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Total No of Questions : 8

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Roll No.

EE-603 (A) (GS)

B.Tech., VI Semester

Examination, May 2023

Grading System (GS)

Power System Protection

Time : Three Hours

Maximum Marks : 70

Note: i) Attempt any five questions.

किन्हीं पाँच प्रश्नों को हल कीजिए।

ii) All questions carry equal marks.

सभी प्रश्नों के समान अंक हैं।

iii) In case of any doubt or dispute the English version question should be treated as final.

किसी भी प्रकार के संदेह अथवा विवाद की स्थिति में अंग्रेजी भाषा के प्रश्न को अंतिम माना जायेगा।

1. a)

What is Zone of Protection? Discuss various zone of protection of a power system with the help of line diagram.

सुरक्षा क्षेत्र क्या है? रेखा आरेख की सहायता से किसी विद्युत प्रणाली के सुरक्षा के विभिन्न क्षेत्रों की चर्चा कीजिए।

b)

Explain the following term related to power system protection.

i) Reliability

ii) Selectivity

iii) Speed

iv) Sensitivity

पावर सिस्टम प्रोटेक्शन से संबंधित निम्नलिखित शब्द की व्याख्या करें।

i) विश्वसनीयता

ii) संवेदनशीलता

iii) चयनात्मकता

iv) सिलेक्टिविटी

2. a)

A 3ϕ, 11 kV, 20 MVA star connected alternator is protected by the differential protection. If the CT ratio is 1200/5, the minimum operating current of the relay is 0.75A and the neutral resistance is 6Ω, calculate the percentage of winding unprotected when alternator is operating at rated voltage.

एक 3ϕ, 11 kV, 20 MVA स्टार कनेक्टेड अल्टरनेटर डिफरेंशियल प्रोटेक्शन द्वारा सुरक्षित है। यदि CT अनुपात 1200/5 है, तो रिले का न्यूनतम ऑपरेटिंग करंट 0.75A है और तटस्थ प्रतिरोध 6Ω है, जब अल्टरनेटर रेटेड वोल्टेज पर काम कर रहा है तो असुरक्षित वाइंडिंग के प्रतिशत की गणना करें।

b)

An Alternator stator winding protected by a differential relay have a 15% slope of characteristics a fault is occur in winding and the current is 400A through CT₁ and 320A through CT₂, assuming that the CT ratio of 500/5A, will the relay trip?

एक अल्टरनेटर स्टेटर वाइंडिंग एक अन्तरसम्बद्ध स्टेंटर वाइंडिंग में विभेदात्मक का 15% ढलान होता है, जो वाइंडिंग में दोष होता है और करंट CT₁ के माध्यम से 400A, और CT₂ के माध्यम से 320A होता है, यह मानते हुए कि 500/5A का CT अनुपात, क्या रिले ट्रिप होगा?

3. a)

Determine the time of operation of relay of rating 5 Amp, 2.2 sec IDMT and having a relay setting of 125%, TMS = 0.6. It is connected to a supply circuit through a C.T. 400/5 ratio, the fault current is 400 Amp.

5 Amp, 2.2 sec IDMT मुझे और 125%, TMS = 0.6 की रिले सेटिंग वाले रिले के संचालन का समय निर्धारित करें। यह C.T. 400/5 अनुपात के माध्यम से आपूर्ति सर्किट से जुड़ा है, फॉल्ट करंट 400 Amp है।

b)

In the given diagram the fault current is equal to 2000 A. For discrimination, the time gradient line margin between the relays is 0.3 sec. Determine the time of operation of two relays of relay 1 and relay 2 given that R₁ has a TMS = 0.2. Assume that both the relay have the characteristics as shown:

PSM 2 3.6 5 8 10 15 20
Time 10 6 3.9 3.15 2.8 2.2 2.1

दिए गए चित्र में फॉल्ट करंट 2000 A के बराबर है, 0.3 सेकंड में रिले के बीच समय ढाल अंतर के भेदभाव के लिए, दो रिले के संचालन का समय निर्धारित करें और रिले 2 का TMS दिया गया है कि R₁ में TMS = 0.2 है, यह मानते हुए दिखा दिया गया है कि दोनों रिले में विशेषताएँ हैं:

PSM 2 3.6 5 8 10 15 20
समय 10 6 3.9 3.15 2.8 2.2 2.1
Diagram for Question
4. a)

What is Sampling theorem? A 24 bit ADC has a conversion time of 20 microseconds, what is maximum frequency that can be acquired without using sample and hold circuit?

नमूनाकरण प्रमेय क्या है? एक 24 बिट ADC का रूपांतरण समय 20 माइक्रोसेकंड है, अधिकतम आवृत्ति क्या है जिसे नमूना और होल्ड सर्किट का उपयोग किए बिना प्राप्त किया जा सकता है?

b)

Draw the flow chart of estimation of phasor from Discrete Fourier transforms.

डिस्क्रीट फोरियर ट्रांसफॉर्म्स से फेज़र के आकलन का फ्लोचार्ट बनाइए।

5. a)

Explain the working of PMU using block diagram.

ब्लॉक डायग्राम की सहायता से PMU की कार्यप्रणाली समझाइए।

b)

Derive the expression of impedance seen by the distance relay during power swing.

पावर स्विंग के दौरान दूरी रिले द्वारा देखी गई प्रतिबाधा की अभिव्यक्ति को व्युत्पन्न करें।

6. a)

Discuss the working of SF₆ circuit breaker.

SF₆ सर्किट ब्रेकर की कार्यप्रणाली पर चर्चा करें।

b)

What is an under frequency relay; explain with help of diagram? At what frequency under-frequency relay operate?

एक आवृत्ति रिले के तहत क्या है; डायग्राम की मदद से समझाइए। किस फ्रीक्वेंसी पर अंडर-फ्रीक्वेंसी रिले संचालित होता है?

7. a)

Why the bus bar differential schemes have a tendency to operate for external fault?

बस बार डिफरेंशियल स्कीमें में बाहरी गलती के लिए काम करने की प्रवृत्ति क्यों होती है?

b)

Differentiate between transformer and generator differential protection.

ट्रांसफार्मर और जनरेटर डिफरेंशियल प्रोटेक्शन में अंतर बताइए।

8. a)

What are the main causes and effect of shunt fault?

शंट फॉल्ट के म��ख्य कारण और प्रभाव क्या हैं?

b)

Explain any one type of relaying scheme based on microprocessor.

माइक्रोप्रोसेसर पर आधारित किसी भी प्रकार की रिलेइंग स्कीम को समझाइए।