नवीकरणीय ऊर्जा ग्रिड कनेक्शन के लिए आउटडोर वैक्यूम सर्किट ब्रेकर

फोटोवोल्टिक और पवन ऊर्जा संयंत्रों जैसी नवीकरणीय-ऊर्जा परियोजनाओं को अंततः अपनी उत्पन्न बिजली को व्यापक बिजली प्रणाली से जोड़ने की आवश्यकता होती है।

उस समय, परियोजना अब केवल सौर मॉड्यूल, इनवर्टर या पवन टरबाइन के बारे में नहीं है। ग्रिड-कनेक्शन सिस्टम को स्विचिंग, सुरक्षा, अलगाव, माप, नियंत्रण और गलती रुकावट को भी संभालना चाहिए।

आउटडोर वैक्यूम सर्किट ब्रेकर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। सिस्टम के इस हिस्से में

मध्यम-वोल्टेज ग्रिड-कनेक्शन फीडर में, वीसीबी को सामान्य ऑपरेटिंग करंट ले जाने, स्विचिंग कमांड निष्पादित करने और फॉल्ट करंट को बाधित करने की आवश्यकता हो सकती है जब सुरक्षा प्रणाली यह निर्धारित करती है कि सर्किट को डिस्कनेक्ट किया जाना चाहिए।

हालाँकि, कोई एकल 'सौर सर्किट ब्रेकर' कॉन्फ़िगरेशन नहीं है जिसे एक नवीकरणीय-ऊर्जा परियोजना से दूसरे में कॉपी किया जा सके।

यहां तक ​​कि के रूप में वर्णित दोनों परियोजनाओं 35 केवी फोटोवोल्टिक ग्रिड कनेक्शन के लिए अलग-अलग ब्रेकरों की आवश्यकता हो सकती है क्योंकि उनकी रेटेड वर्तमान, गलती स्तर, सुरक्षा व्यवस्था, स्थापना वातावरण और नियंत्रण आवश्यकताएं अलग-अलग हैं।

यही कारण है कि वीसीबी का चयन प्रोजेक्ट लेबल के बजाय पावर-सिस्टम डिज़ाइन से शुरू होना चाहिए।

नवीकरणीय-ऊर्जा ग्रिड कनेक्शन में एक आउटडोर वीसीबी क्या भूमिका निभाता है?

एक नवीकरणीय-ऊर्जा संयंत्र आम तौर पर संग्रह सर्किट, ट्रांसफार्मर, स्विचिंग उपकरण और सबस्टेशन के अनुक्रम के माध्यम से ग्रिड से जुड़ता है।

प्रोजेक्ट आर्किटेक्चर के आधार पर, एक आउटडोर वीसीबी को फीडर पर, सबस्टेशन बे पर या जेनरेशन सिस्टम और यूटिलिटी नेटवर्क के बीच किसी अन्य स्विचिंग पॉइंट पर स्थापित किया जा सकता है।

इसकी भूमिका मुख्यतः विद्युतीय है।

सामान्य ऑपरेशन के दौरान, ब्रेकर सर्किट करंट को वहन करता है और नियोजित स्विचिंग कमांड का जवाब देता है। जब सुरक्षा प्रणाली ऐसी स्थिति का पता लगाती है जिसके लिए वियोग की आवश्यकता होती है, तो ब्रेकर ट्रिप कमांड प्राप्त करता है और करंट को बाधित करता है।

इसका मतलब यह है कि वीसीबी को एक अलग उत्पाद के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।

इसका वास्तविक प्रदर्शन इस बात पर निर्भर करता है कि यह सुरक्षा रिले या बुद्धिमान नियंत्रक, सीटी और पीटी या अन्य सेंसिंग डिवाइस, सहायक बिजली आपूर्ति, नियंत्रण सर्किट और अपस्ट्रीम और डाउनस्ट्रीम नेटवर्क के साथ कैसे समन्वय करता है।

ग्रिड-कनेक्शन प्रोजेक्ट में, यह संपूर्ण समन्वय केवल नेमप्लेट पर लिखे सही वोल्टेज वाले ब्रेकर को खरीदने से अधिक महत्वपूर्ण है।

35 केवी प्रोजेक्ट का चयन केवल वोल्टेज द्वारा क्यों नहीं किया जा सकता?

