తక్కువ వోల్టేజ్ రక్షణ పరికరాలు

వోల్టేజ్ డ్రాప్స్ (ఫ్లైవీల్, స్టాటిక్ నిరంతరాయ విద్యుత్ సరఫరా (UPS), డైనమిక్ వోల్టేజ్ డిస్టార్షన్ కాంపెన్సేటర్, స్టాటిక్ కాంపెన్సేటర్ (STATCOM), సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడిన LED, బూస్ట్ కన్వర్టర్, యాక్టివ్ ఫిల్టర్ మరియు ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు లేని సిరీస్ యాంప్లిఫైయర్) నుండి పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిని రక్షించడానికి వివిధ వ్యవస్థలను పరిగణించండి.

వోల్టేజ్ తగ్గింపు అనేది పరిశ్రమలో అత్యంత ఖరీదైన దృగ్విషయాలలో ఒకటి. ఏదైనా నష్టం నుండి సున్నితమైన ప్రక్రియలను రక్షించడానికి సులభమైన మార్గం UPS ఇన్‌స్టాలేషన్... అయినప్పటికీ, వాటి కొనుగోలు మరియు నిర్వహణ యొక్క అధిక ఖర్చుల కారణంగా, UPS పెద్ద నిర్మాణ వస్తువులలో మాత్రమే వ్యవస్థాపించబడుతుంది, విద్యుత్ సరఫరా సమస్యల వల్ల నష్టం జరిగే ప్రదేశాలలో గణనీయమైన నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది, ఉదాహరణకు ఆసుపత్రులలో, కంప్యూటర్ల ఉత్పత్తిలో, ఆర్థిక సంస్థలలో.

రక్షిత పరికరాలను వ్యవస్థాపించడానికి నిర్ణయించేటప్పుడు, నిర్దిష్ట ఉత్పత్తి ప్రక్రియ కోసం UPSని ఇన్‌స్టాల్ చేసే సాధ్యాసాధ్యాలను చూపించడానికి ఒక సాధ్యత అధ్యయనం చేయాలి.

వోల్టేజ్ చుక్కల నుండి పారిశ్రామిక ఉత్పత్తిలో వేర్వేరు వేగంతో ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు రక్షించే సమస్య ఇప్పుడు పరిష్కరించబడింది. అటువంటి వ్యవస్థల యొక్క అనేక రకాల బ్రాండ్ల కారణంగా, ఈ సమస్యకు సరైన సాంకేతిక మరియు ఆర్థిక పరిష్కారాన్ని కనుగొనడం చాలా సులభం కాదు.

దిద్దుబాటు పరికరాల రకాలు

మోటారు-జనరేటర్ ఫ్లైవీల్ (D-G) పవర్ సిస్టమ్‌లోని అన్ని వోల్టేజ్ సాగ్‌ల నుండి క్లిష్టమైన ఉత్పాదక అవాంతరాలను రక్షించగలదు C. వోల్టేజ్ సాగ్ సంభవించినప్పుడు, ఫ్లైవీల్ ద్వారా లోడ్ అంతటా వోల్టేజ్ తగ్గుదల మందగిస్తుంది. ఫ్లైవీల్‌ను మోటారు-జనరేటర్‌కు కనెక్ట్ చేయడానికి వివిధ పథకాలు 1లో చూపిన వాటికి సమానంగా ఉంటాయి.

అన్నం. 1. వోల్టేజ్ చుక్కలను భర్తీ చేయడానికి ఫ్లైవీల్‌ను ఉపయోగించే పథకం

స్వతంత్ర స్టాటిక్ UPS యొక్క ప్రధాన భాగాలు అంజీర్లో చూపబడ్డాయి. 2, దీని బ్యాటరీలు (కెపాసిటర్లు) తక్కువ సమయం వరకు వోల్టేజ్ చుక్కల నుండి రక్షించడానికి మాత్రమే శక్తిని నిల్వ చేస్తాయి. వోల్టేజ్ తగ్గుదల సంభవించినట్లయితే, లోడ్ బ్యాటరీ నుండి DC-to-AC కన్వర్టర్ ద్వారా శక్తిని పొందుతుంది.

