि, एक समान वास्तुकला साझा करता है, इस प्रकार प्रारुपणरों को एक संपूर्ण पद्धति समाधान बनाने में सक्षम बनाता है जो अपेक्षाकृत कम संख्या में लचीले घटकों पर आधारित है।^[5] वे उपयुक्त कलन विधि को निष्पादित करने वाले उच्च गति संसाधक का उपयोग करते हैं^[15]^: 51.^[26]^[27] अधिकांश संख्यात्मक रिले भी बहुक्रियाशील हैं^[28] और कई समायोजन समूहों में प्रायः दसियों या सैकड़ों समायोजन के साथ होते हैं।^[29]

कार्यों द्वारा रिले

किसी दिए गए रिले पर उपलब्ध विभिन्न सुरक्षात्मक कार्यों को मानक ANSI उपकरण संख्याओं द्वारा दर्शाया गया है। उदाहरण के लिए, फलन 51 सहित एक रिले समयबद्ध अति-धारा सुरक्षात्मक रिले होगा।

अति-धारा रिले

एक अति-धारा रिले एक प्रकार का सुरक्षात्मक रिले है जो तब संचालित होता है जब भार करंट उद्ग्राही मान से अधिक हो जाता है। यह दो प्रकारों का है: करंट (IOC) रिले पर तात्कालिक और निश्चित समय अति-धारा (DTOC) रिले।

IOC रिले या DTOC रिले के लिए ANSI उपकरण संख्या 50 है। एक विशिष्ट अनुप्रयोग में, अति-धारा रिले एक करंट परिणामित्र से जुड़ा हुआ है और एक विशिष्ट करंट स्तर पर या उससे ऊपर संचालित करने के लिए जाँच किया गया है। जब रिले संचालित होता है, तो एक या एक से अधिक संपर्क एक परिपथ विच्छेदक की यात्रा करने के लिए संचालित और सक्रिय हो जाएगा। DTOC रिले का उपयोग यूनाइटेड किंगडम में बड़े मापदंड पर किया गया है, लेकिन स्रोत के करीब दोषों के लिए धीमी गति से संचालन के अपने अंतर्निहित स्थिति ने IDMT रिले के विकास का नेतृत्व किया।^[1]^{: pp 30-31}

निश्चित समय से अति-धारा रिले

एक निश्चित समय अति-धारा (DTOC) रिले एक रिले है जो एक बार उद्द्ग्रही मूल्य से अधिक होने के बाद एक निश्चित अवधि के बाद संचालित होता है। इसलिए, इस रिले में करंट समायोजन रेंज के साथ-साथ समय समायोजन सीमा भी है।

तात्कालिक अति-धारा रिले

एक तात्कालिक अति-धारा रिले एक अति-धारा है, जिसमें संचालन के लिए कोई इच्छापूर्वक समय देरी नहीं है। रिले के संपर्क तुरंत बंद हो जाते हैं जब रिले के अंदर करंट परिचालन मूल्य से अधिक हो जाता है। तत्काल उद्द्ग्रही मूल्य और रिले के समापन संपर्कों के बीच का समय अंतराल बहुत कम है। इसमें कम प्रचालन समय होता है और जब रिले समायोजन से अधिक करंट का मूल्य अधिक होता है तो तुरंत संचालन शुरू होता है। यह रिले केवल तब संचालित होता है जब स्रोत और रिले के बीच प्रतिबाधा अनुभाग में प्रदान की गई तुलना में कम होता है।^[30]

व्युत्क्रम-समय से अधिक-करंट रिले

एक विपरीत-समय अति-धारा (ITOC) रिले एक अति-धारा रिले है जो केवल तब संचालित होता है जब उनके प्रचालन करंट का परिमाण ऊर्जा की मात्रा के परिमाण के विपरीत आनुपातिक होता है। रिले का प्रचालन समय करंट में वृद्धि के साथ कम हो जाता है। रिले का संचालन करंट के परिमाण पर निर्भर करता है।^[30]

