Differential Relays MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Differential Relays - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

सही उत्तर है: 4) यह दो या दो से अधिक बिंदुओं के बीच वोल्टेज में अंतर का पता लगाता है और यदि वोल्टेज अंतर निर्धारित सीमा से अधिक हो जाता है तो सिस्टम को ट्रिप करता है।

व्याख्या:
वोल्टेज अवकल रिले का प्राथमिक कार्य है:

• सिस्टम में दो या दो से अधिक बिंदुओं पर वोल्टेज की तुलना करना (जैसे, ट्रांसफार्मर वाइंडिंग, बसबार या ट्रांसमिशन लाइन के पार)।
• इन वोल्टेजों में असंतुलन (अंतर) का पता लगाना।
• यदि वोल्टेज अंतर पूर्वनिर्धारित सीमा से अधिक हो जाता है, तो परिपथ ब्रेकर को ट्रिप करना, जो एक दोष (जैसे, शॉर्ट परिपथ, ओपन परिपथ या इन्सुलेशन विफलता) का संकेत देता है।

विकल्प विश्लेषण
धाराओं में कला कोण अंतर → यह एक कला तुलना रिले का वर्णन करता है, न कि वोल्टेज अवकल रिले।

प्रतिबाधा माप → यह एक प्रतिबाधा रिले (दूरी संरक्षण में प्रयुक्त) का कार्य है।

क्षेत्र में प्रवेश करने/बाहर निकलने वाली धारा → यह एक धारा अंतर रिले का वर्णन करता है, जो किरचॉफ के धारा नियम (वोल्टेज नहीं) पर काम करता है।

इस प्रकार, सही विकल्प 4 है।

ट्रांसफॉर्मर में थर्मल ओवरहीटिंग प्रोटेक्शन

ट्रांसफॉर्मर ओवरहीटिंग प्रोटेक्शन में अत्यधिक गर्मी से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए रणनीतियाँ शामिल हैं, आमतौर पर तापमान सेंसर, अलार्म और जबरदस्ती वेंटिलेशन का उपयोग करके। ये उपाय यह सुनिश्चित करते हैं कि ट्रांसफॉर्मर सुरक्षित तापमान सीमा के भीतर काम करता है और ओवरलोडिंग या अन्य दोषों से होने वाले नुकसान को रोकता है।

ट्रांसफॉर्मर में थर्मल ओवरहीटिंग प्रोटेक्शन विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है:

• ट्रांसफॉर्मर के आंतरिक तापमान की निगरानी करने के लिए।
• ओवरहीटिंग के कारण होने वाले नुकसान को रोकने के लिए, जो इन्सुलेशन को कम कर सकता है और ट्रांसफॉर्मर के जीवन को कम कर सकता है।
• यदि तापमान सुरक्षित सीमा से अधिक हो जाता है तो अलार्म ट्रिगर करने या ट्रांसफॉर्मर को बंद करने के लिए।

एक अल्टरनेटर का परसेंटेज डिफरेंशियल प्रोटेक्शन

• यह एक सुरक्षा योजना है जो मुख्य रूप से अल्टरनेटर वाइंडिंग के अंदर आंतरिक दोषों का पता लगाने और उनसे बचाने के लिए प्रयोग की जाती है।
• यह बाहरी दोषों या मामूली CT त्रुटियों के दौरान ट्रिपिंग से बचने के लिए एक "परसेंटेज" या "बायस" सिद्धांत का उपयोग करती है, जिससे यह स्थिर और चयनात्मक बनती है।
• यह अल्टरनेटर वाइंडिंग में प्रवेश करने और बाहर निकलने वाली धारा की तुलना करके काम करती है, और केवल तभी संचालित होती है जब उनके बीच एक महत्वपूर्ण अंतर होता है, जो एक आंतरिक दोष का संकेत देता है।
• एक डिफरेंशियल रिले इन धाराओं के बीच अंतर की निगरानी करता है। यदि अल्टरनेटर स्वस्थ है, I₁ ≈ और I₂, इसलिए कोई डिफरेंशियल करंट प्रवाहित नहीं होता → रिले ट्रिप नहीं करता है।
• यदि कोई आंतरिक दोष है, तो धारा का कुछ भाग जमीन पर या चरणों के बीच लीक हो जाता है → I1 ≠ I2, एक महत्वपूर्ण I_diff उत्पन्न करता है और रिले ट्रिप करता है।

