अनुदैर्ध्य प्रतिक्रियाशील शक्ती भरपाई - भौतिक अर्थ आणि तांत्रिक अंमलबजावणी

विद्यमान पॉवर लाईन्सची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी तसेच त्यांचे थ्रुपुट सुधारण्यासाठी, रिऍक्टिव्ह पॉवरच्या अनुदैर्ध्य नुकसान भरपाईसाठी उपकरणे वापरली जातात. आज, विविध क्षमतांसह विविध निर्मिती स्रोतांची विपुलता, तसेच उच्च-व्होल्टेज लाईन्स, विशेषत: लांब अंतरावर वीज प्रसारित करणार्‍या, वाढत्या मागणीमुळे केवळ सर्वसाधारणपणे पॉवर सिस्टमची विश्वासार्हताच नाही तर त्यात सुधारणा देखील होते. त्यांची कार्यक्षमता

पॉवर लाइन्सची ट्रान्समिशन क्षमता वाढवण्याचे दोन मार्ग आहेत, त्यातील पहिला मार्ग म्हणजे थेट लाइनचा क्रॉस-सेक्शन वाढवणे आणि दुसरा म्हणजे रिऍक्टिव्ह पॉवरची भरपाई करण्यासाठी रेखांशाचा योजना वापरणे. दुसरा मार्ग-अनुदैर्ध्य प्रतिक्रियाशील उर्जा भरपाई-आंतर-प्रणाली आणि इंट्रा-सिस्टम कनेक्शन दोन्हीसाठी हे लक्ष्य साध्य करण्याचा अधिक किफायतशीर मार्ग आहे.

हे ज्ञात आहे की जेव्हा प्रतिक्रियाशील शक्ती तारांवर प्रसारित केली जाते, तेव्हा विद्युत नेटवर्कच्या विभागांमध्ये लक्षणीय व्होल्टेज थेंब आणि वर्तमान वाढते आणि यामुळे उपयुक्त, सक्रिय शक्तीच्या प्रसारणावर मर्यादा निर्माण होतात.

अनुदैर्ध्य प्रतिक्रियाशील उर्जा भरपाई स्टेप-अप किंवा आयसोलेशन ट्रान्सफॉर्मरद्वारे लोडसह मालिकेतील कॅपेसिटरचे अतिरिक्त कनेक्शन सूचित करते, ज्यामुळे लोड करंटच्या वर्तमान मूल्यावर अवलंबून स्वयंचलित व्होल्टेज नियमन करणे शक्य होते.

अर्थात, रेखांशाच्या भरपाईसह, आपत्कालीन मोड अपरिहार्य आहेत, ज्याची कारणे असू शकतात:

• कॅपेसिटरचे शंटिंग, ज्यामुळे वाढ होऊ शकते;

• फेरेसोनन्स इंद्रियगोचर;

• कॅपेसिटरला आतून नुकसान.

अचानक वाढलेल्या व्होल्टेजमुळे होणारे नुकसान टाळण्यासाठी, अशा वेळी कॅपेसिटर उच्च-व्होल्टेज स्विचद्वारे आपोआप डिस्कनेक्ट केले जाणे आवश्यक आहे किंवा स्पार्क गॅपद्वारे त्वरित डिस्चार्ज करणे आवश्यक आहे.

AC सर्किटमध्ये रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन कॅपेसिटर मालिकेत जोडलेले असल्याने, संपूर्ण लाइन करंट त्यांच्यामधून वाहतो आणि म्हणूनच शॉर्ट सर्किट करंट, जर असेल तर, त्यांच्यामधून देखील वाहतो.

ट्रान्समिशन क्षमता वाढविण्यासाठी, उच्च-व्होल्टेज लाइन्समध्ये अनुदैर्ध्य नुकसान भरपाई लागू केली जाते, जी या ओळींचा समावेश असलेल्या पॉवर सिस्टमची स्थिरता सुनिश्चित करते.

रेखांशाच्या भरपाईमध्ये, कॅपेसिटर करंट I यामधून वाहणाऱ्या एकूण लोड करंटच्या बरोबरीचा असतो आणि कॅपेसिटर बँक पॉवर क्यू हे व्हेरिएबल व्हॅल्यू आहे जे कोणत्याही दिलेल्या वेळी लोडवर अवलंबून असते.या प्रतिक्रियात्मक शक्तीची गणना सूत्र वापरून केली जाऊ शकते:

Bk =Az2/ωC

आणि रेखांशाच्या भरपाईच्या प्रक्रियेत कॅपॅसिटरची शक्ती स्थिर नसल्यामुळे, व्होल्टेज देखील दिलेल्या रेषेच्या प्रतिक्रियात्मक लोडमधील बदलाच्या प्रमाणात वाढतो, म्हणजेच कॅपेसिटरचा व्होल्टेज आहे. प्रतिक्रियाशील शक्तीच्या क्रॉस भरपाईप्रमाणे कोणत्याही प्रकारे स्थिर नाही.

कॅपेसिटिव्ह अनुदैर्ध्य नुकसान भरपाई युनिट्स स्विच करणे आज खूप लोकप्रिय आहेत. इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्हच्या पॅन्टोग्राफवर लागू केलेल्या व्होल्टेजवर ट्रॅक्शन नेटवर्क आणि ट्रॅक्शन सबस्टेशन्सच्या ट्रान्सफॉर्मर्सच्या अभिक्रियाच्या प्रेरक घटकाचा प्रभाव कमी करण्यासाठी अशा स्थापनेचा वापर केला जातो. येथे, वर नमूद केल्याप्रमाणे, कॅपेसिटर पॅन्टोग्राफसह मालिकेत जोडलेले आहे.

