విద్యుత్ శక్తి నాణ్యతను మెరుగుపరచడానికి చర్యలు మరియు సాంకేతిక మార్గాలు
వోల్టేజ్ విచలనాలు మరియు హెచ్చుతగ్గులను ప్రమాణాలు-అనుకూల విలువలలో ఉంచడానికి, వోల్టేజ్ నియంత్రణ అవసరం.
వోల్టేజ్ నియంత్రణ అనేది ప్రత్యేక సాంకేతిక మార్గాల సహాయంతో విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ యొక్క లక్షణ పాయింట్ల వద్ద వోల్టేజ్ స్థాయిలను మార్చే ప్రక్రియ, ఇది ముందుగా నిర్ణయించిన చట్టం ప్రకారం స్వయంచాలకంగా నిర్వహించబడుతుంది. శక్తి కేంద్రాలలో (CPU) వోల్టేజ్ నియంత్రణ చట్టం విద్యుత్ సరఫరా సంస్థచే నిర్ణయించబడుతుంది, సాధ్యమైతే, ఆ CPUకి కనెక్ట్ చేయబడిన మెజారిటీ వినియోగదారుల ప్రయోజనాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది.
ఎలక్ట్రికల్ ఎనర్జీ రిసీవర్ల టెర్మినల్స్ వద్ద అవసరమైన వోల్టేజ్ పాలనను నిర్ధారించడానికి, వోల్టేజ్ నియంత్రణ యొక్క క్రింది పద్ధతులు ఉపయోగించబడతాయి: పవర్ ప్లాంట్లు మరియు సబ్స్టేషన్ల (CPU) బస్సులలో, అవుట్గోయింగ్ లైన్లలో, ఉమ్మడి మరియు అదనపు.
ప్రాసెసర్ బస్సులపై వోల్టేజ్ను నియంత్రించేటప్పుడు, అవి కౌంటర్ కరెంట్ రెగ్యులేషన్ అని పిలవబడే వాటిని అందిస్తాయి.కౌంటర్ వోల్టేజ్ నియంత్రణ అనేది వోల్టేజ్ను అత్యధిక లోడ్లో నామమాత్రపు 5 - 8%కి పెంచడం మరియు లోడ్ను బట్టి ర్యాంప్తో అత్యల్ప లోడ్ వద్ద నామమాత్రపు (లేదా తక్కువ) వరకు వోల్టేజ్ను పెంచడం అని అర్థం.
సరఫరా ట్రాన్స్ఫార్మర్ యొక్క పరివర్తన నిష్పత్తిని మార్చడం ద్వారా నియంత్రణ జరుగుతుంది... ఈ ప్రయోజనం కోసం, ట్రాన్స్ఫార్మర్లు ఆన్-లోడ్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేషన్ మీన్స్ (OLTC)తో అమర్చబడి ఉంటాయి... ఆన్-లోడ్ స్విచ్లతో కూడిన ట్రాన్స్ఫార్మర్లు ± 10 నుండి ± 16% పరిధిలో వోల్టేజ్ నియంత్రణను అనుమతిస్తాయి. 1.25 - 2.5% రిజల్యూషన్తో. పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు 6 — ± 5% పరిధి మరియు సర్దుబాటు దశ ± 2.5% (టేబుల్ 1)తో ఆఫ్-సర్క్యూట్ స్విచ్ (ప్రేరేపణ లేకుండా మారడం) యొక్క 20 / 0.4 kV పరికరాలు స్విచ్ నియంత్రణ పరికరాలు.
టేబుల్ 1. సర్క్యూట్ బ్రేకర్తో 6-20 / 0.4 kV ట్రాన్స్ఫార్మర్లకు వోల్టేజ్ అలవెన్సులు
సరైన ఎంపిక పరివర్తన కారకం సర్క్యూట్ బ్రేకర్తో కూడిన ట్రాన్స్ఫార్మర్ (ఉదాహరణకు కాలానుగుణ నియంత్రణతో) లోడ్ మారినప్పుడు సాధ్యమైనంత ఉత్తమమైన వోల్టేజ్ పాలనను అందిస్తుంది.
