மின்மாற்றி அழுத்தம் நிவாரணம் மற்றும் தவறு கண்டறிதல் அமைப்புகள்

​​​​​​​

 

1. அறிமுகம்

 

ஆயில்-முழ்கிய மின்மாற்றிகளில், உள் அழுத்த மாற்றங்கள் செயல்பாட்டின் இயல்பான பகுதியாகும். ஏற்றுதல் சுழற்சிகளின் போது மின்மாற்றி எண்ணெய் வெப்பமடைந்து குளிர்ச்சியடையும் போது, ​​தொட்டியின் உள்ளே சீல் செய்யப்பட்ட வாயு இடம் விரிவடைந்து சுருங்குகிறது, இதனால் மின்மாற்றி உறைக்குள் படிப்படியாக அழுத்தம் ஏற்ற இறக்கங்கள் ஏற்படுகின்றன. சாதாரண இயக்க நிலைமைகளின் கீழ், இந்த அழுத்தம் மாற்றங்கள் மெதுவாக நிகழும் மற்றும் முக்கியமாக சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மாறுபாடு மற்றும் மின்மாற்றி ஏற்றுதல் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையது.

இருப்பினும், உள் மின் பிழைகள் முற்றிலும் மாறுபட்ட அழுத்த நடத்தையை உருவாக்குகின்றன. முறுக்கு தோல்விகள் அல்லது உள் வளைவு போன்ற நிகழ்வுகள், இன்சுலேடிங் எண்ணெயை வாயுவாக விரைவாக சிதைத்து, தொட்டியின் உள்ளே திடீர் அழுத்த அலையை உருவாக்குகிறது. இந்த தவறு{2}}உருவாக்கப்பட்ட அழுத்தம் அதிகரிப்பு மில்லி விநாடிகளுக்குள் நிகழும் என்பதால், டிரான்ஸ்பார்மர்களுக்கு அழுத்தம் நிவாரண சாதனங்கள் மட்டுமின்றி, பேரழிவுகரமான தொட்டி செயலிழப்பு ஏற்படும் முன் அசாதாரண அழுத்த நடத்தையை கண்டறியும் திறன் கொண்ட பிரத்யேக தவறு கண்டறிதல் அமைப்புகளும் தேவைப்படுகின்றன.

இந்த காரணத்திற்காக, நவீன மின்மாற்றி பாதுகாப்பு அமைப்புகள் பொதுவாக இரண்டு முக்கிய வகைகளாக பிரிக்கப்படுகின்றன:

• அழுத்தம் நிவாரண அமைப்புகள்
• தவறு கண்டறிதல் அமைப்புகள்

இந்த அடுக்கு பாதுகாப்பு தத்துவம் IEEE C57 தரநிலைகள் மற்றும் IEC 60076 மின்மாற்றி வடிவமைப்பு நடைமுறைகளில் பரவலாக பிரதிபலிக்கிறது.

 

2. பிரஷர் ரிலீஃப் vs தவறு கண்டறிதல்

 

"அழுத்தம் நிவாரணம்" மற்றும் "தவறு கண்டறிதல்" ஆகிய சொற்கள் சில நேரங்களில் மின்மாற்றித் தொழிலில் ஒன்றுக்கொன்று மாற்றாகப் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், அவை அடிப்படையில் வேறுபட்ட செயல்பாடுகளைச் செய்கின்றன.

மின்மாற்றி அழுத்த நிவாரண சாதனம், மின்மாற்றி தொட்டியின் இயந்திர சிதைவு அல்லது சிதைவைத் தடுக்க, அதிகப்படியான தொட்டி அழுத்தத்தை உடல் ரீதியாக வெளியிட வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த சாதனங்கள் முதன்மையாக அழுத்தத்தின் அளவிற்கு பதிலளிக்கின்றன மற்றும் மின்மாற்றி அழுத்தம் பாதுகாப்பு அமைப்புகளின் அடித்தளத்தை உருவாக்குகின்றன.

தவறு கண்டறிதல் சாதனங்கள், மறுபுறம், உள் மின் தவறுகளுடன் தொடர்புடைய அழுத்த மாற்றத்தின் வேகம் அல்லது பண்புகளை கண்காணிக்கின்றன. அழுத்தத்தை வெளியிடுவதற்குப் பதிலாக, அவை மின்மாற்றியை மின் அமைப்பிலிருந்து தனிமைப்படுத்த அலாரம் அல்லது பயண சமிக்ஞைகளை உருவாக்குகின்றன.

