रिक्लोजर

एक सबप्रेक्षणस्थल के दाईं ओर चार पुनःसंवरण

विद्युत ऊर्जा वितरण में, स्वत: विद्युत परिपथ पुनःसंवरण (ACRs) स्विचगियर का एक वर्ग है जिसे अस्थायी दोष (ऊर्जा अभियान्त्रिकी) का पता लगाने और बाधित करने के लिए शिरोपरि बिजली वितरण संजाल पर उपयोग के लिए अभिकल्पित किया गया है। पुनःसंवरण या ऑटोपुनःसंवरण के रूप में भी जाना जाता है, ACR अनिवार्य रूप से एकीकृत वर्तमान और वोल्टेज (विद्युत संचालन शक्ति) संवेदक और एक संरक्षण प्रसारण केंद्र के साथ निर्धारित परिपथ वियोजक हैं, जो सुरक्षा संपत्ति के रूप में उपयोग के लिए अनुकूलित हैं। वाणिज्यिक ACR अंतर्राष्ट्रीय विद्युत आयोग 62271-111/IEEE Std C37.60 और IEC 62271-200 मानकों द्वारा शासित होते हैं। प्रचालन अधिकतम वोल्टेज के तीन प्रमुख वर्ग 15.5 kV, 27 kV और 38 kV हैं।

शिरोपरि विद्युत ऊर्जा वितरण संजाल के लिए, 80% तक दोष क्षणिक होते हैं, जैसे कि बिजली की हड़ताल, वोल्टता प्रोत्कर्ष या विदेशी वस्तुएं उजागर वितरण पंक्तियों के संपर्क में आती हैं। नतीजतन, इन क्षणिक दोषों को एक साधारण रीक्लोज संचालन द्वारा हल किया जा सकता है। रीक्लोज को एक संक्षिप्त ओपन-क्लोज़ ड्यूटी चक्र को संभालने के लिए अभिकल्पित किया गया है, जहाँ विद्युत अभियन्त्रण वैकल्पिक रूप से तालाबन्दी चरण में संक्रमण से पहले प्रयास किए गए संकुचित संचालन की संख्या और समय को समनुरूप कर सकता है। ऊपर बताए गए पुनरावर्तक मानकों द्वारा पुनरावर्ती प्रयासों की संख्या अधिकतम चार तक सीमित है।

मानया करंट के दो गुणकों पर, पुनःसंवरण का त्वरित यात्रा वक्र 1.5 चक्र (या 30 मिलीसेकंड) के रूप में कम से कम प्रवृत्त (ऑफ विद्युत परिपथ) का कारण बन सकता है। उन 1.5 चक्रों के दौरान, अन्य अलग-अलग विद्युत परिपथ वोल्टेज डिप्स या ब्लिंक देख सकते हैं जब तक कि प्रभावित विद्युत परिपथ फॉल्ट करंट को रोकने के लिए नहीं खुलता। सामान्यतः 1 से 5 सेकंड के बाद गतिरोधक के सक्रियकृत होने और थोड़े समय के लिए खुला रहने के बाद स्वचालित रूप से बंद करना एक मानक प्रक्रिया है।

रीक्लोजर का उपयोग प्रायः सुव्यवस्थित विद्युत् वितरण तंत्र में एक प्रमुख घटक के रूप में किया जाता है, क्योंकि वे प्रभावी रूप से कंप्यूटर नियंत्रित स्विचगियर होते हैं जिन्हें दूर से संचालित किया जा सकता है और स्काडा या अन्य दूरसंचार का उपयोग करके अन्वेषण किया जा सकता है। पूछताछ और दूरस्थ संचालन क्षमता उपयोगिताओं को उनके संजाल प्रदर्शन के बारे में डेटा एकत्र करने और बिजली बहाली के लिए स्वचालन योजनाओं को विकसित करने की अनुमति देती है। स्वचालन योजनाओं को या तो वितरित किया जा सकता है (रिमोट पुनःसंवरण स्तर पर निष्पादित) या केंद्रीकृत (दूर से नियंत्रित एसीआर द्वारा निष्पादित किए जाने वाले केंद्रीय उपयोगिता नियंत्रण कक्ष द्वारा जारी बंद और खुले आदेश)।