నెట్వర్క్ యొక్క పొడవు మరియు దాని సర్క్యూట్, రియాక్టివ్ పవర్ రిజర్వ్ మొదలైన వాటిపై ఆధారపడి వోల్టేజ్ నియంత్రణ యొక్క ఒకటి లేదా మరొక పద్ధతిని ఉపయోగించడం యొక్క ప్రయోజనం స్థానిక పరిస్థితుల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.
వోల్టేజ్ విచలనం సూచిక నెట్వర్క్లో వోల్టేజ్ నష్టంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, నెట్వర్క్ యొక్క నిరోధకత మరియు లోడ్పై ఆధారపడి ఉంటుంది.ఆచరణలో, విద్యుత్ శక్తి యొక్క రిసీవర్ల వోల్టేజ్లోని విచలనాలను పరిగణనలోకి తీసుకొని, వైర్లు మరియు కేబుల్ కోర్ల యొక్క క్రాస్-సెక్షన్లను ఎన్నుకునేటప్పుడు నెట్వర్క్ యొక్క ప్రతిఘటనలో మార్పు దానిలోని వోల్టేజ్లో మార్పుతో ముడిపడి ఉంటుంది (ప్రకారం అనుమతించదగిన వోల్టేజ్ నష్టాలు), అలాగే ఓవర్హెడ్ లైన్లలో కెపాసిటర్ల శ్రేణి కనెక్షన్ను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు (రేఖాంశ పరిహార సంస్థాపనలు - UPK).
శ్రేణిలో కనెక్ట్ చేయబడిన కెపాసిటర్లు లైన్ యొక్క కొన్ని ప్రేరక నిరోధకతను భర్తీ చేస్తాయి, తద్వారా లైన్లోని రియాక్టివ్ కాంపోనెంట్ను తగ్గిస్తుంది మరియు లోడ్పై ఆధారపడి నెట్వర్క్లో కొంత అదనపు వోల్టేజ్ను సృష్టిస్తుంది.
కెపాసిటర్ల సిరీస్ కనెక్షన్ ముఖ్యమైన లోడ్ రియాక్టివ్ పవర్ (tgφ > 0.75-1.0) కోసం మాత్రమే సిఫార్సు చేయబడింది. రియాక్టివ్ పవర్ ఫ్యాక్టర్ సున్నాకి దగ్గరగా ఉంటే, లైన్ వోల్టేజ్ నష్టం ప్రధానంగా క్రియాశీల ప్రతిఘటన మరియు క్రియాశీల శక్తి ద్వారా నిర్ణయించబడతాయి. ఈ సందర్భాలలో, ప్రేరక నిరోధక పరిహారం అసాధ్యమైనది.
లోడ్లో పదునైన హెచ్చుతగ్గుల విషయంలో UPC యొక్క ఉపయోగం చాలా ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే కెపాసిటర్ల నియంత్రణ ప్రభావం (జోడించిన వోల్టేజ్ విలువ) లోడ్ కరెంట్కు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది మరియు ఆచరణాత్మకంగా ఎటువంటి జడత్వం లేకుండా స్వయంచాలకంగా మారుతుంది. అందువల్ల, కెపాసిటర్ల సిరీస్ కనెక్షన్ వోల్టేజ్ 35 kV మరియు అంతకంటే తక్కువ ఓవర్ హెడ్ లైన్లలో ఉపయోగించబడాలి, సాపేక్షంగా తక్కువ శక్తి కారకంతో అకస్మాత్తుగా ప్రత్యామ్నాయ లోడ్లను సరఫరా చేస్తుంది. అవి పారిశ్రామిక నెట్వర్క్లలో పదునైన హెచ్చుతగ్గుల లోడ్లతో కూడా ఉపయోగించబడతాయి.