అన్నం. 2. వోల్టేజ్ చుక్కలను భర్తీ చేయడానికి UPSని ఉపయోగించే పథకం

వోల్టేజ్ డ్రాప్ సమయంలో డైనమిక్ వోల్టేజ్ వక్రీకరణ యొక్క కాంపెన్సేటర్ ఇది ట్రాన్స్ఫార్మర్ 2 ద్వారా ఎలక్ట్రికల్ నెట్వర్క్ 1 కి కనెక్ట్ చేయబడి ఉంటుంది మరియు వోల్టేజ్ యొక్క తప్పిపోయిన భాగాన్ని నిర్ణయిస్తుంది (Fig. 3). ఇది లోడ్ 7తో సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడిన ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లోని ప్రైమరీ 4 మరియు సెకండరీ 3 వైండింగ్‌ల ద్వారా వోల్టేజ్‌లో ఈ తప్పిపోయిన భాగాన్ని జోడిస్తుంది. ప్రయోజనంపై ఆధారపడి, వోల్టేజ్ డ్రాప్ సమయంలో వోల్టేజ్ కన్వర్టర్ 5 ద్వారా లోడ్ 7ని సరఫరా చేసే శక్తి ఉంటుంది. నెట్వర్క్ నుండి లేదా అదనపు పవర్ సోర్స్ నుండి తీసుకోబడింది (ప్రధానంగా కెపాసిటర్లు సి నుండి).

వేర్వేరు తయారీదారుల నుండి రెండు మార్పులను పరిగణించండి. మొదటిది (ఇకపై DKIN-1గా సూచించబడుతుంది) శక్తి వనరులను కలిగి ఉండదు మరియు శాశ్వతంగా కనెక్ట్ చేయబడింది. వోల్టేజీని 50% వరకు పెంచడానికి ఈ ఎంపిక ఖర్చుతో కూడుకున్నది. వోల్టేజ్‌ను 30% పెంచే సామర్థ్యంతో DKIN పరికరం యొక్క మార్పు ఉంది. DKIN పరికరం (30%) యొక్క ఈ మార్పుతో ప్రారంభించి, వాటిని ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించడం మంచిది అని నమ్ముతారు.

అన్నం. 3. వోల్టేజ్ చుక్కలను భర్తీ చేయడానికి DKINని ఉపయోగించే పథకం

రెండవ సవరణ (DKIN-2) భారీ లోడ్ కోసం రూపొందించిన పవర్ సోర్స్‌ను కలిగి ఉంది.రెండు-మెగావాట్ పరికరం 4 MW లోడ్ యొక్క లోడ్ వోల్టేజ్‌ను 50% లేదా 8 MW లోడ్‌ను 23% పెంచగలదు. చాలా ఇతర పరికరాల మాదిరిగా కాకుండా, విద్యుత్ వనరు దీర్ఘకాల చుక్కలను తట్టుకోగలదు.

స్టాటిక్ కాంపెన్సేటర్ (STATCOM) వోల్టేజ్ డ్రాప్ పరిహారం పరికరం లోడ్‌తో సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉంది (Fig. 4). జంక్షన్ వద్ద రియాక్టివ్ లోడ్‌ను మార్చడం ద్వారా STATCOM పరికరం వోల్టేజ్ చుక్కలను తగ్గిస్తుంది.

సూపర్ కండక్టింగ్ మాగ్నెటిక్ పవర్ సోర్స్ వంటి అదనపు పవర్ సోర్స్‌ని జోడించడం ద్వారా డిప్‌లను తగ్గించే సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు. STATCOM కాంపెన్సేటర్‌లు (Fig. 4) రియాక్టివ్ పవర్‌ను Vగణాంకంగా గ్రహించి తిరిగి ఇచ్చే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉన్నప్పటికీ, వాటి ఉపయోగం సాధారణంగా ఆర్థిక కారణాల దృష్ట్యా స్టాటిక్ పరిహారానికి పరిమితం చేయబడింది.

స్టెప్-డౌన్ మోడ్‌లో, STATCOM సిస్టమ్ DC సోర్స్ మోడ్‌కి మారుతుంది. కెపాసిటర్ టెర్మినల్స్ అంతటా వోల్టేజ్ స్థిరంగా ఉంచబడుతుంది.