विवरण

ऑटोपुनःसंवरण एकल-चरण में बने होते हैं और तीन-चरण संस्करण, या तो तेल, खालीपन, या SF₆ का उपयोग करते हैं। पुनःसंवरण्स के लिए नियंत्रण मूल इलेक्ट्रोमैकेनिकल प्रणाली से लेकर अंकीय इलेक्ट्रॉनिक्स तक बिजली मीटर और SCADA कार्यों के साथ होता है। 10–1200 A के लोड करंट और 1–16 kA के फॉल्ट करंट के लिए रिक्लोज़र की रेटिंग 2.4–38 kV से चलती है।

तीन चरण विद्युत परिपथ पर, तीन अलग-अलग फ्यूज अपकाट की तुलना में एक पुनःसंवरण अधिक फायदेमंद होता है। उदाहरण के लिए, तीन-चरण विद्युत शक्ति पर परिवर्तक कनेक्शन से तीन-चरण विद्युत शक्ति परिवर्तक कनेक्शन रूपांतरण यदि अपकाट का उपयोग वेई की तरफ किया जाता है, और अपकाट संगलन में से केवल 3 में से 1 ही खुलता है, डेल्टा पक्ष पर कुछ ग्राहक ट्रांसफॉर्मर निर्माण के माध्यम से वोल्टेज ट्रांसफर के कारण ब्राउनआउट (बिजली) की स्थिति होगी। लो वोल्टेज से इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को भारी नुकसान हो सकता है। लेकिन अगर एक पुनःसंवरण का इस्तेमाल किया गया, तो तीनों चरण खुल जाएंगे, जिससे समस्या खत्म हो जाएगी।

इतिहास

1940 के दशक के प्रारम्भ में काइल निगम द्वारा शुरू किए गए शुरुआती पुनःसंवरण के साथ संयुक्त राज्य अमेरिका में 1900 के दशक के मध्य में पुनःसंवरण का आविष्कार किया गया था। पुनःसंवरण मूल रूप से तेल से भरे द्रवचालित उपकरण थे जिनमें अल्पविकसित यांत्रिक सुरक्षा प्रसारण क्षमताएं थीं। आधुनिक स्वचालित विद्युत परिपथ पुनःसंवरण मूल द्रवचालित इकाइयों की तुलना में काफी अधिक उन्नत हैं। 1980 के दशक में अर्धचालक आधारित इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षात्मक प्रसारण केंद्र के आगमन के परिणामस्वरूप पुनःसंवरण परिष्कार में वृद्धि हुई, जिससे असामान्य संचालन के विभिन्न स्तिथियों या विद्युत् ऊर्जा वितरण संजाल पर गलती के लिए अलग-अलग प्रतिक्रियाएं मिलीं। आधुनिक पुनःसंवरण में उच्च वोल्टेज पृथक्कर्ण और अंतरायक उपकरण में सामान्यतः वर्तमान रुकावट और चाप शमन के लिए निर्वात अंतरायक के साथ ठोस परावैद्युत पृथक्कर्ण होता है।

विद्युत् ऊर्जा वितरण संजाल के लिए उद्देश्य

एक ग्रामीण सहायक पर स्थापित एक पुनरावर्ती

दोष स्थितियों के दौरान सुरक्षा

बिजली वितरण संजाल को नुकसान से बचाने के लिए, संजाल के साथ प्रत्येक प्रेक्षणस्थल को विद्युत परिपथ भंजक या संगलन अपकाट से सुरक्षित किया जाता है जो शार्ट विद्युत परिपथ की स्थिति में बिजली बंद कर देगा। क्षणिक घटनाओं के तुरंत बाद बिजली बहाल करने से निपटने के दौरान इन सुरक्षा समाधानों का उपयोग करना एक बड़ी समस्या पेश करता है, इस तथ्य के कारण कि मरम्मत कर्मचारियों को विद्युत परिपथ भंजकों को मैन्युअल रूप से पुनर्नियोजन करने या संगलन अपकाट को बदलने की आवश्यकता होगी।

