औद्योगिक नेटवर्कमध्ये व्होल्टेज नियमन साधने

व्होल्टेज नियमन आणि वीज पुरवठा प्रणालीमध्ये त्यांचे स्थान निवडण्यासाठी, त्याच्या वैयक्तिक विभागांद्वारे प्रसारित होणारी शक्ती, या विभागांचे तांत्रिक पॅरामीटर्स, क्रॉस, त्याच्या विविध बिंदूंवरील व्होल्टेज पातळी ओळखणे आवश्यक आहे. ओळींचा विभाग, ट्रान्सफॉर्मरची शक्ती, अणुभट्ट्यांचे प्रकार इ. नियम केवळ तांत्रिक नसून आर्थिक निकषांवरही आधारित असतात.

औद्योगिक उपक्रमांच्या वीज पुरवठा प्रणालींमध्ये व्होल्टेज नियमन करण्याचे मुख्य तांत्रिक माध्यम आहेत:

• लोड कंट्रोल उपकरणांसह पॉवर ट्रान्सफॉर्मर (OLTC),

• लोड रेग्युलेशनसह स्टेप-अप ट्रान्सफॉर्मर,

• रेखांशाचा आणि ट्रान्सव्हर्स कनेक्शनसह कॅपेसिटर बँक, उत्तेजित प्रवाहाच्या स्वयंचलित नियमनसह सिंक्रोनस मोटर्स,

• प्रतिक्रियाशील शक्तीचे स्थिर स्त्रोत,

• स्थानिक पॉवर प्लांट जनरेटर बहुतेक मोठ्या औद्योगिक प्लांटमध्ये आढळतात.

अंजीर मध्ये.1 औद्योगिक उपक्रमाच्या वितरण नेटवर्कमध्ये केंद्रीकृत व्होल्टेज नियमनचे आकृती दर्शविते, ते लोड अंतर्गत स्वयंचलित व्होल्टेज नियमन यंत्रासह ट्रान्सफॉर्मरद्वारे चालते... ट्रान्सफॉर्मर मुख्य स्टेप-डाउन सबस्टेशन (GPP) वर स्थापित केला जातो उपक्रम सह ट्रान्सफॉर्मर लोड स्विच, स्वयंचलित लोड व्होल्टेज रेग्युलेशन (AVR) युनिट्ससह सुसज्ज आहेत.

तांदूळ. 1. औद्योगिक उपक्रमाच्या वितरण नेटवर्कमध्ये केंद्रीकृत व्होल्टेज नियमनासाठी योजना

केंद्रीकृत व्होल्टेज नियमन काही प्रकरणांमध्ये अपुरे असल्याचे दिसून येते. म्हणून, विद्युत रिसीव्हर्ससाठी जे व्होल्टेज विचलनास संवेदनशील असतात, ते वितरण नेटवर्क स्टेप-अप ट्रान्सफॉर्मर्स किंवा वैयक्तिक व्होल्टेज स्टॅबिलायझर्समध्ये स्थापित केले जातात.

वितरण नेटवर्कचे कार्यरत ट्रान्सफॉर्मर, ट्रान्सफॉर्मर्स T1 — TZ (चित्र 1 पहा), नियमानुसार, लोड व्होल्टेजचे नियमन करण्यासाठी उपकरणे नसतात आणि उत्तेजनाशिवाय नियंत्रण उपकरणांसह सुसज्ज असतात, PBV टाइप करा, ज्यामुळे पॉवरच्या शाखा बदलू शकतात. नेटवर्कमधून डिस्कनेक्ट झाल्यावर ट्रान्सफॉर्मर. ही उपकरणे सामान्यतः हंगामी व्होल्टेज नियमनासाठी वापरली जातात.

औद्योगिक उपक्रमाच्या नेटवर्कमध्ये व्होल्टेज व्यवस्था सुधारणारा एक महत्त्वाचा घटक आहे प्रतिक्रियाशील उर्जा भरपाई साधने - ट्रान्सव्हर्स आणि रेखांशाच्या कनेक्शनसह कॅपेसिटर बॅटरी. मालिका (UPC) मध्ये जोडलेल्या कॅपेसिटरच्या स्थापनेमुळे इंडक्टिव्ह रेझिस्टन्स आणि लाइनमधील व्होल्टेज कमी होणे शक्य होते.UPK साठी, कॅपेसिटर xk च्या कॅपॅसिटिव्ह रेझिस्टन्स आणि लाइन xl च्या प्रेरक रेझिस्टन्सच्या गुणोत्तराला भरपाई टक्केवारी म्हणतात: C = (xc / chl) x 100 [%].