मान लीजिए कि दो फोटोवोल्टिक परियोजनाएं 35 केवी प्रणाली से जुड़ती हैं।

यह मान लेना आसान होगा कि उन्हें उसी आउटडोर वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का उपयोग करना चाहिए।

लेकिन यह जरूरी नहीं कि सही हो.

एक परियोजना में उच्च संयंत्र क्षमता हो सकती है और इसलिए एक अलग रेटेड वर्तमान की आवश्यकता होती है। दूसरा सबस्टेशन पर स्थित हो सकता है जहां संभावित शॉर्ट-सर्किट करंट अधिक है। तीसरे प्रोजेक्ट के लिए डिस्पैच या सबस्टेशन ऑटोमेशन सिस्टम के साथ रिमोट कंट्रोल और संचार की आवश्यकता हो सकती है।

पर्यावरणीय स्थितियाँ अंतिम विन्यास को भी बदल सकती हैं।

पारंपरिक कम ऊंचाई वाले क्षेत्र में 35 केवी परियोजना पठार पर, अत्यधिक प्रदूषित औद्योगिक वातावरण में या बहुत कम सर्दियों के तापमान वाले क्षेत्र में स्थित 35 केवी स्थापना से भिन्न होती है।

तो '35 kV' हमें केवल सिस्टम वोल्टेज वर्ग बताता है।

यह हमें ब्रेकर का चयन करने के लिए आवश्यक सभी बातें नहीं बताता है।

एक संपूर्ण चयन पर अभी भी विचार करने की आवश्यकता है:

सिस्टम वोल्टेज → रेटेड करंट → शॉर्ट-सर्किट ड्यूटी → इन्सुलेशन स्तर → सुरक्षा योजना → नियंत्रण और संचार → स्थापना वातावरण

वह क्रम उपकरण चयन के लिए कहीं अधिक विश्वसनीय आधार देता है।

रेटेड करंट को वास्तविक विद्युत प्रवाह का पालन करना चाहिए

नवीकरणीय-ऊर्जा परियोजनाएं स्थापित क्षमता और फीडर व्यवस्था में काफी भिन्न हो सकती हैं।

इस कारण से, ब्रेकर के रेटेड करंट का चयन उस वास्तविक करंट के अनुसार किया जाना चाहिए जिसे फीडर या बे द्वारा ले जाने की उम्मीद है, साथ ही प्रोजेक्ट डिजाइन मार्जिन और लागू तकनीकी आवश्यकताओं के अनुसार।

केवल इसलिए सबसे बड़ी उपलब्ध वर्तमान रेटिंग चुनना उचित नहीं है क्योंकि बड़ी संख्या अधिक सुरक्षित लगती है।

एक ब्रेकर जो काफी बड़ा है, लागत बढ़ा सकता है और परियोजना को सार्थक मूल्य प्रदान किए बिना उपकरण कॉन्फ़िगरेशन को बदल सकता है।

बेहतर तरीका यह है कि प्रोजेक्ट के इलेक्ट्रिकल डिज़ाइन से शुरुआत की जाए और रेटेड करंट का चयन करने से पहले अपेक्षित ऑपरेटिंग करंट की पुष्टि की जाए।

ईपीसी और उपयोगिता परियोजनाओं के लिए, एकल-पंक्ति आरेख आमतौर पर इस चर्चा के लिए सबसे उपयोगी दस्तावेजों में से एक है।

शॉर्ट-सर्किट तोड़ने की क्षमता एक अलग आवश्यकता है

रेटेड करंट और शॉर्ट-सर्किट ब्रेकिंग करंट दो बहुत अलग परिचालन स्थितियों का वर्णन करते हैं।