वैकल्पिक रूप से, पुनःसंवरण को लघुपथन के बाद दूरस्थ रूप से पुनर्नियोजन प्रक्रिया को स्वचालित करने के लिए क्रमानुदेश किया जाता है और सेवा बहाली के लिए अधिक बारीक दृष्टिकोण की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप आपूर्ति की उपलब्धता बढ़ जाती है।

दूरस्थ बहाली

दूरस्थ रूप से संचालित होने पर पुनःसंवरण महत्वपूर्ण परिचालन व्यय को बचा सकते हैं, क्योंकि यह उन उपकरणों को पुनर्नियोजन करने के लिए स्थल पर जाने के लिए क्षेत्र चालक दल की आवश्यकता को कम कर सकता है जो तालाबन्दी में परिवर्तित हो गए हैं।

विभाग

पुनःसंवरण संजाल को छोटे वर्गों में विभाजित करके विद्युत् ऊर्जा वितरण संजाल क्षति को भी संबोधित कर सकते हैं, संभवतः हर विद्युत् ऊर्जा वितरण अधः प्रवाह शाखाबिन्दु पर, जो सहायक प्रेक्षणस्थलों पर भंजकों की तुलना में बहुत कम बिजली संभालते हैं, और बहुत कम पर प्रवृत्त करने के लिए निर्धारित किए जा सकते हैं। नतीजतन, विद्युत् वितरण तंत्र पर एकल घटना केवल एक एकल पुनरावर्ती द्वारा नियंत्रित अनुभाग को काट देगी, इससे बहुत पहले सहायक प्रेक्षणस्थल एक समस्या की समीक्षा करेगा और बिजली काट देगा।

पुनर्विन्यास और भार प्रवाह विश्लेषण

विद्युत् ऊर्जा वितरण संजाल को फिर से समनुरूप करके पुनःसंवरण शक्ति-प्रवाह अध्ययन के विषयों को हल कर सकते हैं।

विशिष्ट दोष की स्थिति और पुनरावर्ती सिद्धांत

पुन: बंद करने का मूल दर्शन गलती के प्रकारों पर सक्रिय रूप से विचार करना और पता लगाए गए गलती प्रकार की संभावनाओं के आधार पर एक प्रभावी प्रतिक्रिया प्रदान करना है। दोष धारा को वर्तमान संवेदन परिवर्तक द्वारा अनुभव किया जाता है।

बिजली

शिरोपरि वितरण संजाल पर फॉल्ट टाइप का प्राथमिक वर्ग लाइटनिंग स्ट्राइक है। लाइटनिंग सर्ज वोल्टेज को बढ़ाते हैं जो पृथक्कर्ण के स्थानीय टूटने का कारण बन सकता है, इंसुलेटर पर आर्किंग की अनुमति देता है। पुनःसंवरण्स इसका पता ओवरकरंट या अर्थ फॉल्ट (गलती की विषमता के आधार पर) के रूप में लगा सकते हैं। लाइटनिंग सर्जेस बहुत तेज़ी से गुजरते हैं (50ms में कम), इसलिए पहले रीक्लोज़ को प्रवृत्त और रीक्लोज़ दोनों के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। यह पहला रीक्लोज बिजली की वजह से होने वाली चिंगारी में रुकावट की अनुमति देता है, लेकिन बिजली को जल्दी से बहाल करता है।