यूपीसी उपकरणे पॅरामेट्रिकली, लोड करंटच्या परिमाण आणि टप्प्यावर अवलंबून, नेटवर्कमधील व्होल्टेज समायोजित करतात. प्रॅक्टिसमध्ये, लाइन रिअॅक्टन्सची केवळ आंशिक भरपाई (C < 100%) वापरली जाते.

अचानक लोड बदल झाल्यास आणि आणीबाणीच्या मोडमध्ये पूर्ण भरपाईमुळे वाढ होऊ शकते. या संदर्भात, C च्या महत्त्वपूर्ण मूल्यांवर, UPK डिव्हाइसेस स्विचसह सुसज्ज असणे आवश्यक आहे जे बॅटरीचा भाग बायपास करतात.

वीज पुरवठा प्रणालीसाठी, थायरिस्टर स्विचसह बॅटरी विभागांचा काही भाग बंद करून सीसीपी विकसित केले जात आहेत, ज्यामुळे औद्योगिक उपक्रमांच्या वीज पुरवठा प्रणालींमध्ये सीसीपीची व्याप्ती वाढेल.

नेटवर्कशी समांतर जोडलेले कॅपेसिटर x प्रतिक्रियाशील शक्ती आणि व्होल्टेज एकाच वेळी निर्माण करतात कारण ते नेटवर्कचे नुकसान कमी करतात. तत्सम बॅटरीद्वारे व्युत्पन्न केलेली प्रतिक्रियाशील उर्जा — पार्श्व भरपाई साधने, Qk = U22πfC. अशा प्रकारे, क्रॉस-कनेक्टेड कॅपेसिटरच्या बँकेद्वारे वितरित केलेली प्रतिक्रियात्मक शक्ती मुख्यत्वे त्याच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेजवर अवलंबून असते.

कॅपेसिटरची शक्ती निवडताना, सक्रिय लोडच्या गणना केलेल्या मूल्याशी संबंधित व्होल्टेज विचलन सुनिश्चित करण्याच्या आवश्यकतेवर आधारित आहे, जे कॅपेसिटर चालू करण्यापूर्वी आणि नंतर रेखीय नुकसानांमधील फरकाने निर्धारित केले जाते:

जेथे P1, Q2, P2, Q2 हे कॅपेसिटर, rs, xc — नेटवर्क रेझिस्टन्सच्या स्थापनेपूर्वी आणि नंतर ओळीवर प्रसारित केलेल्या सक्रिय आणि प्रतिक्रियाशील शक्ती आहेत.

रेषेवर (P1 = P2) प्रसारित होणार्‍या सक्रिय उर्जेचे अंतर लक्षात घेऊन, आमच्याकडे आहे:

नेटवर्कच्या समांतर कॅपेसिटर बँक कनेक्ट करण्याचा नियमन प्रभाव xc च्या प्रमाणात आहे, म्हणजे ओळीच्या शेवटी वापरकर्त्यामध्ये व्होल्टेज वाढ त्याच्या सुरूवातीपेक्षा जास्त आहे.

औद्योगिक उपक्रमांच्या वितरण नेटवर्कमध्ये व्होल्टेज नियमन करण्याचे मुख्य साधन म्हणजे लोड-नियंत्रित ट्रान्सफॉर्मर... अशा ट्रान्सफॉर्मर्सचे कंट्रोल टॅप हाय-व्होल्टेज विंडिंगवर असतात. स्विच सामान्यतः चुंबकीय सर्किटसह सामान्य टाकीमध्ये ठेवला जातो आणि इलेक्ट्रिक मोटरद्वारे चालविला जातो. अॅक्ट्युएटर मर्यादा स्विचसह सुसज्ज आहे जे स्विच मर्यादेपर्यंत पोचल्यावर मोटर पुरवण्यासाठी इलेक्ट्रिकल सर्किट उघडतात.

