रिले सिस्टम में करंट ग्रेडिंग का उपयोग करने का क्या लाभ है?

Question

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The correct answer is D: यह ग्रेडेड टाइम लैग सिस्टम में होने वाली लंबी समय की देरी को दूर करता है।. करंट ग्रेडिंग (जिसे इनवर्स डेफिनेट मिनिमम टाइम या करंट-आधारित रिलेइंग के रूप में भी जाना जाता है) रिले को निश्चित समय अंतराल के बजाय फॉल्ट करंट की तीव्रता के आधार पर काम करने की अनुमति देता है। करंट और ऑपरेटिंग समय के बीच व्युत्क्रम संबंध का उपयोग करके, यह उस संचयी समय देरी को समाप्त करता है जो लाइन के अंत में सरल टाइम-ग्रेडेड सिस्टम में होती है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
करंट ग्रेडिंग (जिसे इनवर्स डेफिनेट मिनिमम टाइम या करंट-आधारित रिलेइंग के रूप में भी जाना जाता है) रिले को निश्चित समय अंतराल के बजाय फॉल्ट करंट की तीव्रता के आधार पर काम करने की अनुमति देता है। करंट और ऑपरेटिंग समय के बीच व्युत्क्रम संबंध का उपयोग करके, यह उस संचयी समय देरी को समाप्त करता है जो लाइन के अंत में सरल टाइम-ग्रेडेड सिस्टम में होती है।

Working Principle: मानक टाइम ग्रेडिंग में, प्रत्येक रिले को फॉल्ट को साफ करने के लिए डाउनस्ट्रीम रिले की प्रतीक्षा करनी पड़ती है, जिससे स्रोत के पास के रिले के लिए बहुत अधिक देरी होती है। करंट ग्रेडिंग इनवर्स-टाइम विशेषताओं का उपयोग करती है, जहाँ रिले का ऑपरेटिंग समय $T$ संबंध $T \propto \frac{1}{I^n}$ का पालन करता है। जैसे-जैसे फॉल्ट स्रोत के करीब आता है, करंट बढ़ता है, जिससे रिले तेजी से काम करती है, इस प्रकार फिक्स्ड-टाइम ग्रेडिंग के लिए आवश्यक अत्यधिक समय देरी से बचा जा सकता है।

Key Formulas: $T = \frac{K}{I^n - C}$ — सामान्य IDMT रिले विशेषता सूत्र; $I_{p} = 	ext{Pick-up current}$ — न्यूनतम करंट जिस पर रिले संचालन शुरू करती है

Key Points: स्रोत के करीब होने वाले फॉल्ट के लिए फॉल्ट क्लियरेंस समय को कम करता है।; जानबूझकर किए गए समय-करंट समन्वय के माध्यम से चयनात्मकता (selectivity) बनाए रखता है।; लंबे समय तक फॉल्ट अवधि के कारण सिस्टम अस्थिरता को रोकने के लिए रेडियल फीडर सुरक्षा के लिए आवश्यक है।

Advantages: भारी फॉल्ट करंट के लिए तेजी से फॉल्ट क्लियरिंग; बेहतर समन्वय लचीलापन; लंबे समय तक आर्क एक्सपोजर के कारण उपकरणों को होने वाले संभावित नुकसान को कम करता है

Disadvantages: जटिल समन्वय अध्ययन की आवश्यकता होती है; क्षणिक इनरश करंट के प्रति संवेदनशील; करंट ट्रांसफार्मर की सैचुरेशन विशेषताओं की उच्च सटीकता की आवश्यकता होती है

Applications: रेडियल डिस्ट्रीब्यूशन फीडर; ट्रांसमिशन लाइनों के लिए बैकअप सुरक्षा; औद्योगिक मोटर सुरक्षा

Additional Info: विकल्प A गलत है क्योंकि आवृत्ति स्थिरता जनरेशन-लोड संतुलन और टर्बाइन गवर्नर्स पर निर्भर करती है, रिले ग्रेडिंग पर नहीं।. विकल्प B गलत है क्योंकि प्रतिबाधा ट्रांसमिशन लाइन/ट्रांसफार्मर का एक गुण है, जिसे रिलेइंग विधि द्वारा बदला नहीं जा सकता है।. विकल्प C प्रभाव में आंशिक रूप से सत्य है, लेकिन 'करंट ग्रेडिंग' विशेष रूप से सरल टाइम ग्रेडिंग में निहित समय देरी संचय समस्या को हल करने की तकनीक है।

Answer: D सही है — यह ग्रेडेड टाइम लैग सिस्टम में होने वाली लंबी समय की देरी को दूर करता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि टाइम-ग्रेडेड सिस्टम (सरल ओवरकरंट रिले का उपयोग करके) के परिणामस्वरूप 'बैक-अप' रिले में सबसे अधिक समय की देरी होती है, जो स्रोत के पास उच्च-तीव्रता वाले फॉल्ट के लिए अवांछनीय है।

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Option A: यह पावर सिस्टम की आवृत्ति स्थिरता में सुधार करता है।

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Option B: यह दो सब-स्टेशनों के बीच प्रतिबाधा (impedance) को कम करता है।

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Option C: यह दोषपूर्ण सर्किट के त्वरित ट्रिपिंग को सुनिश्चित करता है।

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