वनस्पति संपर्क या उपकरण विफलता

यदि पहले, तेजी से बंद होने के बाद, पुनरावर्ती एक गलती पर बंद हो जाता है, तो यह संभावना है कि गलती गलती, वनस्पति संपर्क या उपकरण विफलता का द्वितीयक वर्ग है। एक ओवरक्रैक फॉल्ट एक लाइन टू लाइन क्लास फॉल्ट का संकेत देगा, जिसकी पुष्टि नकारात्मक चरण अनुक्रम ओवरकरंट प्रोटेक्शन द्वारा की जा सकती है, जबकि एक अर्थ फॉल्ट एक लाइन टू ग्राउंड या डबल लाइन टू ग्राउंड फॉल्ट का संकेत दे सकता है। इसके बाद पुनःसंवरण फ्यूज बर्निंग पॉलिसी लागू कर सकते हैं, जहां वे पार्श्व रेखाओं पर फ्यूज को जलाने की अनुमति देने के लिए छोटी अवधि के लिए बंद रहते हैं, गलती को अलग करते हैं। फाल्ट दूर न होने पर पुनःसंवरण फिर से खुल जाता है। लाइन से दूर फॉल्ट को जलाने के लिए फॉल्ट साइट्स पर ऊर्जा पहुंचाने के लिए इसी नीति का उपयोग किया जा सकता है। यह कंडक्टरों के संपर्क में आने वाली कई लाइनों, या जीवों (पक्षियों, सांप, आदि) के बीच एक शाखा हो सकती है।

सेंसिटिव ग्राउंड फॉल्ट / सेंसिटिव अर्थ फॉल्ट

पुनःसंवरण में संवेदनशील अर्थ फॉल्ट प्रोटेक्शन सामान्यतः तत्काल तालाबन्दी पर सेट होता है। एक मध्यम वोल्टेज लाइन पर छोटे रिसाव धाराओं (1 एम्पीयर से कम) का यह पता लगाना इन्सुलेटर की विफलता, टूटे हुए केबल या पेड़ों के संपर्क में आने वाली रेखाओं का संकेत दे सकता है। इस परिदृश्य में रिक्लोजिंग को लागू करने में कोई योग्यता नहीं है, और संवेदनशील अर्थ फॉल्ट पर रिक्लोजिंग नहीं करना उद्योग का सबसे अच्छा अभ्यास है। 500mA और नीचे का पता लगाने में सक्षम संवेदनशील पृथ्वी दोष संरक्षण वाले पुनःसंवरण का उपयोग अग्नि शमन तकनीक के रूप में किया जाता है, क्योंकि वे आग लगने में 80% जोखिम कम करते हैं, हालाँकि उन्हें इस एप्लिकेशन में पुनःसंवरण के रूप में कभी भी उपयोग नहीं किया जाना चाहिए, केवल सिंगल शॉट वितरित विद्युत परिपथ भंजक के रूप में जो इन दोषों के अस्तित्व को सत्यापित करने के लिए संवेदनशीलता की अनुमति देते हैं।

डेड टाइम अंतराल

Dead Time Intervals For Distribution Systems	Typical Setting Range (seconds)
Initial Trip to 1st Reclose	0 to 5 seconds
2nd Trip to 2nd Reclose	10 to 20 seconds
3rd Trip to 3rd Reclose	10 to 30 seconds

अनुप्रयोग

पारंपरिक पुनःसंवरण को केवल एक प्रवृत्त किए गए विद्युत परिपथ भंजक को बंद करने और बिजली बहाल करने का प्रयास करने के लिए एक दूरस्थ वितरण साइट पर जाने वाले लाइन क्रू की कार्रवाई को स्वचालित करने के लिए अभिकल्पित किया गया था। आधुनिक पुनःसंवरण की उन्नत सुरक्षा कार्यक्षमता के साथ, इन उपकरणों का उपयोग कई अतिरिक्त अनुप्रयोगों में किया जाता है