स्टेटर भू-दोष संरक्षण

• प्रत्यावर्तित्र में स्टेटर भू-दोष संरक्षण में रोधन की विफलता के कारण ग्राउंड दोष होने पर स्टेटर कुंडलन को होने वाले नुकसान को रोकना शामिल है। यह आमतौर पर ग्राउंड दोष धारा को सीमित करके और दोष के दौरान परिपथ का पता लगाकर और उसे ट्रिप करके प्राप्त किया जाता है।
• रोधन भंजन के कारण स्टेटर कुंडलन विफल हो सकती है, जिससे कुंडलन और मशीन के फ्रेम (ग्राउंड) के बीच लघु परिपथ हो सकता है।
• जनरेटर में स्टेटर भू-दोष संरक्षण स्टेटर कोर और कुंडलन को होने वाले नुकसान को कम करने के लिए ग्राउंड दोष धारा को सीमित करता है।
• यह जनरेटर के तटस्थ बिंदु को सीमित प्रतिबाधा (जैसे, एक प्रतिरोधक) के साथ ग्राउंड करके और भू-दोष का पता लगाने और उन पर प्रतिक्रिया करने के लिए सुरक्षात्मक रिले का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।
• स्टेटर कुंडलन के विभिन्न प्रतिशत का पता लगाने और उनकी सुरक्षा के लिए 20Hz अन्तःक्षेपण या तीसरे हार्मोनिक मॉनिटरिंग जैसी विभिन्न विधियों का उपयोग किया जाता है।

अंतर-मोड़ दोष संरक्षण

• इस सुरक्षा पद्धति में, संरक्षित खंड के दोनों सिरों पर धाराओं की तुलना की जाती है।
• सामान्य परिचालन स्थितियों में, धाराएँ समान होती हैं। असामान्य या दोष की स्थितियों में, धारा असमान हो जाती है। दोष की स्थितियों में असमान धाराओं का अंतर रिले के प्रचालन कुंडली से गुजरने की व्यवस्था की जाती है।
• फिर रिले अपने संपर्क बंद करके संरक्षित खंड को सिस्टम से अलग करता है।

'अंतर-मोड़ दोष संरक्षण' का उद्देश्य

• प्रत्यावर्तित्र के स्टेटर में एक ही फेज कुंडलन के आसन्न घुमावों के बीच लघु-परिपथ का पता लगाना।
• ये दोष स्थानीय तापक, रोधन क्षति और यहां तक कि अगर जल्दी पता नहीं चला तो विनाशकारी कुंडलन विफलताओं का कारण बन सकते हैं।
• चूँकि ये दोष हमेशा फेज-टू-ग्राउंड या फेज-टू-फेज दोष का कारण नहीं बनते हैं, इसलिए मानक सुरक्षाएँ उनका पता नहीं लगा सकती हैं जिससे अंतर-मोड़ दोष संरक्षण महत्वपूर्ण हो जाता है।

∴ संचालन कुण्डल के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा = 3.125 – 2.75 = 0.375 A

सही उत्तर विकल्प 3 है।: (युग्म 3)

संकल्पना:

अवकलन रिले वास्तव में शक्ति ट्रांसफॉर्मर  प्राथमिक और द्वितीयक धारा के मध्य तुलना करता है, 

अगर किसी भी असंतुलितता को प्राथमिक और द्वितीयक धाराओं में पाया जाता है तो रिले प्रवर्तित होगा और ट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक और द्वितीयक परिपथ वियोजक दोनों को इंटर ट्रिप करेगा।

शक्ति ट्रांसफार्मर के अवकल संरक्षण के लिए CT को ट्रांसफार्मर के डेल्टा पक्ष में स्टार में और ट्रांसफार्मर के स्टार पक्ष में डेल्टा में संयोजित होना चाहिए।

ट्रांसफार्मर के लिए दिया गया संयोजन Y -Δ है। डेल्टा पक्ष को स्टार से जोड़ा जाना चाहिए। इसलिए, सीटी के लिए संयोजन Δ-Y संयोजन के रूप में होना चाहिए।​इसलिए, प्राथमिक CT को स्टार तथा द्वितीयक को डेल्टा के रूप में होना चाहिए।