अंजीर मध्ये. 2, a RNT-9 प्रकारच्या मल्टीलेव्हल स्विचचे आकृती दर्शविते, ज्यामध्ये आठ पोझिशन्स आहेत आणि ± 10% च्या समायोजनाची खोली आहे. टप्प्यांमधील संक्रमण अणुभट्टीला लागून असलेल्या टप्प्यांवर चाली करून पूर्ण केले जाते.

तांदूळ. 2. पॉवर ट्रान्सफॉर्मरची उपकरणे स्विच करणे: a — RNT प्रकाराचा स्विच, R — अणुभट्टी, RO — विंडिंगचा भाग नियंत्रित करणारा, PC — स्विचचे चल संपर्क, b — RNTA प्रकाराचे स्विच, TC — वर्तमान मर्यादित प्रतिकार, खडबडीत समायोजनासाठी पीजीआर स्विच, पीटीआर - फाइन ट्यूनिंग स्विच

नेटिव्ह इंडस्ट्री प्रत्येकी 1.5% च्या लहान समायोजन चरणांसह सक्रिय वर्तमान मर्यादित प्रतिकारांसह RNTA मालिका स्विच देखील तयार करते. अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 2b, RNTA स्विचमध्ये सात बारीक ट्युनिंग स्टेप्स (PTR) आणि खडबडीत ट्यूनिंग स्टेप (PGR) आहेत.

सध्या, इलेक्ट्रिकल उद्योग पॉवर ट्रान्सफॉर्मरसाठी स्थिर स्विच देखील तयार करतो, ज्यामुळे औद्योगिक नेटवर्कमध्ये हाय-स्पीड व्होल्टेज नियमन सक्षम होते.

अंजीर मध्ये. 3 इलेक्ट्रिकल इंडस्ट्रीद्वारे मास्टर केलेल्या पॉवर ट्रान्सफॉर्मर डिस्कनेक्शन सिस्टमपैकी एक दर्शविते — एक "थ्रू रेझिस्टर" स्विच.

आकृती ट्रान्सफॉर्मरचे नियंत्रण क्षेत्र दर्शविते, ज्यामध्ये द्विध्रुवीय गट VS1-VS8 द्वारे त्याच्या आउटपुट टर्मिनलशी आठ टॅप जोडलेले आहेत. या गटांव्यतिरिक्त, एक द्विध्रुवीय थायरिस्टर स्विचिंग गट आहे जो वर्तमान लिमिटर आर सह मालिकेत जोडलेला आहे.

तांदूळ. 3. वर्तमान लिमिटरसह स्थिर स्विच

स्विचच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत खालीलप्रमाणे आहे: टॅपमधून टॅपवर स्विच करताना, सेक्शनचा शॉर्ट सर्किट किंवा ओपन सर्किट टाळण्यासाठी, आउटपुट बायपोलर ग्रुप एक रेझिस्टरसह टॅपमध्ये प्रवाह स्थानांतरित करून पूर्णपणे विझवला जातो. , आणि नंतर विद्युत प्रवाह आवश्यक नलमध्ये हस्तांतरित केला जातो. उदाहरणार्थ, नल VS3 वरून VS4 वर स्विच करताना, खालील चक्र येते: VS चालू होते.

विभागातील शॉर्ट सर्किट वर्तमान मर्यादित प्रतिरोधक आर द्वारे मर्यादित आहे, थायरिस्टर्स व्हीएस 3 बंद आहेत, व्हीएस 4 चालू आहे, थायरिस्टर्स व्हीएस बंद आहेत. इतर कम्युटेशन त्याच प्रकारे केले जातात. द्विध्रुवीय थायरिस्टर गट VS10 आणि VS11 नियामक झोन उलट करतात. स्विचमध्ये मजबूत थायरिस्टर ब्लॉक VS9 आहे, जो रेग्युलेटरची शून्य स्थिती ओळखतो.

स्विचचे वैशिष्ट्य म्हणजे ऑटोमॅटिक कंट्रोल युनिट (ACU) ची उपस्थिती, जे ट्रान्सफॉर्मर निष्क्रिय असताना मध्यांतरात VS9 ला कंट्रोल कमांड जारी करते.बीएयू काही काळ कार्य करते, ते थायरिस्टर गट VS1 — VS11 आणि VS यांना फीड करणार्‍या स्त्रोतांना मोडमध्ये प्रवेश करते, कारण ट्रान्सफॉर्मर स्वतः स्विच कंट्रोल सिस्टमसाठी वीज पुरवठा म्हणून काम करतो.