रेटेड करंट का संबंध सामान्य ऑपरेशन के दौरान ब्रेकर द्वारा प्रवाहित होने वाले निरंतर करंट से होता है।

शॉर्ट-सर्किट ब्रेकिंग करंट फॉल्ट करंट से संबंधित है जिसे ब्रेकर को बाधित करने की आवश्यकता हो सकती है।

एक नवीकरणीय-ऊर्जा फीडर अपेक्षाकृत मध्यम सामान्य धारा पर काम कर सकता है, जबकि अभी भी बहुत अधिक उपलब्ध फॉल्ट करंट वाले नेटवर्क से जुड़ा हुआ है।

इसलिए, वास्तविक स्थापना बिंदु के लिए गणना की गई शॉर्ट-सर्किट स्तर के अनुसार ब्रेकर का चयन किया जाना चाहिए।

यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जब एक नवीकरणीय-ऊर्जा परियोजना मौजूदा उपयोगिता सबस्टेशन से जुड़ी हो।

ग्रिड पक्ष उपलब्ध दोष स्तर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है, इसलिए ब्रेकर का चयन केवल सौर या पवन संयंत्र की उत्पादन क्षमता के अनुसार नहीं किया जाना चाहिए।

सुरक्षा समन्वय यह निर्धारित करता है कि वीसीबी को कब संचालित होना चाहिए

सर्किट ब्रेकर स्वतंत्र रूप से निर्णय नहीं लेता कि कब ट्रिप करना है।

वह निर्णय सामान्यतः सुरक्षा प्रणाली से आता है।

सीटी, पीटी या अन्य सेंसिंग उपकरण विद्युत संकेत प्रदान करते हैं। सुरक्षा रिले या बुद्धिमान नियंत्रक कॉन्फ़िगर की गई सेटिंग्स के अनुसार उन संकेतों का मूल्यांकन करता है। यदि सुरक्षा मानदंड पूरे होते हैं, तो ब्रेकर को एक ट्रिप कमांड भेजा जाता है।

इसके बाद ब्रेकर भौतिक व्यवधान उत्पन्न करता है।

यह एक संपूर्ण परिचालन श्रृंखला बनाता है:

माप → सुरक्षा निर्णय → ट्रिप कमांड → वीसीबी ऑपरेशन → स्थिति प्रतिक्रिया

यदि उस श्रृंखला का कोई भी हिस्सा गलत तरीके से कॉन्फ़िगर किया गया है, तो ग्रिड-कनेक्शन सिस्टम अपेक्षित रूप से काम नहीं कर सकता है, भले ही ब्रेकर स्वयं यांत्रिक रूप से स्वस्थ हो।

यही कारण है कि नवीकरणीय-ऊर्जा परियोजनाओं के लिए वीसीबी चयन पर एक स्वतंत्र खरीद निर्णय के बजाय सुरक्षा आवश्यकताओं के साथ चर्चा की जानी चाहिए।

सीटी और पीटी कॉन्फ़िगरेशन परियोजना से मेल खाना चाहिए

मापन और सुरक्षा आवश्यकताएँ एक नवीकरणीय-ऊर्जा परियोजना से दूसरी परियोजना में भिन्न होती हैं।

कुछ परियोजनाएँ सबस्टेशन में स्थापित अलग-अलग उपकरण ट्रांसफार्मर से करंट और वोल्टेज सिग्नल प्राप्त करती हैं। अन्य उपकरण डिज़ाइन के आधार पर एकीकृत सेंसिंग कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग कर सकते हैं।

मुख्य प्रश्न यह नहीं है कि ब्रेकर में 'अधिक सेंसर' हैं या नहीं।

महत्वपूर्ण प्रश्न यह है कि क्या संवेदन प्रणाली परियोजना की सुरक्षा, माप और नियंत्रण योजना के लिए आवश्यक संकेत प्रदान करती है।

उदाहरण के लिए, प्रोजेक्ट को ओवरकरंट सुरक्षा के लिए वर्तमान जानकारी, निगरानी या सुरक्षा तर्क के लिए वोल्टेज जानकारी और दूरस्थ पर्यवेक्षण के लिए अतिरिक्त संकेतों की आवश्यकता हो सकती है।

