పారిశ్రామిక నెట్వర్క్లలో వోల్టేజ్ నియంత్రణ పరికరాలు

విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థలో వోల్టేజ్ నియంత్రణ మరియు వాటి ప్లేస్‌మెంట్ మార్గాలను ఎంచుకోవడానికి, దాని వ్యక్తిగత విభాగాలు, ఈ విభాగాల సాంకేతిక పారామితులు, క్రాస్ ద్వారా ప్రసారం చేయబడిన శక్తులను పరిగణనలోకి తీసుకొని, దాని వివిధ పాయింట్ల వద్ద వోల్టేజ్ స్థాయిలను గుర్తించడం అవసరం. లైన్ల విభాగం, ట్రాన్స్ఫార్మర్ల శక్తి, రియాక్టర్ల రకాలు మొదలైనవి. నిబంధనలు సాంకేతికంగా మాత్రమే కాకుండా ఆర్థిక ప్రమాణాలపై కూడా ఆధారపడి ఉంటాయి.

పారిశ్రామిక సంస్థల విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థలలో వోల్టేజ్ నియంత్రణ యొక్క ప్రధాన సాంకేతిక సాధనాలు:

• లోడ్ నియంత్రణ పరికరాలతో పవర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు (OLTC),

• లోడ్ రెగ్యులేషన్‌తో స్టెప్-అప్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు,

• రేఖాంశ మరియు విలోమ కనెక్షన్‌తో కెపాసిటర్ బ్యాంకులు, ఉత్తేజిత ప్రవాహం యొక్క స్వయంచాలక నియంత్రణతో సింక్రోనస్ మోటార్లు,

• రియాక్టివ్ పవర్ యొక్క స్థిర మూలాలు,

• స్థానిక పవర్ ప్లాంట్ జనరేటర్లు చాలా పెద్ద పారిశ్రామిక ప్లాంట్లలో కనిపిస్తాయి.

అంజీర్ లో.1 పారిశ్రామిక సంస్థ యొక్క పంపిణీ నెట్‌వర్క్‌లో కేంద్రీకృత వోల్టేజ్ నియంత్రణ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది, ఇది లోడ్‌లో ఉన్న ఆటోమేటిక్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేషన్ పరికరంతో ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది... ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ప్రధాన స్టెప్-డౌన్ సబ్‌స్టేషన్ (GPP) వద్ద ఇన్‌స్టాల్ చేయబడింది సంస్థ. తో ట్రాన్స్ఫార్మర్లు లోడ్ స్విచ్లు, ఆటోమేటిక్ లోడ్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేషన్ (AVR) యూనిట్లతో అమర్చబడి ఉంటాయి.

అన్నం. 1. పారిశ్రామిక సంస్థ యొక్క పంపిణీ నెట్‌వర్క్‌లో కేంద్రీకృత వోల్టేజ్ నియంత్రణ కోసం పథకం

కొన్ని సందర్భాల్లో కేంద్రీకృత వోల్టేజ్ నియంత్రణ సరిపోదు. అందువల్ల, వోల్టేజ్ విచలనాలకు సున్నితంగా ఉండే ఎలక్ట్రికల్ రిసీవర్ల కోసం, అవి పంపిణీ నెట్వర్క్ స్టెప్-అప్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు లేదా వ్యక్తిగత వోల్టేజ్ స్టెబిలైజర్లలో ఇన్స్టాల్ చేయబడతాయి.

డిస్ట్రిబ్యూషన్ నెట్‌వర్క్‌ల వర్కింగ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు T1 — TZ (Fig. 1 చూడండి), ఒక నియమం వలె, లోడ్ వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించే పరికరాలను కలిగి ఉండవు మరియు ప్రేరేపణ లేకుండా నియంత్రణ పరికరాలను కలిగి ఉంటాయి, PBV రకం, ఇది శక్తి శాఖలను మార్చడానికి అనుమతిస్తుంది. నెట్‌వర్క్ నుండి డిస్‌కనెక్ట్ అయినప్పుడు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్. ఈ పరికరాలు సాధారణంగా కాలానుగుణ వోల్టేజ్ నియంత్రణ కోసం ఉపయోగిస్తారు.

పారిశ్రామిక సంస్థ యొక్క నెట్‌వర్క్‌లో వోల్టేజ్ పాలనను మెరుగుపరిచే ముఖ్యమైన అంశం రియాక్టివ్ పవర్ పరిహారం పరికరాలు - విలోమ మరియు రేఖాంశ కనెక్షన్‌తో కెపాసిటర్ బ్యాటరీలు. సిరీస్ (UPC) లో అనుసంధానించబడిన కెపాసిటర్ల సంస్థాపన లైన్లో ప్రేరక నిరోధకత మరియు వోల్టేజ్ నష్టాన్ని తగ్గించడం సాధ్యం చేస్తుంది.UPK కోసం, లైన్ xl యొక్క ప్రేరక నిరోధకతకు కెపాసిటర్లు xk యొక్క కెపాసిటివ్ రెసిస్టెన్స్ నిష్పత్తిని పరిహార శాతం అంటారు: C = (xc / chl) x 100 [%].

