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

व्याख्या:

दोष संरक्षण के लिए दूरी रिले

परिभाषा: दूरी रिले एक प्रकार का सुरक्षात्मक रिले है जिसका उपयोग बिजली प्रणालियों में दोषों का पता लगाने और उन्हें अलग करने के लिए किया जाता है। यह रिले के स्थान और दोष के स्थान के बीच प्रतिबाधा के आधार पर संचालित होता है। दूरी रिले का प्राथमिक कार्य प्रतिबाधा को मापकर ट्रांसमिशन लाइनों को दोषों से बचाना है, जो दोष की दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है।

दूरी रिले रिले के स्थान पर वोल्टेज और धारा को मापते हैं और प्रतिबाधा की गणना करते हैं (Z = V/I)। जब कोई दोष होता है, तो प्रतिबाधा में महत्वपूर्ण परिवर्तन होता है। यदि गणना की गई प्रतिबाधा पूर्व निर्धारित क्षेत्र के भीतर आती है, तो रिले दोष की उपस्थिति की पहचान करता है और दोषपूर्ण खंड को अलग करने के लिए सुरक्षा तंत्र को सक्रिय करता है।

सही विकल्प विश्लेषण:

सही विकल्प है:

विकल्प 1: यह रिले और दोष के बीच प्रतिबाधा के आधार पर संचालित होता है।

यह विकल्प दूरी रिले के कामकाज का सही वर्णन करता है। रिले अपने स्थान और दोष के बीच प्रतिबाधा को मापता है, और यदि प्रतिबाधा पूर्व निर्धारित सीमा के भीतर आती है, तो यह दोष की स्थिति को इंगित करता है और सुरक्षा तंत्र को शुरू करता है।

Additional Information 

विश्लेषण को और समझने के लिए, आइए अन्य विकल्पों का मूल्यांकन करें:

विकल्प 2: यह केवल लघु-परिपथ संरक्षण के लिए उपयोग किया जाता है।

यह विकल्प गलत है क्योंकि दूरी रिले का उपयोग विभिन्न प्रकार के दोष संरक्षण के लिए किया जाता है, न कि केवल लघु-परिपथ संरक्षण के लिए। वे फेज-टू-फेज दोष, फेज-टू-ग्राउंड दोष और ट्रांसमिशन लाइन पर अन्य असामान्य स्थितियों का पता लगा सकते हैं।

विकल्प 3: यह केवल धारा के आधार पर संचालित होता है।

यह विकल्प गलत है क्योंकि एक दूरी रिले प्रतिबाधा की गणना करने के लिए वोल्टेज और धारा दोनों मापों के आधार पर संचालित होता है। केवल धारा पर निर्भर रहने से दोष की दूरी का सटीक निर्धारण करने के लिए आवश्यक जानकारी नहीं मिलेगी।

विकल्प 4: यह दोष स्थान पर वोल्टेज के आधार पर संचालित होता है।

यह विकल्प गलत है क्योंकि, हालांकि वोल्टेज माप रिले के संचालन का हिस्सा है, इसके संचालन का प्राथमिक आधार प्रतिबाधा गणना है, जिसमें वोल्टेज और धारा दोनों शामिल हैं। केवल वोल्टेज से दोष की दूरी का निर्धारण नहीं किया जा सकता है।

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।

व्याख्या:

रिले का समय सेटिंग गुणक (TSM)

समय सेटिंग गुणक (TSM) सुरक्षात्मक रिले के संचालन में एक महत्वपूर्ण पैरामीटर है, विशेषरूप से अतिधारा और अंतर सुरक्षा योजनाओं के संदर्भ में। TSM रिले की समय विलंब विशेषता को समायोजित करता है, जो यह प्रभावित करता है कि रिले दोष स्थितियों पर कितनी जल्दी प्रतिक्रिया करता है। विद्युत आपूर्ति में व्यवधान को कम करने और चयनात्मक ट्रिपिंग सुनिश्चित करने के लिए विद्युत प्रणाली के भीतर सुरक्षा उपकरणों के समन्वय के लिए यह समायोजन महत्वपूर्ण है।