Application	Methodology	Requirements
Mid-Feeder Protection	Conventional Recloser Deployment	Conventional Recloser
Fire Risk Mitigation	No Reclosing at all. Sensitive Ground Fault (North America) or Sensitive Earth Fault protection pickup at 500mA removes 80% risk of fire start	Recloser with SGF/SEF Capability at 500 mA
Smart Grid Distribution Network Automation	Centralised or Distributed	Centralised Automation requires remote communication through SCADA or otherwise. Distributed Automation can be configured at the Recloser Controller
Renewable Connection	Modern Recloser Controllers use ANSI 25 Synchrocheck, 59N Neutral Voltage Displacement, Synchrophasors, ANSI 25A Auto-Synchronisor and other voltage protection	Voltage Sensing on both sides of Recloser
Substation Circuit Breakers	Using Reclosers installed in a Substation where peak fault currents do not exceed the maximum rated interrupting capacity, usually only Rural Substations	Typically maximum bus fault currents below 16 kA
Single Wire Earth Return Network Protection	SWER network design topology is discouraged in modern electrical engineering due to safety reasons, but due to cost savings it is sometimes deployed. Single Phase Reclosers can be used to improve safety on these lines during fault events.	Single Phase Recloser
Single Phase Laterals Overcurrent Protection	As a key overcurrent protection element on single phase laterals, a North American network style design. 3 Single Phase units can be combined into a "Single Triple" arrangement, where single phase reclosing can improve reliability to unfaulted phases during transient fault events. Despite the ability to lock single phases with a "Single Triple" arrangement during a permanent fault on one phase, the risk of circulating currents is high and typically a 3 phase lockout is implemented.	Single Triple Recloser or Single Phase Recloser System
Mobile Mining Equipment Protection	Reclosers can be used to protect three phase mining equipment. These devices are occasionally mounted in mobile kiosks that can be moved as the equipment is moved around the mine site. Design complexity of protection equipment is reduced in these applications, as reclosers include all protection and control required to meet the application; which reduces testing and commissioning costs of the equipment.	Recloser in a Kiosk installation format.

कार्रवाई में Autoreclosers

प्रभावित शिरोपरि बिजली लाइनों से प्रभावित क्षेत्रों में आवासीय ग्राहक कभी-कभी कार्रवाई में एक ऑटोपुनःसंवरण के प्रभाव को देख सकते हैं। यदि गलती ग्राहक के स्वयं के वितरण विद्युत परिपथ को प्रभावित करती है, तो वे एक या कई संक्षिप्त, पूर्ण आउटेज देख सकते हैं, जिसके बाद या तो सामान्य ऑपरेशन होता है (क्योंकि ऑटोपुनःसंवरण एक क्षणिक गलती के बाद बिजली बहाल करने में सफल होता है) या सेवा का पूर्ण आउटेज (ऑटोपुनःसंवरण के रूप में) इसकी अधिकतम 4 रिट्रीट समाप्त हो जाती है)।

यदि फॉल्ट ग्राहक के निकटवर्ती विद्युत परिपथ में है, तो ग्राहक को वोल्टेज में कई संक्षिप्त डिप्स (sags) दिखाई दे सकते हैं क्योंकि हैवी फॉल्ट करंट आसन्न विद्युत परिपथ में प्रवाहित होता है और एक या अधिक बार बाधित होता है। एक विशिष्ट अभिव्यक्ति बिजली के तूफान के दौरान घरेलू प्रकाश व्यवस्था का डिप, या आंतरायिक ब्लैक-आउट होगा। Autorecloser कार्रवाई के परिणामस्वरूप इलेक्ट्रॉनिक उपकरण समय सेटिंग खो सकते हैं, वाष्पशील मेमोरी में डेटा खो सकते हैं, रुक सकते हैं, फिर से चालू हो सकते हैं, या बिजली की रुकावट के कारण नुकसान हो सकता है। ऐसे उपकरणों के मालिकों को इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को बिजली की रुकावट और बिजली की वृद्धि के परिणामों से बचाने की आवश्यकता हो सकती है।