నెట్వర్క్ నిరోధకతను తగ్గించడానికి పైన చర్చించిన చర్యలతో పాటు, నెట్వర్క్ లోడ్లను మార్చడానికి చర్యలు, ముఖ్యంగా రియాక్టివ్లు, వోల్టేజ్ నష్టాలను తగ్గించడానికి మరియు అందువల్ల ఎండ్-ఆఫ్-లైన్ వోల్టేజ్లో పెరుగుదలకు దారి తీస్తుంది. పార్శ్వ పరిహార సంస్థాపనలు (లోడ్తో సమాంతరంగా కెపాసిటర్ బ్యాంకులను కనెక్ట్ చేయడం) మరియు హై-స్పీడ్ రియాక్టివ్ పవర్ సోర్సెస్ (RPS), రియాక్టివ్ పవర్ మార్పుల యొక్క వాస్తవ షెడ్యూల్ను అభివృద్ధి చేయడం ద్వారా ఇది చేయవచ్చు.
నెట్వర్క్ వోల్టేజ్ పాలనను మెరుగుపరచడానికి, వోల్టేజ్ విచలనాలు మరియు హెచ్చుతగ్గులను తగ్గించడానికి, ఆటోమేటిక్ ఉత్తేజిత నియంత్రణతో శక్తివంతమైన సింక్రోనస్ మోటార్లు ఉపయోగించడం సాధ్యమవుతుంది.
అటువంటి వాటిని మెరుగుపరచడానికి శక్తి నాణ్యత సూచికలు అత్యధిక షార్ట్-సర్క్యూట్ పవర్ విలువలతో సిస్టమ్ పాయింట్ల వద్ద CEని వక్రీకరించే ఎలక్ట్రికల్ రిసీవర్లను కనెక్ట్ చేయాలని సిఫార్సు చేయబడింది. మరియు నిర్దిష్ట లోడ్లను కలిగి ఉన్న నెట్వర్క్లలో షార్ట్-సర్క్యూట్ ప్రవాహాలను పరిమితం చేయడానికి మార్గాల ఉపయోగం స్విచ్చింగ్ పరికరాలు మరియు ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల నమ్మకమైన ఆపరేషన్ను నిర్ధారించడానికి అవసరమైన పరిమితుల్లో మాత్రమే నిర్వహించబడాలి.
నాన్-సైనోసోయిడల్ వోల్టేజ్ ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి ప్రధాన మార్గాలు. సాంకేతిక మార్గాలలో ఉపయోగించబడతాయి: ఫిల్టర్ పరికరాలు: ఇరుకైన-బ్యాండ్ ప్రతిధ్వని ఫిల్టర్ల లోడ్తో సమాంతరంగా మారడం, ఫిల్టర్-పరిహారం పరికరాలు (FCD), ఫిల్టర్ బ్యాలెన్సింగ్ పరికరాలు (FSU), FCDని కలిగి ఉన్న IRM, తక్కువ స్థాయిని కలిగి ఉన్న ప్రత్యేక పరికరాలు అధిక హార్మోనిక్స్ ఉత్పత్తి, "అసంతృప్త" ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, మెరుగైన శక్తి లక్షణాలతో మల్టీఫేస్ కన్వర్టర్లు.
అంజీర్ లో.1, a అధిక హార్మోనిక్స్తో విలోమ (సమాంతర) నిష్క్రియ వడపోత యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. ఫిల్టర్ కనెక్షన్ అనేది సిరీస్లో కనెక్ట్ చేయబడిన ఇండక్టెన్స్ మరియు కెపాసిటెన్స్ యొక్క సర్క్యూట్, ఇది నిర్దిష్ట హార్మోనిక్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీకి ట్యూన్ చేయబడింది.