ब्रेकर और नियंत्रक कॉन्फ़िगरेशन को अंतिम रूप देने से पहले इन आवश्यकताओं की पुष्टि की जानी चाहिए।

रिमोट कंट्रोल और संचार तेजी से महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं

कई नवीकरणीय-ऊर्जा संयंत्र प्रमुख शहरों से दूर स्थित हैं या सीमित ऑन-साइट कर्मियों के साथ संचालित होते हैं।

परिणामस्वरूप, दूरस्थ निगरानी और नियंत्रण अक्सर समग्र परियोजना डिजाइन के महत्वपूर्ण भाग होते हैं।

जहां आवश्यक हो, एक बुद्धिमान आउटडोर वीसीबी को परियोजना की नियंत्रण प्रणाली के साथ काम करने और निर्दिष्ट संचार वास्तुकला के माध्यम से स्थिति की जानकारी, अलार्म और ऑपरेटिंग कमांड प्रदान करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

लेकिन संचार को कभी भी सामान्य सुविधा के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।

प्रोजेक्ट डिज़ाइन चरण के दौरान प्रोटोकॉल, डेटा पॉइंट, रिमोट-कंट्रोल अथॉरिटी, इंटरफ़ेस जिम्मेदारी और साइबर सुरक्षा आवश्यकताओं को स्पष्ट किया जाना चाहिए।

'स्मार्ट' के रूप में वर्णित ब्रेकर प्रत्येक SCADA या स्वचालन प्रणाली के साथ स्वचालित रूप से संगत नहीं है।

अंतर्राष्ट्रीय ईपीसी परियोजनाओं के लिए, संचार आवश्यकताओं को उत्पादन से पहले तकनीकी विनिर्देश में शामिल किया जाना चाहिए।

स्वचालित पुनर्प्राप्ति हमेशा सही डिफ़ॉल्ट नहीं होती है

ओवरहेड वितरण नेटवर्क में स्वचालित रीक्लोजिंग का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है क्योंकि कई दोष अस्थायी हो सकते हैं।

हालाँकि, नवीकरणीय-ऊर्जा ग्रिड-कनेक्शन परियोजनाओं में फीडर प्रकार, उत्पादन प्रणाली, सुरक्षा रणनीति और उपयोगिता आवश्यकताओं के आधार पर अलग-अलग ऑपरेटिंग दर्शन हो सकते हैं।

इसलिए, स्वचालित पुनः बंद करने को केवल इसलिए सक्षम नहीं किया जाना चाहिए क्योंकि नियंत्रक इसका समर्थन करता है।

परियोजना को पहले यह निर्धारित करना चाहिए कि क्या पुनः बंद करने की अनुमति है, यह किन परिस्थितियों में संचालित हो सकती है और यह उत्पादन प्रणाली और उपयोगिता सुरक्षा के साथ कैसे समन्वय करती है।

कुछ परियोजनाओं के लिए, ब्रेकर ट्रिप के बाद अलग नियंत्रण तर्क की आवश्यकता हो सकती है।

यह इस बात का एक और उदाहरण है कि क्यों अंतिम फ़ंक्शन सेट को उपलब्ध नियंत्रक सुविधाओं की अधिकतम संख्या के बजाय प्रोजेक्ट द्वारा संचालित किया जाना चाहिए।

बाहरी वातावरण अभी भी मायने रखता है

नवीकरणीय-ऊर्जा परियोजनाएं अक्सर वहां बनाई जाती हैं जहां ऊर्जा संसाधन सबसे मजबूत होता है न कि जहां विद्युत उपकरणों के लिए पर्यावरण सबसे आसान होता है।

सौर संयंत्र सूखे, धूल भरे या अधिक ऊंचाई वाले क्षेत्रों में स्थित हो सकते हैं। पवन परियोजनाएं तेज़ हवा, कम तापमान या तटीय वातावरण के संपर्क में आ सकती हैं।