विपरीत निश्चित न्यूनतम समय रिले

विपरीत निश्चित न्यूनतम समय (IDMT) रिले सुरक्षात्मक रिले हैं जो निश्चित समय अति-धारा (DTOC) रिले की कमियों को दूर करने के लिए विकसित किए गए थे।^[1]^{: pp 30-31}^[31]^: 134

यदि स्रोत प्रतिबाधा स्थिर रहती है और जब हम रिले से दूर जाते हैं तो खराबी करंट परिवर्तन उल्लेखनीय रूप से परिवर्तन होता है तब यह IDMT अति-धारा प्रक्षेपण का उपयोग करना लाभदायक होता है^[32]^: 11 संरक्षित परिपथ के एक बड़े अंश पर उच्च गति संरक्षण प्राप्त करने के लिए।^[25]^: 127 हालांकि, यदि स्रोत प्रतिबाधा सहायक प्रतिबाधा की तुलना में काफी बड़ा है, तो IDMT रिले की विशेषता का दोहन नहीं किया जा सकता है और DTOC का उपयोग किया जा सकता है।^[33]^: 42 दूसरे यदि स्रोत प्रतिबाधा भिन्न होता है और प्रकाश भार के बीच कम पीढ़ी के साथ कमजोर हो जाता है, तो यह धीमी निकासी समय की ओर जाता है इसलिए IDMT रिले के उद्देश्य को नकारता है।^[34]^: 143

IEC मानक 602555-151 IDMT रिले वक्र को निर्दिष्ट करता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है। तालिका 1 में चार वक्र अब वापस ले लिए गए ब्रिटिश मानक BA 142 से लिया गया है।^[35] अन्य पांच, तालिका 2 में, ANSI मानक C37.112 से प्राप्त किए गए हैं।^[36]

जबकि करंट सुरक्षा के लिए IDMT रिले का उपयोग करना अधिक सामान्य है, वोल्टेज सुरक्षा के लिए संचालन के IDMT मोड का उपयोग करना संभव है^[37]^: 3। कुछ सुरक्षात्मक रिले और अन्य निर्माताओं में स्वनिर्धारित वक्र को क्रमआदेश करना संभव है। ^[38]^{: pp Ch2-9}^[39]^: 18 उनके रिले के लिए विशेष घटता विशिष्ट है।कुछ संख्यात्मक रिले का उपयोग विपरीत समय अति-वोल्टेज सुरक्षा या नकारात्मक अनुक्रम अति सुरक्षा संरक्षण प्रदान करने के लिए किया जा सकता है: ^[40]^: 6 ।^[41]^: 915

Table 1. Curves derived from BS 142
Relay Characteristic	IEC Equation
Standard Inverse (SI)	$t=TMS\times {\frac {0.14}{I_{r}^{0.02}-1}}$
Very Inverse	$t=TMS\times {\frac {13.5}{I_{r}-1}}$
Extremely Inverse (EI)	$t=TMS\times {\frac {80}{I_{r}^{2}-1}}$
Long time standard earth fault	$t=TMS\times {\frac {120}{I_{r}-1}}$

Table 2. Curves derives from ANSI standard (North American IDMT relay characteristics)^[25]^: 126
Relay Characteristic	IEEE Equation
IEEE Moderately Inverse	$t={\frac {TD}{7}}{\biggl \{}{\biggl (}{\frac {0.0515}{I_{r}^{0.02}-1}}{\biggl )}+0.114{\biggl \}}$
IEE Very Inverse (VI)	$t={\frac {TD}{7}}{\biggl \{}{\biggl (}{\frac {19.61}{I_{r}^{2}-1}}{\biggl )}+0.491{\biggl \}}$
Extremely Inverse (EI)	$t={\frac {TD}{7}}{\biggl \{}{\biggl (}{\frac {28.2}{I_{r}^{2}-1}}{\biggl )}+0.1217{\biggl \}}$
US CO₈ inverse	$t={\frac {TD}{7}}{\biggl \{}{\biggl (}{\frac {5.95}{I_{r}^{2}-1}}{\biggl )}+0.18{\biggl \}}$
US CO₂ Short Time inverse	$t={\frac {TD}{7}}{\biggl \{}{\biggl (}{\frac {0.02394}{I_{r}^{0.02}-1}}{\biggl )}+0.01694{\biggl \}}$