అన్నం. 1. అధిక హార్మోనిక్స్తో ఫిల్టర్ల స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రాలు: a — నిష్క్రియ, b — యాక్టివ్ ఫిల్టర్ (AF) వోల్టేజ్ మూలంగా, c — AF ప్రస్తుత మూలంగా, VP — వాల్వ్ కన్వర్టర్, F5, F7 — వరుసగా 5 7వ మరియు 7వ హార్మోనిక్స్, టిస్ — లైన్ వోల్టేజ్, tiAF — AF వోల్టేజ్, టిన్ — లోడ్ వోల్టేజ్, Azc — లైన్ కరెంట్, AzAf — AF ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన కరెంట్, Azn — లోడ్ కరెంట్
అధిక హార్మోనిక్ కరెంట్లకు ఫిల్టర్ కనెక్షన్ యొక్క ప్రతిఘటన Xfp = XLn-NS° C/n, ఇక్కడ XL, Xc అనేది పవర్ ఫ్రీక్వెన్సీ కరెంట్కు వరుసగా రియాక్టర్ మరియు కెపాసిటర్ బ్యాంక్ యొక్క ప్రతిఘటనలు, n - హార్మోనిక్ భాగం యొక్క సంఖ్య.
ఫ్రీక్వెన్సీ పెరిగేకొద్దీ, రియాక్టర్ ఇండక్టెన్స్ అనుపాతంగా పెరుగుతుంది మరియు కెపాసిటర్ బ్యాంక్ హార్మోనిక్ సంఖ్యతో విలోమంగా తగ్గుతుంది. హార్మోనిక్స్లో ఒకదాని ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద, రియాక్టర్ యొక్క ప్రేరక నిరోధకత కెపాసిటర్ బ్యాంక్ కెపాసిటెన్స్కు సమానంగా మారుతుంది మరియు వోల్టేజ్ ప్రతిధ్వని... ఈ సందర్భంలో, ఫిల్టర్ కనెక్షన్ n ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ కరెంట్ యొక్క ప్రతిఘటన సున్నా మరియు ఇది ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద విద్యుత్ వ్యవస్థను ఉపాయాలు చేస్తుంది. ప్రతిధ్వని ఫ్రీక్వెన్సీ యొక్క హార్మోనిక్ సంఖ్య యార్ సూత్రం ద్వారా లెక్కించబడుతుంది
ఆదర్శవంతమైన ఫిల్టర్ దాని కనెక్షన్లు ట్యూన్ చేయబడిన ఫ్రీక్వెన్సీలకు హార్మోనిక్ కరెంట్లను పూర్తిగా ఫిల్టర్ చేస్తుంది.అయితే, ఆచరణలో, రియాక్టర్లు మరియు కెపాసిటర్ బ్యాంకులపై క్రియాశీల ప్రతిఘటనల ఉనికి మరియు ఫిల్టర్ కనెక్షన్ల సరికాని ట్యూనింగ్ హార్మోనిక్స్ యొక్క అసంపూర్ణ ఫిల్టరింగ్కు దారి తీస్తుంది.సమాంతర వడపోత అనేది విభాగాల శ్రేణి, ప్రతి ఒక్కటి నిర్దిష్ట హార్మోనిక్ ఫ్రీక్వెన్సీకి ప్రతిధ్వనించేలా ట్యూన్ చేయబడింది.
ఫిల్టర్లోని లింక్ల సంఖ్య ఏకపక్షంగా ఉండవచ్చు. ఆచరణలో, 5వ, 7వ, 11వ, 13వ, 23వ మరియు 25వ హార్మోనిక్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీలకు ట్యూన్ చేయబడిన రెండు లేదా నాలుగు విభాగాలతో కూడిన ఫిల్టర్లు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి. అధిక హార్మోనిక్స్ కనిపించే ప్రదేశాలలో మరియు అవి విస్తరించిన పాయింట్ల వద్ద ట్రాన్స్వర్స్ ఫిల్టర్లు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. క్రాస్ఓవర్ ఫిల్టర్ అనేది రియాక్టివ్ పవర్ యొక్క మూలం మరియు రియాక్టివ్ లోడ్లను భర్తీ చేసే సాధనం.