इसलिए आउटडोर वीसीबी का मूल्यांकन वास्तविक साइट स्थितियों के अनुसार किया जाना चाहिए।

इन्सुलेशन स्तर, क्रीपेज आवश्यकता, न्यूनतम और अधिकतम तापमान, ऊंचाई, संदूषण और संक्षेपण जोखिम सभी अंतिम उत्पाद विन्यास को प्रभावित कर सकते हैं।

यह सीधे उच्च ऊंचाई और ठंडी जलवायु वाले वीसीबी चयन से भी जुड़ा है।

एक परियोजना एक ही समय में नवीकरणीय-ऊर्जा अनुप्रयोग और विशेष-पर्यावरण अनुप्रयोग दोनों हो सकती है।

स्थापना और कमीशनिंग ग्रिड-कनेक्शन प्रक्रिया का हिस्सा हैं

यहां तक ​​कि सही ढंग से चयनित ब्रेकर को भी अभी भी सही ढंग से स्थापित और चालू करने की आवश्यकता है।

साइट पर काम के दौरान, परियोजना की आवश्यकताओं के अनुसार उपकरण की स्थिति, प्राथमिक कनेक्शन, नियंत्रण सर्किट, स्थिति प्रतिक्रिया और सुरक्षा इंटरफेस को सत्यापित करने की आवश्यकता होती है।

कमीशनिंग का उद्देश्य केवल यह पुष्टि करना नहीं है कि ब्रेकर खुल और बंद हो सकता है।

अधिक महत्वपूर्ण प्रश्न यह है कि क्या संपूर्ण प्रणाली सही ढंग से व्यवहार करती है:

जब सुरक्षा प्रणाली ट्रिप कमांड जारी करती है, तो क्या ब्रेकर प्रतिक्रिया देता है?

क्या नियंत्रक को बाद में सही स्थिति प्राप्त होती है?

क्या स्थानीय और दूरस्थ संकेत सहमत हैं?

क्या सुरक्षा और नियंत्रण कार्य अनुमोदित डिज़ाइन के अनुरूप हैं?

ये जाँचें उपकरण को एक व्यक्तिगत उत्पाद से एक कार्यशील ग्रिड-कनेक्शन प्रणाली के हिस्से में बदल देती हैं।

डीजीजी पावर 35 केवी फोटोवोल्टिक ग्रिड-कनेक्शन परियोजना अनुभव

डीजीजी पावर ने 110 केवी सबस्टेशन से जुड़े 35 केवी फोटोवोल्टिक ग्रिड-कनेक्शन फीडर का समर्थन किया है , जो इंस्टॉलेशन और कमीशनिंग समर्थन के साथ एक नया फ्लोर-स्टैंडिंग आउटडोर हाई-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर प्रदान करता है।

इस प्रकार की परियोजना के लिए, उपकरण का मूल्यांकन केवल उसके व्यक्तिगत उत्पाद मापदंडों के आधार पर नहीं किया जाता है।

ब्रेकर को मौजूदा सबस्टेशन सिस्टम में फिट होना चाहिए, परियोजना सुरक्षा और नियंत्रण आवश्यकताओं के साथ समन्वय करना चाहिए और ऑपरेशन से पहले सही ढंग से स्थापित और सत्यापित होना चाहिए।

इस प्रकार का क्षेत्र अनुभव मूल्यवान है क्योंकि नवीकरणीय-ऊर्जा ग्रिड कनेक्शन अंततः एक इंजीनियरिंग-एकीकरण कार्य है।

उत्पाद निर्माण वितरण प्रक्रिया का केवल एक हिस्सा है।

उपकरण चयन, तकनीकी पुष्टि, स्थापना, कमीशनिंग और परियोजना समन्वय सभी अंतिम परिणाम में योगदान करते हैं।

कोटेशन का अनुरोध करने से पहले क्या जानकारी प्रदान की जानी चाहिए?