अन्य विकल्पों का विश्लेषण:

विकल्प 1: रिले की प्रचालन धारा सीमा को समायोजित करें

यह विकल्प गलत है क्योंकि प्रचालन धारा सीमा, जिसे पिकअप धारा के रूप में भी जाना जाता है, आमतौर पर रिले के धारा सेटिंग पैरामीटर का उपयोग करके समायोजित की जाती है। TSM धारा देहली के बजाय समय विलंब विशेषताओं से संबंधित है।

विकल्प 2: रिले की धारा सेटिंग बढ़ाएँ

यह विकल्प भी गलत है। रिले की धारा सेटिंग को बढ़ाने का अथ होगा उस धारा स्तर को बदलना जिस पर रिले काम करना शुरू करता है (पिकअप स्तर), जो TSM का कार्य नहीं है। TSM विशेष रूप से रिले द्वारा दोष धारा को लेने के बाद समय विलंब को समायोजित करता है।

विकल्प 4: रिले के समय विलंब को कम करें

जबकि यह विकल्प आंशिक रूप से सही है, यह अधूरा है। TSM वास्तव में रिले के समय विलंब को कम कर सकता है, लेकिन इसका प्राथमिक कार्य दोष की गंभीरता के आधार पर समय विलंब को संशोधित करना है, जिसका अर्थ है कि यह उचित समन्वय के लिए आवश्यकतानुसार समय विलंब को बढ़ा और घटा दोनों सकता है। इसलिए, विकल्प 3 अधिक व्यापक और सटीक है।

सही उत्तर है: 3) बहुत छोटी दोष धाराओं का पता लगाने और उन पर प्रतिक्रिया करने की रिले की क्षमता।

व्याख्या:

सुरक्षात्मक रिले में संवेदनशीलता का अर्थ है:

• न्यूनतम दोष धारा (या शक्ति, वोल्टेज, आदि) जिसे रिले विश्वसनीय रूप से पता लगा सकता है और उस पर प्रतिक्रिया कर सकता है।

• एक उच्च संवेदनशील रिले बहुत छोटी दोष धाराओं के लिए भी काम कर सकता है, जिससे मामूली दोषों के लिए भी सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

तारापुर परमाणु ऊर्जा स्टेशन:

• तारापुर परमाणु ऊर्जा स्टेशन तारापुर, महाराष्ट्र में स्थित है।
• यह 28 अक्टूबर 1969 को भारत का पहला व्यावसायिक परमाणु ऊर्जा स्टेशन था।
• यह भारत, संयुक्त राज्य अमेरिका और अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी के बीच हस्ताक्षरित 123 समझौतों के तहत किया गया था।
• स्टेशन का संचालन भारतीय राष्ट्रीय बिजली निगम द्वारा किया जाता है।

 

बिजली संयंत्र	रिएक्टर का प्रकार
कुडनकुलम परमाणु ऊर्जा संयंत्र	WWER (जल-जल ऊर्जावान रिएक्टर)
तारापुर परमाणु ऊर्जा केंद्र	BWR (क्वथन जल रिएक्टर)
नरौरा परमाणु ऊर्जा केंद्र	PHWR (दबाव भारी जल रिएक्टर)
काइगा परमाणु ऊर्जा केंद्र	PHWR (दबाव भारी जल रिएक्टर)

तारापुर परमाणु ऊर्जा केंद्र:

• तारापुर परमाणु ऊर्जा केंद्र तारापुर, महाराष्ट्र में स्थित है।
• यह 28 अक्टूबर 1969 को भारत का पहला व्यावसायिक परमाणु ऊर्जा केंद्र था।
• यह भारत, संयुक्त राज्य अमेरिका और अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी के बीच हस्ताक्षरित 123 समझौतों के तहत किया गया था।
• केंद्र का संचालन भारतीय राष्ट्रीय बिजली निगम द्वारा किया जाता है।