UPC పరికరాలు పారామెట్రిక్‌గా, లోడ్ కరెంట్ యొక్క పరిమాణం మరియు దశపై ఆధారపడి, నెట్‌వర్క్‌లోని వోల్టేజ్‌ను సర్దుబాటు చేస్తాయి. ఆచరణలో, లైన్ రియాక్టెన్స్ (C <100%) యొక్క పాక్షిక పరిహారం మాత్రమే ఆశ్రయించబడుతుంది.

ఆకస్మిక లోడ్ మార్పులు మరియు అత్యవసర మోడ్‌లలో పూర్తి పరిహారం ఉప్పెనలకు కారణమవుతుంది. ఈ విషయంలో, C యొక్క ముఖ్యమైన విలువలతో, UPK పరికరాలు బ్యాటరీలలో కొంత భాగాన్ని దాటవేసే స్విచ్‌లను కలిగి ఉండాలి.

విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థల కోసం, థైరిస్టర్ స్విచ్‌లతో బ్యాటరీ విభాగాలలో కొంత భాగాన్ని షంటింగ్ చేయడంతో CCP లు అభివృద్ధి చేయబడుతున్నాయి, ఇది పారిశ్రామిక సంస్థల విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థలలో CCP ల పరిధిని విస్తరిస్తుంది.

నెట్‌వర్క్‌తో సమాంతరంగా అనుసంధానించబడిన కెపాసిటర్‌లు నెట్‌వర్క్ నష్టాలను తగ్గించడం వలన x రియాక్టివ్ పవర్ మరియు వోల్టేజ్‌ని ఏకకాలంలో ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇలాంటి బ్యాటరీల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన రియాక్టివ్ పవర్ — పార్శ్వ పరిహార పరికరాలు, Qk = U22πfC. అందువల్ల, క్రాస్-కనెక్ట్ చేయబడిన కెపాసిటర్ల బ్యాంక్ ద్వారా పంపిణీ చేయబడిన రియాక్టివ్ పవర్ దాని టెర్మినల్స్‌లోని వోల్టేజ్‌పై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది.

కెపాసిటర్ల శక్తిని ఎన్నుకునేటప్పుడు, ఇది క్రియాశీల లోడ్ యొక్క లెక్కించిన విలువ వద్ద నిబంధనలకు అనుగుణంగా ఉండే వోల్టేజ్ విచలనాన్ని నిర్ధారించాల్సిన అవసరంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది కెపాసిటర్లను ఆన్ చేయడానికి ముందు మరియు తర్వాత సరళ నష్టాల వ్యత్యాసం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది:

ఇక్కడ P1, Q2, P2, Q2 అనేది కెపాసిటర్లు, rs, xc - నెట్‌వర్క్ నిరోధకత యొక్క సంస్థాపనకు ముందు మరియు తర్వాత లైన్‌లో ప్రసారం చేయబడిన క్రియాశీల మరియు ప్రతిచర్య శక్తులు.

లైన్ (P1 = P2) వెంట ప్రసారం చేయబడిన క్రియాశీల శక్తి యొక్క అస్థిరతను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, మనకు ఇవి ఉన్నాయి:

నెట్‌వర్క్‌కు సమాంతరంగా కెపాసిటర్ బ్యాంక్‌ను కనెక్ట్ చేసే నియంత్రణ ప్రభావం xcకి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, అనగా లైన్ చివరిలో వినియోగదారులో వోల్టేజ్ పెరుగుదల దాని ప్రారంభంలో కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది.

పారిశ్రామిక సంస్థల పంపిణీ నెట్‌వర్క్‌లలో వోల్టేజ్ నియంత్రణ యొక్క ప్రధాన సాధనాలు లోడ్-నియంత్రిత ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు ... అటువంటి ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల నియంత్రణ కుళాయిలు అధిక-వోల్టేజ్ వైండింగ్‌లో ఉన్నాయి. స్విచ్ సాధారణంగా మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్‌తో ఒక సాధారణ ట్యాంక్‌లో ఉంచబడుతుంది మరియు ఎలక్ట్రిక్ మోటారు ద్వారా నడపబడుతుంది. యాక్యుయేటర్ పరిమితి స్విచ్‌లతో అమర్చబడి ఉంటుంది, ఇది స్విచ్ పరిమితి స్థానానికి చేరుకున్నప్పుడు మోటారును సరఫరా చేయడానికి ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌ను తెరుస్తుంది.

అంజీర్ లో. 2, a RNT-9 రకం యొక్క బహుళస్థాయి స్విచ్ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది, ఇది ఎనిమిది స్థానాలు మరియు ± 10% సర్దుబాటు యొక్క లోతును కలిగి ఉంటుంది. దశల మధ్య పరివర్తన రియాక్టర్‌కు ప్రక్కనే ఉన్న దశలను ఉపాయాలు చేయడం ద్వారా సాధించబడుతుంది.