ఫిల్టర్ యొక్క పారామితులు ఫిల్టర్ చేయబడిన హార్మోనిక్స్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీలతో కనెక్షన్లు ప్రతిధ్వనిలో ట్యూన్ చేయబడే విధంగా ఎంపిక చేయబడతాయి మరియు వాటి కెపాసిటెన్స్ పారిశ్రామిక ఫ్రీక్వెన్సీ వద్ద అవసరమైన రియాక్టివ్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడం సాధ్యపడుతుంది. కొన్ని సందర్భాల్లో, రియాక్టివ్ పవర్ను భర్తీ చేయడానికి ఫిల్టర్తో సమాంతరంగా కెపాసిటర్ బ్యాంక్ కనెక్ట్ చేయబడింది. అటువంటి పరికరాన్ని కాంపెన్సేటింగ్ ఫిల్టర్ (PKU) అంటారు... ఫిల్టర్ కాంపెన్సేటింగ్ పరికరాలు ఫిల్టర్ హార్మోనిక్స్ మరియు రియాక్టివ్ పవర్ కాంపెన్సేషన్ ఫంక్షన్ రెండింటినీ నిర్వహిస్తాయి.
ప్రస్తుతం, నిష్క్రియ నారోబ్యాండ్ ఫిల్టర్లతో పాటు, వారు యాక్టివ్ ఫిల్టర్లను (AF) కూడా ఉపయోగిస్తున్నారు... యాక్టివ్ ఫిల్టర్ అనేది DC వైపు విద్యుత్ శక్తి యొక్క కెపాసిటివ్ లేదా ప్రేరక నిల్వతో కూడిన AC-DC కన్వర్టర్, ఇది నిర్దిష్ట వోల్టేజ్ లేదా ప్రస్తుత విలువను ఏర్పరుస్తుంది. పల్స్ మాడ్యులేషన్ ద్వారా. ఇది ప్రామాణిక పథకాల ప్రకారం అనుసంధానించబడిన ఇంటిగ్రేటెడ్ పవర్ స్విచ్లను కలిగి ఉంటుంది.వోల్టేజ్ మూలంగా నెట్వర్క్కి AF కనెక్షన్ అంజీర్లో చూపబడింది. 1, బి, ప్రస్తుత మూలంగా - అంజీర్లో. 1, సి.
తక్కువ-వోల్టేజ్ నెట్వర్క్లలో క్రమబద్ధమైన అసమతుల్యత తగ్గింపు దశల మధ్య సింగిల్-ఫేజ్ లోడ్ల యొక్క హేతుబద్ధమైన పంపిణీ ద్వారా ఈ లోడ్ల ప్రతిఘటనలు ఒకదానికొకటి సమానంగా ఉంటాయి. సర్క్యూట్ పరిష్కారాలను ఉపయోగించి వోల్టేజ్ అసమతుల్యతను తగ్గించలేకపోతే, అప్పుడు ప్రత్యేక పరికరాలు ఉపయోగించబడతాయి: కెపాసిటర్ బ్యాంకుల అసమాన మార్పిడి (Fig. 2) లేదా సింగిల్-ఫేజ్ లోడ్ల బ్యాలెన్సింగ్ సర్క్యూట్లు (Fig. 3).
అన్నం. 2. కెపాసిటర్ బ్యాంక్ బ్యాలెన్సింగ్ పరికరం
అన్నం. 3. ప్రత్యేక బాలన్ సర్క్యూట్
సంభావ్యత చట్టం ప్రకారం అసమానత మారినట్లయితే, అప్పుడు ఆటోమేటిక్ బ్యాలెన్సింగ్ పరికరాలు తగ్గించడానికి ఉపయోగించబడతాయి, వాటిలో ఒకదాని యొక్క రేఖాచిత్రం అంజీర్లో చూపబడింది. 4. సర్దుబాటు చేయగల సుష్ట పరికరాలు ఖరీదైనవి మరియు సంక్లిష్టమైనవి మరియు వాటి అప్లికేషన్ కొత్త సమస్యలను పెంచుతుంది (ముఖ్యంగా నాన్-సైనోసోయిడల్ వోల్టేజ్). అందువల్ల, రష్యాలో బాలన్స్ వాడకంతో సానుకూల అనుభవం లేదు.