जनरेटर स्टेटर संरक्षण:

• ये दोष जनरेटर में स्टेटर कुंडलन के विद्युतरोधन विफलता के कारण उत्पन्न होते हैं।
• निम्नलिखित दोष स्टेटर कुंडलन में विद्युतरोधन विफलता का कारण बन सकते हैं।

1. फेज औऱ भू-संपर्क के बीच दोष
2. फेज के बीच दोष
3. इंटर-टर्न दोष

• स्टेटर कुंडलन दोष को सबसे खतरनाक दोष माना जाता है, इसलिए स्टेटर कुंडलन दोष को जल्द से जल्द दूर करने के लिए स्वचालित संरक्षण बहुत आवश्यक है।
• स्टेटर कुंडलन दोष के विरुद्ध प्रत्यावर्तक के संरक्षण के लिए, इसकी अधिक संवेदनशीलता और विश्वसनीयता के कारण संरक्षण की विभेदी विधि या, मर्ज-प्राइस रक्षण का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

प्रत्यावर्तक का विभेदी रक्षण:

• स्टेटर कुंडलन दोषों की सुरक्षा के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम प्रणाली परिसंचारी-धारा सिद्धांत है।
• संरक्षण की इस पद्धति में, संरक्षित खंड के दोनों सिरों पर धाराओं की तुलना की जाती है।
• सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, धाराएं समान होती हैं।
• असामान्य या दोष की स्थिति में, धारा असमान हो जाती है।
• दोष की स्थिति में असमान धाराओं के अंतर को रिले की संचालन कुंडली से पारित होने के लिए व्यवस्थित किया जाता है। रिले तब प्रणाली से संरक्षित खंड को अलग करने के लिए अपने संपर्कों को बंद कर देता है।
• 3-फेज जनरेटर के लिए धारा विभेदी संरक्षण की योजनाबद्ध व्यवस्था को दिखाया गया है।

• स्टेटर कुंडलन के प्रत्येक फेज के दोनों किनारों पर दो एकसमान धारा ट्रांसफार्मर युग्म CT1 और CT2 रखे गए हैं।
• धारा ट्रांसफॉर्मर के प्रत्येक सेट की माध्यमिक स्टार से संयोजित होती है।
• चार-कोर पायलट केबल के माध्यम से दो उदासीन बिंदुओं और दो-स्टार समूहों के संबंधित टर्मिनलों को एक साथ संयोजित किया जाता है।
• यह पायलट केबल धारा ट्रांसफॉर्मर के प्रत्येक युग्म और संबंधित पायलट P में धारा परिसंचरण के लिए एक स्वतंत्र पथ प्रदान करती है।
• रिले कुंडली स्टार में संयोजित हैं, उदासीन बिंदु धारा-ट्रांसफार्मर सामान्य उदासीन से संयोजित होता है, और बाहरी अन्य तीन पायलटों में से प्रत्येक के लिए एक सिरा होता है।
• प्रत्येक धारा ट्रांसफॉर्मर पर भार रिले के भार के समान ही होता है।
• रिले तीन पायलट तारों के समविभव बिंदुओं के साथ संयोजित होता हैं और ये समविभव बिंदु स्वाभाविक रूप से पायलट तारों के बीच में स्थित होंगे।
• संरक्षण की इस पद्धति में उपयोग किए जाने वाले रिले तात्क्षणिक विद्युत चुम्बकीय प्रकार हैं।

अभिनत अवकलज रिले:

इस रिले में, दो प्रकार की कुंडलियां होती हैं: एक प्रचालन कुंडली और दूसरी निरोधक कुंडली होता है।

अभिनत अनुपात प्रचालन कुंडली के लिए निरोधक कुंडली के फेरों की संख्या का अनुपात है। यह इस प्रकार दिया गया है:

अभिनत = \( {N\over N_o}\)

प्रचालन कुंडली में उत्पादित MMF = No(i1 - i2)

निरोधक कुंडली में उत्पादित MMF = \( {N \over 2}(i_1+i_2)\)

संतुलित या साम्यवस्था की स्थिति में:

\(N_o(i_1-i_2)= {N \over 2}(i_1+i_2)\)

\( {N\over N_o} = \dfrac{2(i_1 - i_2)}{(i_1 + i_2)}\times 100\)

