मीडियम वोल्टेज रिंग मेन यूनिट्स, या संक्षेप में RMU, रिंग नेटवर्क सेटअप में उन कॉम्पैक्ट सबस्टेशन के रूप में काम करते हैं जो शहरों और औद्योगिक क्षेत्रों में बिजली के कुशल वितरण में मदद करते हैं। इनकी खास बात यह है कि इनके एक ही यूनिट के अंदर वैक्यूम सर्किट ब्रेकर, लोड ब्रेक स्विच और विभिन्न प्रकार के निगरानी उपकरण सभी एक साथ समाहित होते हैं। इस सेटअप का उद्देश्य स्थान पर कम स्थान घेरना है, लेकिन फिर भी मौजूदा पुराने बुनियादी ढांचे के साथ पूरी तरह से काम करना। उपयोगिता कंपनियों के लिए, जो अपने दशकों पुराने ग्रिड सिस्टम को अपग्रेड करने का प्रयास कर रही हैं, ऐसा कॉम्पैक्ट समाधान तब बिल्कुल आवश्यक हो जाता है जब स्थान सीमित हो और बजट तंग हो।
6.6 kV और 33 kV के बीच संचालित वोल्टेज नेटवर्क लोड में उतार-चढ़ाव, खतरनाक आर्क फ्लैश और विनाशकारी लगातार त्रुटियों जैसी कई समस्याओं से निपटते हैं, जो पूरे सिस्टम को डाउन कर सकती हैं। आज के इलेक्ट्रिकल ग्रिड को बेहतर स्विचिंग उपकरणों की आवश्यकता है जो क्षति होने से पहले 25 kA की विशाल त्रुटि धाराओं को काट सकें, आदर्शतः केवल 50 मिलीसेकंड के भीतर उन्हें रोक सकें। 2024 ग्रिड स्थिरता रिपोर्ट में प्रकाशित एक हालिया अध्ययन ने वास्तव में एक चौंकाने वाली बात पाई: भीड़-भाड़ वाले शहरी क्षेत्रों में होने वाली ग्रिड विफलताओं में से तीन चौथाई से अधिक त्रुटि को अलग करने में धीमी प्रतिक्रिया के समय के कारण होती हैं। यही वह जगह है जहाँ रिंग मेन यूनिट (RMU) वास्तविक अंतर लाती है, क्योंकि उनकी त्वरित डिस्कनेक्ट सुविधाएँ सुरक्षा में इस महत्वपूर्ण अंतर को पाटने में मदद करती हैं।
तीन उप-प्रणालियाँ RMU प्रदर्शन को परिभाषित करती हैं:
हाल के विश्लेषण से पता चलता है कि संख्यात्मक रिले से लैस RMU इलेक्ट्रोमैकेनिकल मॉडल की तुलना में गलत ट्रिपिंग को 63% तक कम कर देते हैं, जिससे संचालन विश्वसनीयता बढ़ जाती है।
अधिकांश उपयोगिताएं SF‚ या वैक्यूम इन्सुलेशन के साथ ड्यूल-बसबार RMU का उपयोग करते हैं, जो IEC 62271-105 के अनुरूप होते हैं। इन प्रणालियों में दोष सहनशीलता पर जोर दिया जाता है—जब कोई फीडर विफल हो जाता है, तो स्वचालन 300 मिलीसेकंड के भीतर वैकल्पिक मार्गों के माध्यम से बिजली को पुनर्निर्देशित कर देता है। सामान्य सेटअप ट्रांसफर के दौरान <0.5% वोल्टेज डिप बनाए रखते हैं, जो EN 50160 बिजली गुणवत्ता मानकों को पूरा करता है।
मध्यम वोल्टेज RMU 50 मिलीसेकंड के भीतर दोषों का पता लगाने के लिए उन्नत सेंसर और सर्किट ब्रेकर का उपयोग करते हैं—पारंपरिक फीडर सिस्टम की तुलना में 80% तेज (यूरोपीय पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट 2023)। रिंग नेटवर्क में, इससे क्षतिग्रस्त केबल खंडों का द्विदिश अलगाव संभव होता है, जबकि अप्रभावित क्षेत्रों के लिए वोल्टेज स्थिरता बनी रहती है।
दोष का पता चलने पर, लोड ब्रेक स्विच 300 मिलीसेकंड के भीतर वैकल्पिक मार्गों के माध्यम से बिजली को पुनःमार्गीकृत कर देते हैं, जिससे सामान्य लाइन विफलता के दौरान जुड़े हुए ग्राहकों के 0.5% से कम पर आउटेज का प्रभाव सीमित रहता है। स्वचालन नियंत्रक अस्पतालों जैसे महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे को गतिशील रूप से प्रवाह मार्ग समायोजित करके प्राथमिकता देते हैं।