மின்மாற்றி அளவு மற்றும் தவறான ஆற்றல் நிலை அதிகரிக்கும் போது இந்த வேறுபாடு பெருகிய முறையில் முக்கியத்துவம் பெறுகிறது.

 

அட்டவணை 1 - அழுத்தம் நிவாரணம் மற்றும் தவறு கண்டறிதல் இடையே உள்ள வேறுபாடு

3. மின்மாற்றி அழுத்தம் நிவாரண சாதனங்கள்

 

3.1 அழுத்தம் நிவாரண வால்வு (PRV)​​​​​​​

பிரஷர் ரிலீஸ் வால்வு மின்மாற்றி தொட்டியை உள்ளே உள்ள அதிகப்படியான அழுத்தத்திற்கு எதிராக பாதுகாக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. தொட்டியில் உள்ள அழுத்தம் வெளியீட்டு அழுத்தத்தை அடைந்தவுடன், அழுத்தம் பாதுகாப்பான அழுத்தத்திற்கு குறையும் வரை வாயுவை வெளியிட வால்வு தானாகவே திறக்கும். கூடுதலாக, தேவைப்படும் போதெல்லாம், உள் அழுத்தத்தைக் குறைக்க இயக்க வளையத்தை இழுப்பதன் மூலம் மின்மாற்றி பயன்பாடுகளில் அழுத்த நிவாரண வால்வை கைமுறையாக இயக்க பயனர்கள் அனுமதிக்கப்படுகிறார்கள்.

IEEE நடைமுறையின் கீழ், PRV மின்மாற்றி வடிவமைப்பிற்கான பொதுவான விரிசல் அழுத்தம் தோராயமாக 10 PSIG ±2 PSIG ஆகும், CSA பயன்பாடுகள் பெரும்பாலும் குறைந்த அழுத்த அமைப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. அழுத்தம் குறைக்கப்பட்ட பிறகு, மின்மாற்றி அமைப்புகளில் உள்ள அழுத்த நிவாரண வால்வு மின்மாற்றி தொட்டியின் ஒருமைப்பாட்டை பராமரிக்க தானாகவே மறுசீரமைக்கப்படுகிறது.

 

அதன் எளிய கட்டுமானம் மற்றும் நம்பகமான செயல்பாடு காரணமாக, PRV பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது:

• கம்பம்-ஏற்றப்பட்ட மின்மாற்றிகள்
• பேட்-ஏற்றப்பட்ட மின்மாற்றிகள்
• ஆயில்-முழ்கிய விநியோக மின்மாற்றிகள்
• சிறிய அலகு துணை மின்நிலையங்கள்

 

பெரிய மின்மாற்றி PRD அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடுகையில், PRVகள் பொதுவாக குறைந்த kVA மின்மாற்றிகளுக்கு முன்னுரிமை அளிக்கப்படுகின்றன, அங்கு அழுத்தம் அதிகரிப்பு ஒப்பீட்டளவில் மிதமானது மற்றும் கணிக்கக்கூடியது. பல விநியோக மின்மாற்றி பயன்பாடுகளில், மின்மாற்றி தொட்டிகளில் உள்ள PRV வால்வு அடிப்படை இயந்திர அழுத்த பாதுகாப்பின் மிகவும் பொதுவான வடிவமாக உள்ளது.

3.2 அழுத்தம் நிவாரண சாதனம் (PRD)

அழுத்த நிவாரண சாதனங்கள் (PRDs) அடிப்படையில் அழுத்தம் நிவாரண வால்வுகள் (PRVs) போன்ற அதே நோக்கத்திற்காக சேவை செய்கின்றன: அவை மின்மாற்றி தொட்டியை அதிகப்படியான உள் அழுத்தத்திலிருந்து பாதுகாக்கின்றன. இருப்பினும், நடைமுறையில், PRDகள் பொதுவாக பெரிய சக்தி மதிப்பீடுகளுடன் தொடர்புடையவை. 1,500 kVA க்குக் கீழே உள்ள மின்மாற்றிகளில் PRD நிறுவப்பட்டிருப்பதை நீங்கள் பொதுவாகக் காண மாட்டீர்கள், இருப்பினும் பயன்பாட்டிற்குத் தேவைப்பட்டால், சிறிய அலகுகளில் ஒன்றைப் பயன்படுத்துவதில் தொழில்நுட்ப ரீதியாக எந்தத் தவறும் இல்லை.