అన్నం. 4. సాధారణ బాలన్ సర్క్యూట్
ఉప్పెన రక్షణ కోసం, సర్జ్ అరెస్టర్లు... స్వల్పకాలిక వోల్టేజ్ డిప్లు మరియు వోల్టేజ్ డిప్లకు వ్యతిరేకంగా, డైనమిక్ వోల్టేజ్ డిస్టార్షన్ కాంపెన్సేటర్లను (DKIN) ఉపయోగించవచ్చు, ఇవి డిప్లు (ఇంపల్స్తో సహా) మరియు సరఫరా వోల్టేజ్లో సర్జ్లతో సహా అనేక విద్యుత్ నాణ్యత సమస్యలను పరిష్కరిస్తాయి.
DKIN యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాలు:
-
బ్యాటరీలు లేకుండా మరియు వాటికి సంబంధించిన అన్ని సమస్యలు,
-
చిన్న విద్యుత్ అంతరాయాలకు ప్రతిస్పందన సమయం 2 ms,
-
DKIN పరికరం యొక్క సామర్థ్యం 50% లోడ్ వద్ద 99% కంటే ఎక్కువ మరియు 100% లోడ్ వద్ద 98.8% కంటే ఎక్కువ,
-
తక్కువ శక్తి వినియోగం మరియు తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చులు,
-
హార్మోనిక్ భాగాల పరిహారం, జిట్టర్,
-
సైనూసోయిడల్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్,
-
అన్ని రకాల షార్ట్ సర్క్యూట్ల నుండి రక్షణ,
-
అధిక విశ్వసనీయత.
నిర్దిష్ట లోడ్లు (షాక్, నాన్-లీనియర్ వోల్ట్-ఆంపియర్ లక్షణాలు, అసమానత) యొక్క పవర్ రిసీవర్ల నెట్వర్క్పై ప్రతికూల ప్రభావ స్థాయిని తగ్గించడం అనేది వాటి సాధారణీకరణ మరియు విద్యుత్ సరఫరాను నిర్దిష్ట మరియు "నిశ్శబ్ద" లోడ్లుగా విభజించడం ద్వారా సాధించబడుతుంది.
నిర్దిష్ట లోడ్ల కోసం ప్రత్యేక ఇన్పుట్ కేటాయింపుతో పాటు, విద్యుత్ సరఫరా పథకాల హేతుబద్ధమైన నిర్మాణం కోసం ఇతర పరిష్కారాలు సాధ్యమే:
-
6-10 kV వోల్టేజ్ వద్ద ప్రధాన స్టెప్-డౌన్ సబ్స్టేషన్ యొక్క నాలుగు-విభాగ పథకం స్ప్లిట్ సెకండరీ వైండింగ్లతో ట్రాన్స్ఫార్మర్లతో మరియు "నిశ్శబ్ద" మరియు నిర్దిష్ట లోడ్ యొక్క ప్రత్యేక సరఫరా కోసం డబుల్ రియాక్టర్లతో,
-
షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్లు అనుమతించబడినప్పుడు 6-10 kV సెక్షనల్ స్విచ్పై మారడం ద్వారా ప్రధాన స్టెప్-డౌన్ సబ్స్టేషన్ (GPP) యొక్క ట్రాన్స్ఫార్మర్లను సమాంతర ఆపరేషన్కు బదిలీ చేయడం. ఈ కొలత తాత్కాలికంగా కూడా వర్తించవచ్చు, ఉదాహరణకు పెద్ద ఇంజిన్ల ప్రారంభ సమయాల్లో,
-
ఆకస్మిక ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ సరఫరా (ఉదాహరణకు, వెల్డింగ్ పరికరాల నుండి) నుండి విడిగా షాప్ పవర్ నెట్వర్క్లలో లైటింగ్ లోడ్ను అమలు చేయడం.