अनुभागीय एकीकरण

पुनःसंवरण डाउन-स्ट्रीम सुरक्षात्मक उपकरणों के साथ सहयोग कर सकते हैं जिन्हें अनुभागीय कहा जाता है, सामान्यतः एक काउंटर या टाइमर द्वारा ट्रिगर किए गए प्रवृत्तिंग तंत्र से लैस एक डिस्कनेक्टर या संगलन अपकाट। एक सेक्शनलाइज़र को सामान्यतः फॉल्ट करंट को बाधित करने के लिए रेट नहीं किया जाता है, लेकिन इसमें प्रायः एक बड़ा बेसिक इंसुलेशन लेवल होता है, जिससे कुछ सेक्शनलाइज़र को अलगाव के बिंदु के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। प्रत्येक सेक्शनलाइज़र पुनःसंवरण (या विद्युत परिपथ भंजक) द्वारा गलती वर्तमान रुकावटों का पता लगाता है और गिनता है। रुकावटों की पूर्व-निर्धारित संख्या के बाद, सेक्शनलाइज़र खुल जाएगा, जिससे विद्युत परिपथ के दोषपूर्ण खंड को अलग कर दिया जाएगा, जिससे पुनःसंवरण को अन्य गैर-गलती वर्गों को आपूर्ति बहाल करने की अनुमति मिल जाएगी। कुछ आधुनिक पुनरावर्ती नियंत्रकों को अनुभागीय मोड में पुन: बंद करने वालों को संचालित करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। इसका उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहां विद्युत संपत्तियों के बीच प्रभावी सुरक्षा समन्वय प्रदान करने के लिए सुरक्षा ग्रेडिंग मार्जिन बहुत छोटा है।

अग्नि सुरक्षा और जंगल की आग

आग का जोखिम शिरोपरि वितरण संजाल का एक जन्मजात जोखिम है। वितरण सुरक्षा स्विचगियर की पसंद के बावजूद, भूमिगत जाली की तुलना में शिरोपरि कंडक्टर के साथ आग का जोखिम हमेशा अधिक होता है।

2009 के बुशफायर में विक्टोरियन रॉयल कमीशन ने संकेत दिया था कि उच्च बुशफायर जोखिम वाले दिनों में पुनरावर्तन को अक्षम किया जाना चाहिए, हालांकि कम जोखिम वाले दिनों में इसे आपूर्ति की विश्वसनीयता के लिए लागू किया जाना चाहिए।

गलत तरीके से कॉन्फ़िगर किए गए या पुराने मॉडल के पुनःसंवरण को जंगल की आग के शुरू होने या फैलने में फंसाया गया है। ऑस्ट्रेलियाई 2009 ब्लैक सैटरडे बुशफायर में अनुसंधान ने संकेत दिया कि 500mA पर कॉन्फ़िगर किए गए संवेदनशील ग्राउंड फॉल्ट संरक्षण के साथ सिंगल शॉट विद्युत परिपथ भंजक के रूप में काम करने वाले पुनःसंवरण आग लगने के जोखिम को 80% तक कम कर देंगे। उच्च अग्नि जोखिम वाले दिनों में किसी भी प्रकार के पुन: बंद करने को हटा दिया जाना चाहिए, और सामान्य रूप से पुन: बंद करने को संवेदनशील पृथ्वी दोष दोषों के लिए लागू नहीं किया जाना चाहिए।

विक्टोरियन यूटिलिटीज ने अपने कुछ शिरोपरि संजाल को उच्च जोखिम वाले क्षेत्रों में भूमिगत केबल में परिवर्तित करके, खुले शिरोपरि कंडक्टरों को इंसुलेटेड केबलों से बदलकर, और पुराने पुनःसंवरण को दूरस्थ संचार के साथ आधुनिक एसीआर के साथ बदलकर यह सुनिश्चित करने के लिए रॉयल कमीशन का जवाब दिया कि सेटिंग्स को उच्च बुशफायर पर समायोजित किया जा सकता है। जोखिम दिन।

यह भी देखें

• समार्ट ग्रिड
• परिपथ वियोजक
• स्पॉट संजाल सबप्रेक्षणस्थल
• विद्युत अभियन्त्रण
• नवीकरणीय ऊर्जा