_Ir = रिले समायोजन करंट या प्लग समायोजन गुणक के लिए खराबी करंट का अनुपात है।^[42]^{: pp 73} प्लग विद्युत यांत्रिक रिले युग से एक संदर्भ है और असतत ^[1]^{: pp 37} चरणों में उपलब्ध थे। TD समय डायल समायोजन है।

$PSM={\frac {Primary\ fault\ current}{Relay\ current\ setting\ \times \ CT\ ratio}}$

उपरोक्त समीकरणों के परिणामस्वरूप अलग-अलग समय गुणक समायोजन (tms) समायोजन का उपयोग करने के परिणामस्वरूप घटता के एक "परिवार" में होता है। यह रिले विशेषता समीकरणों से स्पष्ट है कि एक बड़े tms किसी दिए गए PMS (Ir) मान के लिए धीमी गति से निकासी समय देगा।

दूरी रिले

दूरी रिले, जिसे प्रतिबाधा रिले के रूप में भी जाना जाता है, संरक्षण के अन्य रूपों से सिद्धांत रूप में भिन्न होता है, क्योंकि उनका प्रदर्शन संरक्षित परिपथ में करंट या वोल्टेज के परिमाण द्वारा नियंत्रित नहीं होता है, बल्कि इन दो मात्राओं के अनुपात पर होता है। दूरी रिले वास्तव में डबल सक्रिय मात्रा रिले हैं, जिसमें एक वक्र वोल्टेज से और अन्य वक्र करंट से सक्रिय होती हैं। करंट तत्व एक सकारात्मक या आघूर्ण बल पैदा करता है जबकि वोल्टेज तत्व एक नकारात्मक या पुनर्नियोजन आघूर्ण बल का उत्पादन करता है। रिले केवल तब संचालित होता है जब V/I अनुपात एक पूर्व निर्धारित मान (या सेट मान) से नीचे आता है। संचार लाइन पर एक गलती के बीच करंट बढ़ जाता है और गलती बिंदु पर वोल्टेज कम हो जाता है। V/I ^[43]अनुपात को CT या PT के स्थान पर मापा जाता है। PT स्थान पर वोल्टेज PT और खराबी के बीच की दूरी पर निर्भर करता है। यदि मापा वोल्टेज कम है, तो इसका मतलब है कि खराबी निकट है और इसके विपरीतता से। इसलिए सुरक्षा रिले को दूरी रिले कहा जाता है। लाइन के माध्यम से बहने वाला भार रिले के लिए एक प्रतिबाधा के रूप में प्रकट होता है और पर्याप्त रूप से बड़े भार (जैसा कि प्रतिबाधा लोड के विपरीत आनुपातिक है) एक गलती की अनुपस्थिति में भी रिले की यात्रा का कारण बन सकता है।^[44]^: 467

करंट अंतर संरक्षण योजना

एक विभेदक अंतर योजना एक संरक्षित क्षेत्र (जो एक जनित्र, परिणामित्र या अन्य उपकरण हो सकती है) में प्रवेश करने और उस क्षेत्र को छोड़ने वाले करंट के बीच के अंतर पर कार्य करता है। क्षेत्र के बाहर एक खराबी क्षेत्र के प्रविष्टि और निकास पर एक ही खराबी करंट देता है, लेकिन क्षेत्र के भीतर के खराबी करंट में अंतर के रूप में दिखाई देते हैं।

अंतर संरक्षण 100% चयनात्मक है और इसलिए केवल अपने संरक्षित क्षेत्र के भीतर खराबी का जवाब देता है। संरक्षित क्षेत्र की सीमा को करंट परिणामित्र के स्थान से विशिष्ट रूप से परिभाषित किया गया है। अन्य सुरक्षा पद्धतियों के साथ समय श्रेणीकरण की आवश्यकता नहीं है, बिना अतिरिक्त देरी के यात्रा की अनुमति देता है। इसलिए विभेदक सुरक्षा सभी महत्वपूर्ण पादप प्राजाति के लिए तेजी से मुख्य सुरक्षा के रूप में उपयुक्त है।^[45]^: 15