यदि पूर्ण पैरामीटर अभी तक उपलब्ध नहीं हैं, तो एकल-पंक्ति आरेख, सुरक्षा योजना और परियोजना तकनीकी विनिर्देश एक उपयोगी प्रारंभिक बिंदु प्रदान कर सकते हैं।

नवीकरणीय-ऊर्जा ग्रिड-कनेक्शन परियोजनाओं के लिए डीजीजी पावर सपोर्ट

डीजीजी पावर सबस्टेशनों, वितरण प्रणालियों, बुनियादी ढांचे और नवीकरणीय-ऊर्जा परियोजनाओं के लिए मध्यम और उच्च-वोल्टेज ट्रांसमिशन और वितरण उपकरण प्रदान करता है।

आउटडोर वीसीबी अनुप्रयोगों के लिए, डीजीजी पावर उपकरण वितरण के माध्यम से प्रारंभिक तकनीकी चरण से ग्राहकों का समर्थन कर सकता है।

परियोजना के दायरे के आधार पर, इसमें ब्रेकर चयन, सीटी/पीटी समन्वय, नियंत्रक कॉन्फ़िगरेशन, तकनीकी-दस्तावेज़ समीक्षा, फ़ैक्टरी परीक्षण, एफएटी समर्थन, स्थापना और कमीशनिंग समन्वय शामिल हो सकते हैं।

उद्देश्य केवल सही वोल्टेज के साथ चिह्नित ब्रेकर की आपूर्ति करना नहीं है।

इसका उद्देश्य इनके बीच स्पष्ट संबंध स्थापित करना है:

ग्रिड की स्थिति → सुरक्षा आवश्यकताएँ → ब्रेकर कॉन्फ़िगरेशन → फ़ैक्टरी सत्यापन → साइट कमीशनिंग

नवीकरणीय-ऊर्जा परियोजनाओं के लिए, वह संपूर्ण संबंध एक स्विचिंग डिवाइस को एक विश्वसनीय ग्रिड-कनेक्शन समाधान के हिस्से में बदल देता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न: नवीकरणीय-ऊर्जा ग्रिड कनेक्शन के लिए आउटडोर वीसीबी

निष्कर्ष

नवीकरणीय-ऊर्जा ग्रिड-कनेक्शन परियोजना के लिए एक आउटडोर वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का चयन करने के लिए वोल्टेज वर्ग चुनने से कहीं अधिक की आवश्यकता होती है।

ब्रेकर को वास्तविक ऑपरेटिंग करंट, शॉर्ट-सर्किट स्तर, इन्सुलेशन आवश्यकताओं, सुरक्षा योजना, नियंत्रण वास्तुकला और साइट वातावरण से मेल खाना चाहिए।

इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि वीसीबी को संपूर्ण ग्रिड-कनेक्शन प्रणाली का हिस्सा माना जाना चाहिए।

वास्तविक परिचालन श्रृंखला है:

माप → सुरक्षा → ब्रेकर संचालन → फीडबैक → ग्रिड नियंत्रण

उपयोगिताओं, ईपीसी ठेकेदारों और नवीकरणीय-ऊर्जा परियोजना डेवलपर्स के लिए, डिजाइन और खरीद चरण के दौरान इस रिश्ते को सही करने से बाद में फैक्ट्री परीक्षण, कमीशनिंग और संचालन को काफी सरल बनाया जा सकता है।

यदि आप फोटोवोल्टिक, पवन-ऊर्जा या नवीकरणीय-ऊर्जा ग्रिड-कनेक्शन परियोजना के लिए एक आउटडोर वैक्यूम सर्किट ब्रेकर का चयन कर रहे हैं, तो डीजीजी पावर को अपना सिस्टम वोल्टेज, रेटेड वर्तमान, शॉर्ट-सर्किट स्तर, सुरक्षा योजना, सीटी/पीटी आवश्यकताएं, संचार आवश्यकताएं और तकनीकी विनिर्देश भेजें। हमारी टीम उपयुक्त प्रोजेक्ट कॉन्फ़िगरेशन का मूल्यांकन करने में सहायता कर सकती है।