रशियन ट्रॅक्शन सबस्टेशन्सवर, ही स्थापना सक्शन लाइनमध्ये स्थापित केली जातात, जेथे अनुदैर्ध्य नुकसान भरपाईची स्थापना व्होल्टेज वाढवते, अग्रगण्य किंवा मागे पडण्याच्या टप्प्यांचा प्रभाव रोखते, पुरवठा शस्त्रांमध्ये समान प्रवाहांसह सममितीय व्होल्टेज प्राप्त केले जातात, सामान्य व्होल्टेज कार्यरत उपकरणांसाठी वर्ग कमी केला आहे आणि स्थापनेचे डिझाइन सोपे केले आहे ...

आकृती एक आकृती दर्शविते जी अनुदैर्ध्य नुकसान भरपाई देणार्या कॅपेसिटरचा फक्त एक विभाग दर्शविते, ज्यापैकी प्रत्यक्षात अनेक एकमेकांशी समांतर जोडलेले आहेत.

ट्रान्सफॉर्मर्स T1 आणि T2 च्या लो-व्होल्टेज विंडिंगला व्होल्टेज, मालिकेत जोडलेले, थायरिस्टर स्विच आणि मर्यादित रेझिस्टरद्वारे कॅपेसिटरच्या पंक्तीद्वारे पुरवले जाते.या प्रकरणात, या ट्रान्सफॉर्मर्सचे उच्च-व्होल्टेज विंडिंग्स उलट दिशेने जोडलेले असतात आणि शॉर्ट सर्किटसह, कॅपेसिटरमधील व्होल्टेज वाढते.

ज्या क्षणी व्होल्टेज सेटिंगवर पोहोचतो, थायरिस्टर स्विच ट्रिगर केला जातो आणि तीन-इलेक्ट्रोड डिस्चार्जरचा चाप लगेच प्रज्वलित होतो. व्हॅक्यूम कॉन्टॅक्टर चालू असताना, डिस्चार्जरमधील चाप विझतो.

अनुदैर्ध्य भरपाईसाठी अशा स्थापनेच्या फायद्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• सममितीय बस व्होल्टेज;

• व्होल्टेज चढउतार कमी करणे आणि इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सवर त्याची पातळी वाढवणे.

बाधक:

• पार्श्विक भरपाईच्या तुलनेत इन्स्टॉलेशनच्या कॅपेसिटरची कठीण ऑपरेटिंग परिस्थिती, कारण ट्रॅक्शन नेटवर्कचा शॉर्ट-सर्किट करंट कॅपेसिटरमधून वाहतो आणि येथे विश्वसनीय ओव्हर-स्पीड संरक्षण आवश्यक आहे;

• धोकादायक मोडमध्ये कॅपेसिटरचे ओव्हरलोडिंग: सक्ती, आणीबाणी, आणीबाणीनंतर.

प्रतिक्रियात्मक उर्जा नुकसान भरपाईचा सर्वोत्तम प्रभाव प्राप्त करण्यासाठी, अनुदैर्ध्य आणि पार्श्व भरपाईच्या एकत्रित ऑपरेशनसह समायोज्य स्थापना वापरल्या पाहिजेत.

सर्वसाधारणपणे रेखांशाचा भरपाई प्रतिष्ठापन वापरण्याच्या फायद्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• लाइनवर प्रसारित शक्ती वाढवणे;

• पीक लोड दरम्यान पॉवर सिस्टमची स्थिरता सुधारणे;

• सक्रिय वीज नुकसान लक्षणीय घट;

• नेटवर्कमधील विजेची गुणवत्ता सुधारणे;

• समांतर रेषांमध्ये वीज वितरणाची उच्च कार्यक्षमता;

• दुर्गम भागात जनरेटिंग स्रोत तयार करण्याची गरज नाहीशी झाली आहे;

• इंटरकनेक्शन विभाग आणि ओळींचे तांत्रिक मापदंड वाढवण्याची गरज नाही.

अनुदैर्ध्य नुकसान भरपाई साधने वापरण्याचा मुख्य आर्थिक फायदा म्हणजे ऊर्जा बचत. एवढेच नाही वीज गुणवत्ता सुधारते, म्हणून अनुदैर्ध्य प्रतिक्रियाशील उर्जा भरपाई वापरल्यास पॉवर लाईन्सची संख्या कमी केली जाऊ शकते. पर्यावरण संरक्षण हा या तंत्रज्ञानाच्या परिचयाचा नैसर्गिक परिणाम आहे, विशेषत: मोठ्या प्रमाणावर.

स्थापनेची किंमत अशी आहे की नवीन ट्रान्समिशन लाइनची किंमत समान ट्रान्समिशन क्षमतेसह अनुदैर्ध्य नुकसान भरपाई उपकरणापेक्षा 10 पट जास्त आहे. परिणामी, पारंपारिक ट्रान्समिशन लाइनच्या तुलनेत अशा प्रणालीची पुनर्प्राप्ती केवळ काही वर्षे आहे.