% अबिनत = \(\dfrac{200(i_1 - i_2)}{(i_1 + i_2)}\)

• संरक्षण उपकरण बिना किसी विक्षोभ के कार्य करने के लिए शेष स्वस्थ प्रणाली से एक दोषपूर्ण खंड को अलग करके अपना उद्देश्य पूरा करते हैं।
• एक संरक्षण प्रणाली का कार्य दोषों को रोकना नहीं है जैसा कि इसके नाम से पता चलता है, बल्कि यह मरम्मत की लागत को कम करता है क्योंकि यह दोष को भांप लेता है क्योंकि यह केवल एक दोष होने के बाद कार्य करता है।

संरक्षण योजनाएं:
लाइन के साथ कई संरक्षण योजनाओं का आविष्कार किया गया है क्योंकि संरक्षण इंजीनियरों को विद्युत प्रणालियों में प्रगति के साथ नई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। यहां, हम सबसे बुनियादी योजना पर चर्चा करेंगे।

• अति धारा संरक्षण योजना
• विभेदक संरक्षण योजना
• दूरी संरक्षण योजना
• दिशात्मक संरक्षण योजना/मर्ज मान संरक्षण 

सुरक्षा योजनाएं और संबंधित संरक्षित पुर्जे या मशीनें:

मर्ज-मूल्य अवकल संरक्षण योजना:

• मर्ज-मूल्य अवकल संरक्षण एक प्रतिशत अवकल संरक्षण के अलावा और कुछ नहीं है।
• यह परिसंचारी धारा योजना के सिद्धांत के तहत काम करता है।
• आंतरिक लघु परिपथ, आंतरिक जमीनी दोष और अंतर-टर्न लघु परिपथ से ट्रांसफार्मर की सुरक्षा के लिए मर्ज-मूल्य अवकल सुरक्षा का उपयोग किया जाता है।

मर्ज- मूल्य संरक्षण में CT संबंधन:

CT प्रणाली के हर फेज़ से जुड़े होते हैं।

शक्ति ट्रांसफॉर्मर (PT) के फेज़ शिफ्ट को शून्य करने के लिए, विपरीत अभिलक्षण में धारा ट्रांसफार्मर (CT) जुड़ा हुआ है।

स्टार-स्टार शक्ति ट्रांसफार्मर को धारा ट्रांसफार्मर द्वारा डेल्टा/डेल्टा संबंधन द्वारा संरक्षित किया जाता है।

अभिनत अवकल रिले​:

• वह रिले जिसका प्रचालन दो या दो से अधिक विद्युत राशियों के फेज़ अंतर पर निर्भर करता है, अवकल सुरक्षा रिले के रूप में जाना जाता है।
• यह फेज़ कोण और समान विद्युत राशियों के परिमाण के बीच तुलना के सिद्धांत पर कार्य करता है।
• एक अभिनत अवकल रिले में, अभिनत को निरोधक और प्रचालन कुंडली के घुमावों की संख्या के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

अभिनत अवकल रिले का प्रचालन:

प्रचालन कुंडली में उत्पादित MMF = N_o(I₁ - I₂)

MMF निरोधक कुंडली में उत्पन्न होता है = \( {N_r\over 2}(I_1+I_2)\)

संतुलन की स्थिति में:

\( {N_r\over 2}(I_1+I_2)\) = = No(I1 - I2)

अभिनत = \( {N_r \over N_o}\) = \( 2{{(I_1-I_2)}\over (I_1+I_2) }\)

विभेदक रिले:

• एक विभेदक रिले वह होता है जो दो या दो से अधिक समान विद्युत मात्राओं का फेजर अंतर पूर्व-निर्धारित मान से अधिक होने पर संचालित होता है।
• इस प्रकार एक धारा विभेदक रिले वह होता है जो प्रणाली के एक सेक्शन में प्रवेश करने वाली धारा की तुलना सेक्शन को छोड़ने वाली धारा से करता है।
• सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, दो धाराएं बराबर होती हैं लेकिन जैसे ही कोई दोष होता है, यह स्थिति अब लागू नहीं होती है।
• आने वाली और जाने वाली धाराओं के बीच अंतर को रिले के संचालित कुंडल के माध्यम से प्रवाहित करने की व्यवस्था की जाती है।
• यदि यह विभेदक धारा पिकअप मान के बराबर या उससे अधिक है, तो रिले कार्य करेगा और दोषपूर्ण सेक्शन को अलग करने के लिए परिपथ वियोजक को खोलेगा।