कई अंतिम स्टेशन के साथ क्षेत्रों के लिए सुरक्षा प्रदान करने के लिए विभेदक सुरक्षा का उपयोग किया जा सकता है^[46]^[47] और लाइनों की रक्षा के लिए जनित्र, मोटर्स, परिणामित्र और अन्य विद्युत संयंत्र का उपयोग किया जा सकता है,^[48]

एक अंतर योजना में करंट परिणामित्र को उच्च अति-धारा के लिए लगभग समान प्रतिक्रिया के लिए चुना जाना चाहिए। यदि खराबी के माध्यम से करंट परिणामित्र के एक सेट में दूसरे से पहले संतृप्त होता है, तो क्षेत्र अंतर प्रक्षेपण एक गलत संचालित करंट और झूठी यात्रा हो सकती हैं।

GFCI ( ग्राउंड फाल्ट परिपथ इंटरप्टर ) परिपथ विच्छेदक मानक, समान्यतः उपलब्ध प्रमात्रक में अति-धारा प्रक्षेपण और डिफरेंशियल प्रक्षेपण (गैर-समायोज्य) को जोड़ते हैं।^{[citation needed]}

दिशात्मक रिले

एक दिशात्मक रिले एक खराबी की दिशा निर्धारित करने के लिए वोल्टेज या करंट के एक अतिरिक्त ध्रुवीकरण स्रोत का उपयोग करता है। दिशात्मक तत्व एक ध्रुवीकरण मात्रा और एक संचालन मात्रा के बीच चरण बदलाव का जवाब देते हैं।^[49] खराबी को रिले के स्थान के ऊपर या नीचे की ओर स्थित किया जा सकता है, जिससे उपयुक्त सुरक्षात्मक उपकरणों को सुरक्षा के क्षेत्र के अंदर या बाहर संचालित किया जा सकता है।

तुल्यकालन जाँच

एक तुल्यकालन जाँच रिले एक संपर्क समापन प्रदान करता है जब दो स्रोतों की आवृत्ति और चरण कुछ सहिष्णुता सीमा के भीतर समान होते हैं। एक "तुल्यकालन जाँच" रिले को प्रायः लागू किया जाता है जहां दो विद्युत पद्धति परस्पर जुड़े होते हैं, जैसे कि एक स्विचयार्ड में दो पावर ग्रिड को जोड़ने वाले, या एक जनित्र परिपथ विच्छेदक पर यह सुनिश्चित करने के लिए कि जनित्र को जोड़ने से पहले पद्धति में तुल्यकालन किया जाता है।

शक्ति स्रोत

रिले को उस प्रकार के शक्ति स्रोत पर भी वर्गीकृत किया जा सकता है जिसका उपयोग वे काम करने के लिए करते हैं।

एक CT द्वारा लाइन से प्राप्त करंट द्वारा संचालित एक दोहरी संचालित सुरक्षा रिले। स्ट्राइकर को भी दिखाया गया है

स्व-संचालित रिले संरक्षित परिपथ से प्राप्त ऊर्जा पर काम करते हैं, उदाहरण के लिए, लाइन करंट को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले करंट परिणामित्र के माध्यम से। यह एक अलग आपूर्ति की लागत और विश्वसनीयता प्रश्न को समाप्त करता है।
सहायक संचालित रिले बैटरी या बाहरी AC आपूर्ति पर निर्भर करते हैं। कुछ रिले AC या DC का उपयोग कर सकते हैं। पद्धति में खराबी के बीच सहायक आपूर्ति अत्यधिक विश्वसनीय होनी चाहिए।
दोहरे संचालित रिले भी सहायक संचालित हो सकते हैं, इसलिए सभी बैटरी, चार्जर्स और अन्य बाहरी तत्वों को अनावश्यक बना दिया जाता है और इसका उपयोग पूर्तिकार के रूप में किया जाता है।

संदर्भ

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