பெரும்பாலான PRDகள் மின்மாற்றி தொட்டியின் மேற்புறத்தில் பொருத்தப்பட்டுள்ளன, அங்கு உள் வாயு அல்லது அழுத்தம் அதிகரிப்பு ஒரு தவறான நிலையில் விரைவாக வெளியிடப்படும்.

"அழுத்த நிவாரண சாதனம்" என்பது PRVகள் மற்றும் PRDகள் இரண்டிற்கும் பொதுவான தொழில் சொல்லாகப் பயன்படுத்தப்படுவதால், இந்தச் சொற்கள் குழப்பமானதாக இருக்கலாம். பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், PRV கள் சிறிய விநியோக மின்மாற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் PRD கள் பெரிய அலகுகள் அல்லது பயன்பாடுகளில் விரைவான அழுத்த பதில் மற்றும் தவறான அறிகுறி தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் மிகவும் பொதுவானவை.

மின்மாற்றி அழுத்த நிவாரண சாதனமானது PRV - அதிகப்படியான உள் அழுத்தத்தை நீக்கும் - போன்ற அடிப்படைச் செயல்பாட்டைச் செய்கிறது, ஆனால் பொதுவாக அதிக ஓட்டத் திறன், வேகமான மறுமொழி நேரம், நம்பகமான மறுசீலிங் செயல்திறன் மற்றும் விருப்ப அலாரம் அல்லது கண்காணிப்பு செயல்பாடுகளுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. மேம்பட்ட PRD வடிவமைப்புகள் துல்லியமான திறப்பு அழுத்தம், குறுகிய இயக்க நேரம், நம்பகமான நீண்ட{3}}கால வெளிப்புற செயல்திறன் மற்றும் ஈரப்பதம், தூசி மற்றும் காற்று உட்செலுத்தலுக்கு எதிராக திறம்பட சீல் செய்வதை வழங்குகின்றன, இது நேர்மறை தொட்டி அழுத்தத்தை பராமரிக்கவும் மின்மாற்றி செயல்பாட்டு நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்தவும் உதவுகிறது.

 

கவர்{0}}மவுண்டட் பிஆர்டிகளின் ஒரு முக்கிய நன்மை கண்காணிப்பு திறன் ஆகும். பல மின்மாற்றி அழுத்த நிவாரண சாதனக் கூட்டங்கள் பின்வருமாறு:

• காட்சி செமாஃபோர்கள் அல்லது செயல்பாட்டு குறிகாட்டிகள்
• தொலைநிலை அலாரம் தொடர்புகள்
• SCADA{0}}இணக்கமான கண்காணிப்பு வெளியீடுகள்

 

இது தொலைநிலை கண்காணிப்பு தேவைப்படும் பயன்பாட்டு துணை மின்நிலையங்கள் மற்றும் தொழில்துறை மின் அமைப்புகளுக்கு குறிப்பாக PRDகளை ஏற்றதாக ஆக்குகிறது.

PRDகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• அலகு துணை மின்மாற்றி
• நடுத்தர சக்தி மின்மாற்றிகள்
• பெரிய மின்மாற்றிகள்
• பயன்பாட்டு துணை மின்நிலைய மின்மாற்றிகள்

 

பெரிய பயன்பாட்டு பயன்பாடுகளுக்கு, அதிக உள் தவறு ஆற்றல் மற்றும் எண்ணெய் அளவு காரணமாக, சிறிய PRVக்கு பதிலாக, பொறியாளர்கள் பெரும்பாலும் அழுத்த நிவாரண சாதன மின்மாற்றி ஏற்பாட்டைத் தேர்ந்தெடுக்கின்றனர்.

3.3 சிதைவு வட்டு

உயர் ஆற்றல் மின்மாற்றிப் பயன்பாடுகளில், சிதைவு டிஸ்க்குகள் பொதுவாக இறுதி அவசர அழுத்த நிவாரண சாதனங்களாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

PRVகள் அல்லது நிலையான PRDகள் போலல்லாமல், சிதைவு டிஸ்க்குகள்{0}}ரீசெட் செய்ய முடியாத சாதனங்கள் ஆகும் பேரழிவுகரமான உள் தவறு நிகழ்வுகளின் போது விரைவான முழு{2}}பகுதி காற்றோட்டத்தை வழங்குவதே அவர்களின் முதன்மை நோக்கம்.