विभेदक रिले के अनुप्रयोग:

• आम तौर पर, उपकरणों के बड़े भागों में आंतरिक दोषों के खिलाफ उपकरणों की सुरक्षा के लिए विभेदक रिले का उपयोग किया जाता है।
• मर्ज मूल्य संरक्षण योजना विभेदक रिले का एक रूप है जिसका उपयोग आवर्तित्र के स्टेटर कुंडली को आंतरिक दोषों और ट्रांसफार्मर से बचाने के लिए किया जाता है।
• ट्रांसफॉर्मर कुंडली की सुरक्षा के लिए विभेदक रिले का भी उपयोग किया जाता है।
• हम संचरण लाइन की सुरक्षा और बस बार की सुरक्षा में भी विभेदक रिले का उपयोग कर सकते हैं।
   

नोट: प्रतिघात रिले, प्रवेशन रिले, प्रतिबाधा रिले दूरी रिले हैं।

प्रत्यावर्तक का विभेदक संरक्षण या मर्ज-मूल्य संरक्षण:

• स्टेटर कुंडली दोषों के संरक्षण के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम प्रणाली परिसंचारी-धारा सिद्धांत है।
• संरक्षण के इस तरीके में, संरक्षित खंड के दो सिरों पर धाराओं की तुलना की जाती है।
• सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, धाराएं समान हैं।
• असामान्य या दोष की शर्तों के तहत, धारा असमान हो जाती है।
• दोष की स्थिति के तहत असमान धाराओं के अंतर को रिले के संचालित कुंडल से गुजरने के लिए व्यवस्थित किया जाता है। रिले तब अपने संपर्कों को प्रणाली से संरक्षित अनुभाग को अलग करने के लिए बंद कर देता है।
• 3-फेज जनरेटर के लिए धारा अंतर संरक्षण की योजनाबद्ध व्यवस्था को दिखाया गया है।

• स्टेटर कुंडली के प्रत्येक फेज के दोनों सिरों पर दो समान धारा ट्रांसफार्मर युग्म CT1 और CT2 रखे गए हैं।
• धारा ट्रांसफार्मर के प्रत्येक सेट का द्वितीयक स्टार से जुड़ा होता है।
• दो तटस्थ बिंदु और दो-स्टार समूहों के संबंधित टर्मिनलों को एक चार-कोर पायलट केबल के माध्यम से एक साथ जोड़ा जाता है।
• इस पायलट केबल ने धारा ट्रांसफार्मर और संबंधित पायलट P के प्रत्येक युग्म में धारा परिसंचरण के लिए एक स्वतंत्र पथ प्रदान किया करता है।
• रिले कुंडल स्टार में जुड़े हुए हैं, तटस्थ बिंदु धारा-ट्रांसफार्मर आम तटस्थ से जुड़ा है, और बाहरी अन्य तीन पायलटों में से प्रत्येक के लिए एक समाप्त होता है।
• प्रत्येक धारा ट्रांसफार्मर पर भार रिले के भार के समान है।
• रिले तीन पायलट तारों के समविभव बिंदुओं से जुड़े हुए हैं और ये समविभव बिंदु स्वाभाविक रूप से पायलट तारों के बीच में स्थित होंगे।
• इस विधि के संरक्षण में रिले का उपयोग तात्कालिक विद्युत चुम्बकीय प्रकार में किया जाता है ।

अवकल रिले वास्तव में शक्ति ट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक और द्वितीयक धाराओं के बीच तुलना करता है, अगर किसी भी असंतुलितता को प्राथमिक और द्वितीयक धाराओं में पाया जाता है तो रिले प्रवर्तित होगा और ट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक और द्वितीयक परिपथ वियोजक दोनों को इंटर ट्रिप करेगा।

शक्ति ट्रांसफार्मर के अवकल संरक्षण के लिए CT को ट्रांसफार्मर के डेल्टा पक्ष में स्टार में और ट्रांसफार्मर के स्टार पक्ष में डेल्टा में जुड़ा होना चाहिए।