 

परमाणु उर्जा संयंत्र	स्थापन राज्य	शुरू हुआ
कुडनकुलम	तमिलनाडु	1998
तारापुर	महाराष्ट्र	1969
कैगा	कर्नाटक	2000
नरोरा	उत्तर प्रदेश	1991

 

परमाणु ऊर्जा संयंत्र	राज्य	क्षमता
तारापुर परमाणु ऊर्जा संयंत्र	महाराष्ट्र	1400 मेगावाट
रावतभाटा परमाणु ऊर्जा संयंत्र	राजस्थान	1180 मेगावाट
कुडनकुलम परमाणु ऊर्जा संयंत्र	तमिलनाडु	2000 मेगावाट
कैगा परमाणु ऊर्जा संयंत्र	कर्नाटक	880 मेगावाट

वह न्यूनतम निकासी दूरी जिससे उपकरण को विभिन्न वोल्टेज स्तरों की विद्युत लाइनों से दूर रखा जाना चाहिए, नीचे तालिका में दर्शायी गयी है।

वोल्टेज	न्यूनतम निकासी दूरी (फीट)
50 kV तक	10
50 से 200 kV	15
200 से 350 kV	20
350 से 500 kV	25
500 से 750 kV	35
750 से 1000 kV	45
1000 kV से अधिक	50

संचरण लाइनों को तीन श्रेणियों के आधार पर वर्गीकृत किया गया है।

a) संचरण लाइन की लम्बाई 

b) संचालन वोल्टेज 

c) धारिता का प्रभाव 

नीचे दी गई तालिका संचरण लाइनों के वर्गीकरण को सारांशित करती है।

संचरण लाइन	संचरण लाइन की लम्बाई	संचालन वोल्टेज	धारिता का प्रभाव
लघु संचरण लाइन	(0 - 80) km	(0 - 20) kV	'C' नहीं लिया गया है।
मध्यम संचरण लाइन	(80 - 200) km	(20 - 100) kV	'C' स्थानीकृत है।
लंबी संचरण लाइन	(> 200) km	(> 100) kV	'C' वितरित है।

कॉन्सेप्ट:

भार कारक उपभुक्त औसत ऊर्जा और अधिकतम मांग का अनुपात होता है।

भार कारक = उपभुक्त औसत ऊर्जा / उपभुक्त अधिकतम ऊर्जा 

गणना:

दिया गया है कि भार कारक = 0.5

0.5 भार कारक पर उपभुक्त औसत ऊर्जा = 600 kWh

उपभुक्त औसत ऊर्जा = \(\frac{{600}}{{0.5}}\) = 1200 kWh

अब उपभुक्त अधिकतम ऊर्जा स्थिर है और भार कारक 0.8 तक बढ़ता है।

उपभुक्त औसत ऊर्जा = भार कारक × उपभुक्त अधिकतम ऊर्जा

= 0.8 × 1200

= 960 kWh

भार गुणांक = औसत मांग/अधिकतम मांग

औसत मान = (50) (0.6) = 30 MW

संयंत्र क्षमता गुणांक = औसत मांग/संयंत्र क्षमता

संयंत्र क्षमता \(=\frac{30}{0.5}=60~MW\)

संरक्षित क्षमता = संयंत्र की क्षमता - अधिकतम मांग = 60 - 50 = 10 MW

BIS चिन्ह	उपकरण
	वितरण फ्यूज बोर्ड स्विच के बिना
	वितरण फ्यूज बोर्ड स्विचेस के साथ
	स्विच के बिना मुख्य फ्यूज बोर्ड
	स्विच के साथ मुख्य फ्यूज बोर्ड

 

धारणा:

परमाणु रिएक्टर:

• यह एक उपकरण है जिसमें एक परमाणु प्रतिक्रिया शुरू, बनाए और नियंत्रित की जाती है।
• यह नियंत्रित श्रृंखला प्रतिक्रिया के सिद्धांत पर काम करता है और एक स्थिर दर पर ऊर्जा प्रदान करता है।

व्याख्या:

• मॉडरेटर का कार्य विखंडन के दौरान उत्पन्न होने वाले तेजी से बढ़ते द्वितीयक न्यूट्रॉन को धीमा करना है।
• मॉडरेटर की सामग्री हल्की होनी चाहिए और इसे न्यूट्रॉन को अवशोषित नहीं करना चाहिए।
• आमतौर पर भारी पानी, ग्रेफाइट, ड्यूटेरियम और पैराफिन आदि मॉडरेटर के रूप में कार्य कर सकते हैं।
• ये मॉडरेटर प्रोटॉन में समृद्ध हैं। जब तेज गति से चलने वाले न्यूट्रॉन मॉडरेटर पदार्थों के प्रोटॉन से टकराते हैं, तो उनकी ऊर्जाएँ आपस में बदल जाती हैं और इस तरह न्यूट्रॉन धीमा हो जाते हैं।
• ऐसे न्यूट्रॉन को तापीय न्यूट्रॉन कहा जाता है जो ईंधन में U235 के विखंडन का कारण बनते हैं।

निम्नलिखित प्रकार के केबल का उपयोग आमतौर पर 3-फेज वाले सेवा के लिए किया जाता है:

1. बेल्ट युक्त केबल - 11 kV तक

2. आवरित केबल - 22 kV से 66 kV तक

3. दबाव युक्त केबल - 66 kV से अधिक के लिए

बेल्ट युक्त केबल:

• इन केबलों का उपयोग 11 kV तक के वोल्टेज के लिए किया जाता है लेकिन असाधारण परिस्थितियों में, उनका उपयोग 22 kV तक बढ़ाया जा सकता है
• बेल्ट प्रकार का निर्माण केवल निम्न और मध्यम वोल्टेज के लिए उपयुक्त है क्योंकि इन वोल्टेज के लिए केबलों में विकसित विद्युत्स्थैतिक प्रतिबल अधिक या कम अरीय यानी अवरोधन के पार होता है
• उच्च वोल्टेज (22 kV से अधिक) के लिए, स्पर्शीय प्रतिबल भी महत्वपूर्ण हो जाते हैं
• यह प्रतिबल कागज के अवरोधन की परतों के अनुदिश लागू होते हैं
• चूँकि कागज के अवरोध का प्रतिरोध परतों के अनुदिश काफी कम होता है, इसलिए, स्पर्शीय तनाव कागज़ के अवरोध की परतों के अनुदिश रिसाव धारा का निर्माण करते हैं
• रिसाव धारा के कारण स्थानीय तापन होता है, जिसके परिणामस्वरूप किसी भी समय अवरोधन के टूटने का जोखिम होता है

पुनःप्राप्ति वोल्टेज:

RMS वोल्टेज जो अंतिम आर्क अवरोध (जब वियोजक खुला होता है) के बाद परिपथ वियोजक के संपर्को पर दिखाई देता है, "पुनः प्राप्ति वोल्टेज" कहलाता है।

पुनःप्रवर्ती वोल्टेज:

इसे उस वोल्टेज के रूप में परिभाषित किया जाता है जो आर्क विलोपन के क्षण के तुरंत बाद वियोजक संपर्को पर दिखाई देता है।

सक्रिय पुनःप्राप्ति वोल्टेज:

इसे आर्क विलोपन के समय पर तात्कालिक पुनःप्राप्ति वोल्टेज के रूप में परिभाषित किया जाता है।

आर्क वोल्टेज:

इसे उस वोल्टेज के रूप में परिभाषित किया जाता है जो आर्क के निर्माण अवधि के दौरान संपर्को पर तब दिखाई देते हैं, जब धारा के प्रवाह को आर्क के रूप में बनाए रखा जाता है। यह उस बिंदु को छोड़कर, जिस पर वोल्टेज तेजी से अधिकतम मान तक बढ़ता है और धारा शून्य तक पहुंच जाती है, कम मान ग्रहण करता है।