అన్నం. 2. పవర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల స్విచింగ్ పరికరాలు: a — RNT రకం స్విచ్, R — రియాక్టర్, RO — వైండింగ్ యొక్క భాగాన్ని నియంత్రించడం, PC — స్విచ్ యొక్క కదిలే పరిచయాలు, b — RNTA రకం స్విచ్, TC — ప్రస్తుత పరిమితి నిరోధకత, ముతక సర్దుబాటు కోసం PGR స్విచ్, PTR — ఫైన్ ట్యూనింగ్ స్విచ్

స్థానిక పరిశ్రమ 1.5% చిన్న సర్దుబాటు దశలతో సక్రియ కరెంట్ పరిమితి నిరోధకతతో RNTA సిరీస్ స్విచ్‌లను కూడా తయారు చేస్తుంది. అంజీర్లో చూపబడింది. 2b, RNTA స్విచ్‌లో ఏడు ఫైన్ ట్యూనింగ్ స్టెప్స్ (PTR) మరియు ముతక ట్యూనింగ్ స్టెప్ (PGR) ఉన్నాయి.

ప్రస్తుతం, విద్యుత్ పరిశ్రమ విద్యుత్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ల కోసం స్టాటిక్ స్విచ్‌లను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది, పారిశ్రామిక నెట్‌వర్క్‌లలో హై-స్పీడ్ వోల్టేజ్ నియంత్రణను అనుమతిస్తుంది.

అంజీర్ లో. 3 ఎలక్ట్రికల్ పరిశ్రమ ద్వారా ప్రావీణ్యం పొందిన పవర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ డిస్‌కనెక్ట్ సిస్టమ్‌లలో ఒకదాన్ని చూపిస్తుంది - "త్రూ రెసిస్టర్" స్విచ్.

ఫిగర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క నియంత్రణ ప్రాంతాన్ని చూపిస్తుంది, ఇది బైపోలార్ గ్రూపులు VS1-VS8 ద్వారా దాని అవుట్‌పుట్ టెర్మినల్‌కు కనెక్ట్ చేయబడిన ఎనిమిది ట్యాప్‌లను కలిగి ఉంది. ఈ సమూహాలకు అదనంగా, ప్రస్తుత పరిమితి Rతో సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన బైపోలార్ థైరిస్టర్ స్విచింగ్ గ్రూప్ ఉంది.

అన్నం. 3. ప్రస్తుత పరిమితితో స్టాటిక్ స్విచ్

స్విచ్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం క్రింది విధంగా ఉంటుంది: ట్యాప్ నుండి ట్యాప్‌కు మారినప్పుడు, విభాగం యొక్క షార్ట్ సర్క్యూట్ లేదా ఓపెన్ సర్క్యూట్‌ను నివారించడానికి, అవుట్‌పుట్ బైపోలార్ గ్రూప్ కరెంట్‌ను రెసిస్టర్‌తో ట్యాప్‌కు బదిలీ చేయడం ద్వారా పూర్తిగా ఆరిపోతుంది. , ఆపై ప్రస్తుత అవసరమైన పీపాలో నుంచి నీళ్లు బయిటికి రావడమునకు వేసివుండే చిన్న గొట్టముకి బదిలీ చేయబడుతుంది. ఉదాహరణకు, పీపాలో నుంచి నీళ్లు బయిటికి రావడమునకు వేసివుండే చిన్న గొట్టము VS3 నుండి VS4కి మారినప్పుడు, క్రింది చక్రం సంభవిస్తుంది: VS ఆన్ అవుతుంది.

విభాగం యొక్క షార్ట్ సర్క్యూట్ కరెంట్ ప్రస్తుత పరిమితి నిరోధకం R ద్వారా పరిమితం చేయబడింది, thyristors VS3 ఆఫ్‌లో ఉన్నాయి, VS4 ఆన్‌లో ఉంది, thyristors VS ఆఫ్‌లో ఉంది. ఇతర కమ్యుటేషన్లు అదే విధంగా జరుగుతాయి. బైపోలార్ థైరిస్టర్ గ్రూపులు VS10 మరియు VS11 రెగ్యులేటరీ జోన్‌ను రివర్స్ చేస్తాయి. స్విచ్‌లో పటిష్టమైన థైరిస్టర్ బ్లాక్ VS9 ఉంది, ఇది రెగ్యులేటర్ యొక్క సున్నా స్థానాన్ని గుర్తిస్తుంది.

స్విచ్ యొక్క లక్షణం ఆటోమేటిక్ కంట్రోల్ యూనిట్ (ACU) ఉనికిని కలిగి ఉంటుంది, ఇది ట్రాన్స్ఫార్మర్ నిష్క్రియంగా ఆన్ చేయబడినప్పుడు విరామంలో VS9కి నియంత్రణ ఆదేశాలను జారీ చేస్తుంది.BAU కొంత సమయం పాటు పనిచేస్తుంది, స్విచ్ కంట్రోల్ సిస్టమ్‌కు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ విద్యుత్ సరఫరాగా పనిచేస్తుంది కాబట్టి, థైరిస్టర్ గ్రూపులు VS1 — VS11 మరియు VSలను మోడ్‌లోకి ప్రవేశించడానికి మూలాలను తీసుకుంటుంది.