 

செயல்பாட்டிற்குப் பிறகு சிதைவு டிஸ்க்குகள் மாற்றப்பட வேண்டும் என்பதால், அவை வழக்கமாக ஒதுக்கப்படுகின்றன:

• பெரிய மின்மாற்றிகள்
• உலை மின்மாற்றிகள்
• இழுவை மின்மாற்றிகள்
• உயர் தவறு{0}}நிலை தொழில்துறை அமைப்புகள்

பொறியியல் நடைமுறையில், சிதைவு டிஸ்க்குகள் இயந்திர அழுத்த பாதுகாப்பின் மிக உயர்ந்த அளவைக் குறிக்கின்றன.

4. மின்மாற்றி தவறு கண்டறிதல் சாதனங்கள்

 

4.1 இன்டர்னல் ஃபால்ட் டிடெக்டர் (IFD)

துருவத்தில் பொருத்தப்பட்ட மற்றும் பேட்{1}}பொருத்தப்பட்ட மின்மாற்றிகளில் உள்ளகத் தவறு கண்டறிதல்கள் (IFDகள்) ஒரு எளிய ஆனால் மிகவும் பயனுள்ள களப் பாதுகாப்புச் சாதனமாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

மின்மாற்றி தொட்டியின் உள்ளே வளைவு தவறுகளால் ஏற்படும் திடீர் உள் அழுத்தம் அதிகரிப்பை ஒரு IFD கண்டறிகிறது. செயல்படுத்தப்படும் போது, ​​ஒரு பிரகாசமான வண்ணக் காட்சி காட்டி வெளிவருகிறது, இதனால் மின்மாற்றியில் உள்ளகப் பிழை ஏற்பட்டுள்ளதால் அதை மீண்டும்-எனர்ஜெக்ட் செய்யக் கூடாது என்பதை பயன்பாட்டுக் குழுவினர் உடனடியாகக் கண்டறிய முடியும்.

 

நவீன IFD அமைப்புகளின் ஒரு முக்கிய நன்மை என்னவென்றால், பல வடிவமைப்புகள் மின்மாற்றி கூட்டங்களில் நிலையான IEEE அல்லது CSA இணக்கமான PRV ஐ ஒரே சாதனத்தில் ஒருங்கிணைத்து, இணைக்கிறது:

• அழுத்தம் நிவாரணம்
• தவறுக்கான அறிகுறி

ஒரு சிறிய கட்டமைப்பில்.

 

IFDகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• ஒற்றை-கட்ட துருவ-மவுண்டட் டிரான்ஸ்பார்மர்கள்
• மூன்று-கட்ட துருவ-மவுண்டட் டிரான்ஸ்பார்மர்கள்
• பேட்-ஏற்றப்பட்ட மின்மாற்றிகள்
• சிறிய துணை மின் நிலைய மின்மாற்றிகள்

SPR அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​IFDகள் எளிமையானவை, சிக்கனமானவை, குறிப்பாக விநியோக நிலைப் பயன்பாடுகளுக்குப் பொருத்தமானவை.

4.2 திடீர் அழுத்தம் ரிலே (SPR / RPR)

 

இந்த அமைப்புகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• நடுத்தர சக்தி மின்மாற்றிகள்
• பெரிய மின்மாற்றிகள்
• ரெக்டிஃபையர் மின்மாற்றிகள்
• உலை மின்மாற்றிகள்
• இழுவை மின்மாற்றிகள்

 

IFDகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​விரைவான அழுத்தம் உயர்வு ரிலே பாதுகாப்பு அமைப்புகள் வேகமான மின் ஒருங்கிணைப்பை வழங்குகின்றன மற்றும் முக்கியமான பயன்பாடு மற்றும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் பொருத்தமானவை.

4.3 புச்சோல்ஸ் ரிலே

புச்சோல்ஸ் ரிலே என்பது எரிவாயு- மற்றும் எண்ணெய் ஓட்டம்-பாதுகாப்பு-வகை மின்மாற்றிகளில் பயன்படுத்தப்படும் பிழையைக் கண்டறியும் சாதனமாகும்.

முதன்மையாக அழுத்த மாற்றங்களுக்கு பதிலளிக்கும் SPR மற்றும் IFD அமைப்புகளைப் போலல்லாமல், Buchholz ரிலேக்கள் இதன் மூலம் உள் தவறுகளைக் கண்டறிகின்றன:

• வாயு குவிப்பு
• எண்ணெய் எழுச்சி இயக்கம்

 

ரிலே பொதுவாக இரண்டு நிலைகளில் செயல்படுகிறது:

• தொடக்க தவறுகளுக்கான அலாரம்
• கடுமையான உள் தவறுகளுக்கான பயணம்

 

புச்சோல்ஸ் ரிலேக்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

• கன்சர்வேட்டர்-வகை அலகு துணை மின்நிலையங்கள்
• நடுத்தர சக்தி மின்மாற்றிகள்
• பெரிய மின்மாற்றிகள்

 

மெதுவாக வளரும் இன்சுலேஷன் குறைபாடுகளைக் கண்டறியும் திறனின் காரணமாக, பெரிய எண்ணெய் நிரப்பப்பட்ட டிரான்ஸ்பார்மர்களில் உள்ள பிழைகளைக் கண்டறியும் சாதனங்களில் புச்சோல்ஸ் ரிலேகள் மிக முக்கியமான ஒன்றாகும்.

 

5​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​. பொறியியல் நடைமுறையில் பாதுகாப்பு படிநிலை

 

உண்மையான மின்மாற்றி பயன்பாடுகளில், இந்த சாதனங்கள் அனைத்து மின்மாற்றி வகுப்புகளிலும் சமமாகப் பயன்படுத்தப்படுவதில்லை. மாறாக, மின்மாற்றி அளவு மற்றும் தவறான ஆற்றல் அதிகரிக்கும் போது பாதுகாப்பு அமைப்புகள் படிப்படியாக மேலும் மேம்பட்டன.

 

அட்டவணை 2 - டிரான்ஸ்ஃபார்மர் வகுப்பின் வழக்கமான பாதுகாப்பு சாதன பயன்பாடு

இந்த அடுக்கு கட்டமைப்பு, மின்மாற்றி பாதுகாப்பு என்பது அடிப்படை இயந்திர அழுத்த நிவாரணத்திலிருந்து ஒருங்கிணைந்த இயந்திர மற்றும் மின் தவறு பாதுகாப்பு அமைப்புகளை நோக்கி உருவாகிறது என்ற பொறியியல் கொள்கையை பிரதிபலிக்கிறது.

6. முடிவு

 

நவீன மின்மாற்றி பாதுகாப்பு வடிவமைப்பு ஒற்றை சாதனத்தை நம்பியிருப்பதை விட அழுத்தம் நிவாரணம் மற்றும் தவறு கண்டறிதல் அமைப்புகளின் ஒருங்கிணைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது.

PRVகள் மற்றும் PRDகள் இயல்பான மற்றும் அசாதாரண இயக்க நிலைமைகளின் போது கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இயந்திர அழுத்த நிவாரணத்தை வழங்குகின்றன. சிதைவு டிஸ்க்குகள் பேரழிவு தவறுகளின் போது இறுதி அவசர பாதுகாப்பை வழங்குகின்றன. IFDகள் மற்றும் திடீர் அழுத்தம் ரிலே அமைப்புகள் உள் மின் தவறுகளால் ஏற்படும் திடீர் அழுத்தம் உயர்வைக் கண்டறியும் அதே வேளையில், Buchholz ரிலேக்கள் வாயு உருவாக்கம் மற்றும் எண்ணெய் இயக்கம் ஆகியவற்றைக் கண்காணிக்கிறது.

ஒன்றாக, இந்த சாதனங்கள் பல-அடுக்கு மின்மாற்றி பாதுகாப்பு கட்டமைப்பை உருவாக்குகின்றன, இது செயல்பாட்டு நம்பகத்தன்மை, பணியாளர்களின் பாதுகாப்பு மற்றும் விநியோகம், தொழில்துறை மற்றும் பயன்பாட்டு சக்தி அமைப்புகளில் தவறுகளை தனிமைப்படுத்தும் திறனை மேம்படுத்துகிறது.