అన్నం. 4. స్టాటిక్ విస్తరణ ఉమ్మడి

సమాంతర-కనెక్ట్ చేయబడిన సింక్రోనస్ మోటార్ (SM) కొంతవరకు STATCOMని పోలి ఉంటుంది, కానీ పవర్ ఎలక్ట్రానిక్‌లను కలిగి ఉండదు (Fig. 5). పెద్ద రియాక్టివ్ లోడ్‌ను అందించడానికి సింక్రోనస్ మోటారు యొక్క సామర్థ్యం అటువంటి వ్యవస్థను 6 సెకన్లలోపు 60% లోతు వరకు వోల్టేజ్ చుక్కలను భర్తీ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. అదే సమయంలో, ఒక చిన్న ఫ్లైవీల్ 100ms కోసం పూర్తి శక్తి వైఫల్యం నుండి లోడ్ను రక్షిస్తుంది.

అన్నం. 5. LED మరియు ఫ్లైవీల్ సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయబడింది: 1 - పవర్ సిస్టమ్; 2 - ట్రాన్స్ఫార్మర్; 3 - స్విచ్

స్టెప్-అప్ కన్వర్టర్ ఇది DC / DC కన్వర్టర్, ఇది DC బస్ వోల్టేజీని (ఉదాహరణకు, వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ మోటార్) నామమాత్ర స్థాయికి పెంచుతుంది (Fig. 6).

భర్తీ చేయగల అతిపెద్ద వోల్టేజ్ డ్రాప్ బూస్ట్ కన్వర్టర్ యొక్క రేటెడ్ కరెంట్‌పై ఆధారపడి ఉంటుంది. పరికరం యొక్క DC బస్సులలో వోల్టేజ్ తగ్గుదల కనుగొనబడిన వెంటనే బూస్ట్ కన్వర్టర్ పని చేయడం ప్రారంభిస్తుంది. 50% వరకు ఉన్న సుష్ట వోల్టేజ్ చుక్కలను భర్తీ చేసే సామర్థ్యంతో పాటు, బూస్ట్ కన్వర్టర్ ఒక దశ పూర్తి వైఫల్యం వంటి లోతైన అసమాన చుక్కలను భర్తీ చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. మొత్తం విద్యుత్ వైఫల్యం నుండి రక్షించడానికి బూస్ట్ కన్వర్టర్‌ను బ్యాటరీలతో భర్తీ చేయవచ్చు.

యాక్టివ్ ఫిల్టర్ (Fig. 7) అనేది డయోడ్‌లకు బదులుగా IGBT థైరిస్టర్‌లను ఉపయోగించి రెక్టిఫైయర్ లాగా పనిచేసే కన్వర్టర్.

చురుకైన వడపోత వోల్టేజ్ డ్రాప్ ద్వారా వోల్టేజ్‌ను నిరంతరం నిర్వహించగలదు. క్రియాశీల ఫిల్టర్ యొక్క ప్రస్తుత రేటింగ్ గరిష్ట వోల్టేజ్ డ్రాప్ దిద్దుబాటు విలువను నిర్ణయిస్తుంది.

అన్నం. 7. యాక్టివ్ ఫిల్టర్

వోల్టేజ్ డ్రాప్ సందర్భంలో, ట్రాన్స్ఫార్మర్లెస్ వోల్టేజ్ పరిహారం సర్క్యూట్ (Fig. 8) తెరుచుకుంటుంది మరియు లోడ్ ఇన్వర్టర్ ద్వారా మృదువుగా ఉంటుంది.ఇన్వర్టర్ యొక్క DC బస్ విద్యుత్ సరఫరా సిరీస్‌లో ఛార్జ్ చేయబడిన రెండు కెపాసిటర్‌ల ద్వారా మద్దతు ఇస్తుంది.

అన్నం. 8. ట్రాన్స్ఫార్మర్లు లేకుండా సిరీస్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ పరిహారం

50% అవశేష వోల్టేజ్ కోసం, రేట్ చేయబడిన వోల్టేజ్ స్థాయిని అందించవచ్చు. ఈ పరికరంలో, అదనపు సరఫరాలు (కెపాసిటర్లు) పరిమిత కాలానికి పూర్తి అంతరాయాన్ని తగ్గించగలవు. పరికరం అసమాన వోల్టేజ్ చుక్కలతో కూడా వోల్టేజ్ని పునరుద్ధరించే సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది.