పారిశ్రామిక సంస్థల ఎలక్ట్రికల్ నెట్వర్క్లలో షార్ట్-సర్క్యూట్ ప్రవాహాల పరిమితులు
పారిశ్రామిక సంస్థల విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థలలో, షార్ట్ సర్క్యూట్లు (షార్ట్ సర్క్యూట్), ఇది ప్రవాహాలలో పదునైన పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది. అందువల్ల, విద్యుత్ వ్యవస్థ యొక్క అన్ని ప్రధాన విద్యుత్ పరికరాలు అటువంటి ప్రవాహాల చర్యను పరిగణనలోకి తీసుకొని ఎంపిక చేసుకోవాలి.
క్రింది రకాల షార్ట్ సర్క్యూట్లు వేరు చేయబడ్డాయి:
-
మూడు-దశల సుష్ట షార్ట్ సర్క్యూట్;
-
రెండు దశలు - రెండు దశలు భూమికి అనుసంధానించబడకుండా ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి;
-
సింగిల్-ఫేజ్ - ఒక దశ భూమి ద్వారా మూలం యొక్క తటస్థంగా అనుసంధానించబడి ఉంది;
-
డబుల్ గ్రౌండింగ్ - రెండు దశలు ఒకదానికొకటి మరియు భూమికి అనుసంధానించబడి ఉంటాయి.
షార్ట్ సర్క్యూట్ల యొక్క ప్రధాన కారణాలు ఎలక్ట్రికల్ ఇన్స్టాలేషన్ల యొక్క వ్యక్తిగత భాగాల యొక్క ఇన్సులేషన్ ఉల్లంఘనలు, సిబ్బంది యొక్క తప్పు చర్యలు, సిస్టమ్లోని ఓవర్వోల్టేజీల కారణంగా ఇన్సులేషన్ యొక్క అతివ్యాప్తి. షార్ట్ సర్క్యూట్లు నెట్వర్క్లోని దెబ్బతిన్న విభాగాలకు అనుసంధానించబడిన పాడైపోని వాటితో సహా వినియోగదారుల యొక్క విద్యుత్ సరఫరాకు అంతరాయం కలిగిస్తాయి, వాటిపై వోల్టేజ్ తగ్గడం మరియు విద్యుత్ సరఫరాలో అంతరాయం ఏర్పడుతుంది.అందువల్ల వీలైనంత త్వరగా రక్షిత పరికరాలతో షార్ట్ సర్క్యూట్లను తొలగించాలి.
అంజీర్ లో. 1 షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ వక్రరేఖను చూపుతుంది. మొదటి నుండి, పవర్ సిస్టమ్లో తాత్కాలిక ప్రక్రియ జరుగుతుంది, ఇది షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ (SCC) యొక్క రెండు భాగాలలో మార్పు ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది: ఆవర్తన మరియు అపెరియోడిక్
అన్నం. 1. షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ మార్పు వక్రత
పెద్ద పారిశ్రామిక ప్లాంట్లు సాధారణంగా శక్తివంతమైన విద్యుత్ వ్యవస్థలకు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఈ సందర్భంలో, షార్ట్-సర్క్యూట్ ప్రవాహాలు చాలా ముఖ్యమైన విలువలను చేరుకోగలవు, ఇది షార్ట్-సర్క్యూట్ స్థిరత్వం యొక్క పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఎలక్ట్రికల్ పరికరాల ఎంపికలో ఇబ్బందులకు దారితీస్తుంది. షార్ట్-సర్క్యూట్ పాయింట్ను సరఫరా చేసే పెద్ద సంఖ్యలో శక్తివంతమైన ఎలక్ట్రిక్ మోటారులతో విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థల నిర్మాణంలో కూడా గొప్ప ఇబ్బందులు తలెత్తుతాయి.
ఈ విషయంలో, విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థలను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, సరైన షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ను గుర్తించడం అవసరం ... పరిమితం చేసే అత్యంత సాధారణ మార్గాలు:
-
ట్రాన్స్ఫార్మర్లు మరియు విద్యుత్ లైన్ల ప్రత్యేక ఆపరేషన్;
-
నెట్వర్క్లో అదనపు ప్రతిఘటనలను చేర్చడం - రియాక్టర్లు;
-
స్ప్లిట్ వైండింగ్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ల ఉపయోగం.
విద్యుత్ ప్లాంట్ల బస్సులకు మరియు అధిక-శక్తి సబ్స్టేషన్లకు సాపేక్షంగా తక్కువ-శక్తి విద్యుత్ రిసీవర్లను కనెక్ట్ చేసేటప్పుడు రియాక్టర్ల ఉపయోగం ప్రత్యేకంగా సిఫార్సు చేయబడింది. షాక్ లోడ్తో రిసీవర్లను కనెక్ట్ చేసినప్పుడు - శక్తివంతమైన ఫర్నేసులు, వాల్వ్ ఎలక్ట్రిక్ డ్రైవ్ - రియాక్టర్లను ఇన్స్టాల్ చేయడం ద్వారా నెట్వర్క్ యొక్క రియాక్టివిటీని పెంచడం తరచుగా అసాధ్యం, ఇది వోల్టేజ్ హెచ్చుతగ్గులు మరియు వ్యత్యాసాల పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది.
అంజీర్ లో. 2 అకస్మాత్తుగా మారుతున్న లోడ్లను సరఫరా చేసే 110 kV సబ్స్టేషన్ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది.నెట్వర్క్ రియాక్టివిటీ మరియు రియాక్టివ్ పవర్ షాక్లను పెంచకుండా, శక్తివంతమైన షాక్ లోడ్ను అందించే టెర్మినల్స్ మరియు లైన్లు 3 యొక్క ప్రతిచర్యను ఇది అందించదు. ఈ కనెక్షన్లలో, శక్తివంతమైన స్విచ్లు 1 ఉపయోగించబడతాయి. ఇతర లైన్లలో, రెస్పాన్సివ్ మరియు కన్వెన్షనల్ మెయిన్స్ 2 స్విచ్లు 350 — 500 MBA వరకు పవర్ ఆఫ్తో అందించబడతాయి.
అన్నం. 2. అకస్మాత్తుగా హెచ్చుతగ్గులకు గురయ్యే లోడ్లను అందించే 110 kV సబ్స్టేషన్ పథకం: 1 — అధిక-శక్తి స్విచ్లు, 2 — మీడియం-పవర్ నెట్వర్క్ స్విచ్లు, 3 — తీవ్ర హెచ్చుతగ్గుల షాక్ లోడ్తో వినియోగదారులకు సరఫరా చేయడానికి లైన్లు
బ్రాంచ్డ్ మోటార్ లోడ్ (ఏకాగ్రత మొక్కలు, మొదలైనవి) కలిగిన ఆధునిక పారిశ్రామిక ప్లాంట్లలో నియంత్రిత అత్యవసర మోడ్తో కూడిన అధునాతన విద్యుత్ సరఫరా వ్యవస్థ షార్ట్-సర్క్యూట్ ప్రవాహాలను పరిమితం చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
అంజీర్ లో. 3 హబ్ యొక్క పవర్ రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. ఫిగర్ నుండి చూడగలిగినట్లుగా, పాయింట్ K వద్ద షార్ట్ సర్క్యూట్ జరిగినప్పుడు, అత్యవసర ప్రవాహాల మొత్తం దెబ్బతిన్న కనెక్షన్ (B) యొక్క బ్రేకర్ గుండా వెళుతుంది - మెయిన్స్ నుండి మరియు పాడైపోని మోటార్లు నుండి సరఫరా.
దెబ్బతిన్న కనెక్షన్ యొక్క బ్రేకర్ ద్వారా ప్రవహించే షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ను పరిమితం చేయడానికి, షంట్ రకం VS1, VS2 యొక్క థైరిస్టర్ కరెంట్ లిమిటర్లు ప్రమాదం జరిగిన కాలానికి చేర్చబడ్డాయి, నెట్వర్క్ నుండి షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ యొక్క భాగాన్ని పరిమితం చేస్తుంది. స్విచ్ B నుండి స్విచ్ ఆఫ్ చేసిన తర్వాత, మేకప్లు VS1, VS2 ఆఫ్ చేయబడతాయి. ప్రస్తుత పరిమితి యొక్క డిగ్రీ ప్రస్తుత పరిమితి R ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది.
అన్నం. 3. స్టాటిక్ కరెంట్ను పరిమితం చేయడానికి సమూహ పరికరంతో విద్యుత్ సరఫరా పథకం
రేట్ చేయబడిన లోడ్ మరియు పవర్ అంతరాయాలలో స్వీయ-ప్రారంభాన్ని అనుమతించని అనేక క్లిష్టమైన యంత్రాంగాల కోసం పాక్షిక పథకం ఉపయోగించబడుతుంది. ట్రాన్స్ఫార్మర్ల సమాంతర ఆపరేషన్అంజీర్లో చూపబడింది. 4.
ఈ పథకం జంట రియాక్టర్లు L1 మరియు L2తో కూడిన రెండు-విభాగ స్విచ్ గేర్. సాధారణ మోడ్లో, స్విచ్లు Q3, Q4 తెరిచి ఉంటాయి మరియు Q5 మూసివేయబడుతుంది. డబుల్ రియాక్టర్ల శాఖలపై లోడ్ ప్రవాహాలు ప్రవహిస్తాయి a మరియు మూలాల మధ్య ఉన్న శాఖలు b పై బ్యాలెన్సింగ్ కరెంట్, డబుల్ రియాక్టర్ల శాఖల నిరోధకత ద్వారా పరిమితం చేయబడింది. ఈ పథకం ప్రత్యేకించి, మోటారు లోడ్తో నెట్వర్క్లలో అవశేష వోల్టేజ్ను నిర్వహించడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది మోటారుల స్థిరత్వానికి హామీ ఇస్తుంది.
అన్నం. 4. మూలాల యొక్క పాక్షిక సమాంతర ఆపరేషన్తో పథకం
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, పారిశ్రామిక సౌకర్యాల వద్ద 0.4 kV యొక్క సంక్లిష్ట క్లోజ్డ్ నెట్వర్క్లు సృష్టించడం ప్రారంభించబడ్డాయి, దీనిలో వర్క్షాప్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు TM 1000 - 2500 kVA యొక్క సమాంతర ఆపరేషన్ నిర్వహించబడుతుంది.
ఇటువంటి నెట్వర్క్లు అందిస్తాయి అధిక నాణ్యత విద్యుత్ శక్తి, ట్రాన్స్ఫార్మర్ పవర్ యొక్క హేతుబద్ధ వినియోగం. అంజీర్ లో. 4a ఒక రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది, దీనిలో ట్రాన్స్ఫార్మర్ల సమాంతర ఆపరేషన్ సమయంలో అత్యవసర ప్రవాహాల పరిమితి 0.4 kV నెట్వర్క్లోకి ప్రవేశపెట్టిన అదనపు రియాక్టర్ల ద్వారా అందించబడుతుంది.
కొన్ని సందర్భాల్లో, ట్రాన్స్ఫార్మర్ల యొక్క సహజ తొలగింపు అంజీర్లో సర్క్యూట్ను నిర్వహించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. 5, కానీ రియాక్టర్ల ఉపయోగం లేకుండా.
అంజీర్ లో. 5, b 0.4 kV యొక్క సంక్లిష్ట క్లోజ్డ్ నెట్వర్క్ను చూపుతుంది.
అన్నం. 5. 6 / 0.4 kV వర్క్షాప్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ల సమాంతర ఆపరేషన్తో పథకాలు: a — సెక్షనల్ రియాక్టర్లతో, b — అధిక-వోల్టేజ్ థైరిస్టర్ స్విచ్లను ఉపయోగించడం
అంజీర్ నుండి చూడవచ్చు. 5, బి, పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు థైరిస్టర్ స్విచ్ల ద్వారా సరఫరా నెట్వర్క్కు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, ఇవి అత్యవసర మోడ్లో కొన్ని ట్రాన్స్ఫార్మర్ల ముందస్తు షట్డౌన్ను నిర్ధారిస్తాయి.ఈ సందర్భంలో, సంక్లిష్ట క్లోజ్డ్ నెట్వర్క్ యొక్క సహజ ప్రతిఘటనల కారణంగా షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్ పరిమితం చేయబడింది, ఈ సందర్భంలో డిస్కనెక్ట్ చేయబడిన ట్రాన్స్ఫార్మర్ల నుండి శక్తిని పొందుతుంది.