47 शहरी ग्रिड ऑपरेटरों के 2023 के सर्वेक्षण के अनुसार, मध्यम वोल्टेज RMU का उपयोग करने वाले स्मार्ट शहर रेडियल नेटवर्क की तुलना में 62% कम दीर्घकालिक आउटेज (>5 मिनट) की सूचना देते हैं। यह प्रौद्योगिकी स्व-उपचार नेटवर्क का समर्थन करती है और प्रति 100,000 ग्राहकों के लिए वार्षिक संचालन व्यय में 740,000 अमेरिकी डॉलर की कमी करती है (पोनेमन 2023)।
मध्यम वोल्टेज RMU रिंग नेटवर्क टोपोलॉजी को सक्षम करके लचीले वितरण की रीढ़ बनते हैं। ये डिज़ाइन सेवा में बाधा के बिना दोष को अलग करने की अनुमति देते हुए बिजली के मार्गों को दोहराते हैं। रेडियल प्रणालियों के विपरीत, रिंग-आधारित नेटवर्क विफलता के एकल बिंदुओं को कम करते हैं—2022 के IEC अध्ययन के अनुसार RMU-समर्थित रिंग का उपयोग करने वाले ग्रिड में अनियोजित आउटेज में 42% कमी आई।
दोषों के दौरान, आरएमयू (RMUs) सर्किट ब्रेकर और लोड स्विच को खोलकर या बंद करके स्वचालित रूप से नेटवर्क को पुनः कॉन्फ़िगर करते हैं। इस द्विदिश नियंत्रण से मिलीसेकंड के भीतर बिजली को पुनः मार्ग प्रदान किया जाता है, जिससे डाउनटाइम कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, ट्रांसफार्मर की विफलता के दौरान, आरएमयू खराब इकाई को अलग करते हुए आसन्न खंडों में लोड स्थानांतरित कर देते हैं।
टोक्यो के शिबूया जिले ने 2023 के तूफानी मौसम से पहले 48 मध्यम वोल्टेज आरएमयू तैनात किए, जिससे दोष घटनाओं में 35% की वृद्धि के बावजूद बिजली आपूर्ति बाधाओं की अवधि में 79% की कमी आई। सीओल में एक समान रणनीति ने तूफान से संबंधित डाउनटाइम में 62% की कमी की, जैसा कि शहरी बिजली प्रणालियों के एक ग्रिड प्रतिरोधकता विश्लेषण .
आधुनिक आरएमयू सौर फार्म और ईवी चार्जिंग हब के एकीकरण के लिए आवश्यक उल्टे बिजली प्रवाह का समर्थन करते हैं। यह क्षमता लोड संतुलन को सक्षम करती है और विकेंद्रीकृत उत्पादन को समायोजित करती है, जो ऊर्जा संक्रमण योजनाओं में वितरण नेटवर्क के अनुकूलन का समर्थन करता है।
मध्यम वोल्टेज RMU बहु-स्तरीय सुरक्षा के माध्यम से नेटवर्क की रक्षा करते हैं। आर्क दोष संसूचन मॉड्यूल 3 मिलीसेकंड के भीतर खतरनाक आर्किंग की पहचान करते हैं ( फुजी इलेक्ट्रिक 2023 ), जबकि तापीय-चुंबकीय ट्रिप तंत्र 25 kA तक के दोष धारा को संभालते हैं। इस दोहरे दृष्टिकोण से अस्थायी अतिभार के दौरान <3% वोल्टेज डिप सुनिश्चित होता है, जो अपस्ट्रीम उपकरणों के लिए निरंतरता बनाए रखता है।
सूक्ष्मप्रक्रियक-आधारित रिले धारा अंतर और हार्मोनिक प्रारूपों का विश्लेषण करते हैं, वास्तविक दोषों को अस्थायी स्पाइक्स से अलग करने में 99.2% सटीकता प्राप्त करते हैं (IEC 62271-2023)। विद्युत यांत्रिक रिले की तुलना में, वे गलत ट्रिपिंग को 47% तक कम कर देते हैं। स्व-परीक्षण कार्यक्षमता प्रत्येक 15 मिनट में रिले की अखंडता को सत्यापित करती है, जो निरंतर तत्परता सुनिश्चित करती है।
उन्नत RMU खंडों में सुरक्षा के समन्वय के लिए ज़ोन-चयनात्मक इंटरलॉकिंग का उपयोग करते हैं, जिससे कुल क्लीयरिंग समय में 58% की कमी आती है, साथ ही चयनात्मक ट्रिपिंग बनी रहती है—जो आठ से अधिक फीड बिंदुओं वाले नेटवर्क में महत्वपूर्ण है। IEC 61850-अनुरूप लॉजिक इंजन 15+ परिदृश्यों में सेटिंग्स का प्रबंधन बिना किसी हस्तक्षेप के करते हैं, जिससे संचालन सरल हो जाता है।
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