औद्योगिक उपक्रमांच्या इलेक्ट्रिकल नेटवर्कमध्ये शॉर्ट-सर्किट प्रवाहांची मर्यादा

औद्योगिक उपक्रमांच्या वीज पुरवठा प्रणालींमध्ये, शॉर्ट सर्किट (शॉर्ट सर्किट), ज्यामुळे प्रवाहांमध्ये तीव्र वाढ होते. म्हणून, अशा प्रवाहांची क्रिया लक्षात घेऊन पॉवर सिस्टमची सर्व मुख्य विद्युत उपकरणे निवडली जाणे आवश्यक आहे.

खालील प्रकारचे शॉर्ट सर्किट वेगळे केले जातात:

• तीन-चरण सममितीय शॉर्ट सर्किट;

• दोन-टप्प्या - दोन चरण जमिनीशी जोडल्याशिवाय एकमेकांशी जोडलेले आहेत;

• सिंगल-फेज - एक टप्पा जमिनीद्वारे स्त्रोताच्या तटस्थशी जोडलेला आहे;

• दुहेरी ग्राउंडिंग - दोन टप्पे एकमेकांना आणि जमिनीवर जोडलेले आहेत.

शॉर्ट सर्किटची मुख्य कारणे म्हणजे इलेक्ट्रिकल इंस्टॉलेशन्सच्या वैयक्तिक भागांचे इन्सुलेशन उल्लंघन, कर्मचार्‍यांच्या चुकीच्या कृती, सिस्टममधील ओव्हरव्होल्टेजमुळे इन्सुलेशनचे ओव्हरलॅप. शॉर्ट सर्किट्स नेटवर्कच्या खराब झालेल्या विभागांशी जोडलेल्या, खराब झालेल्यांसह ग्राहकांचा वीज पुरवठा खंडित करतात, त्यांच्यावरील व्होल्टेज कमी झाल्यामुळे आणि वीज पुरवठ्यामध्ये व्यत्यय येतो.त्यामुळे शक्य तितक्या लवकर संरक्षणात्मक उपकरणांसह शॉर्ट सर्किट काढून टाकणे आवश्यक आहे.

अंजीर मध्ये. 1 शॉर्ट-सर्किट वर्तमान वक्र दाखवते. अगदी सुरुवातीपासून, पॉवर सिस्टममध्ये एक क्षणिक प्रक्रिया उद्भवते, जी शॉर्ट-सर्किट करंट (एससीसी) च्या दोन घटकांमधील बदलाद्वारे दर्शविली जाते: नियतकालिक आणि एपिरिओडिक

तांदूळ. 1. शॉर्ट-सर्किट वर्तमान बदल वक्र

मोठे औद्योगिक संयंत्र सहसा शक्तिशाली पॉवर सिस्टमशी जोडलेले असतात. या प्रकरणात, शॉर्ट-सर्किट प्रवाह खूप महत्त्वपूर्ण मूल्यांपर्यंत पोहोचू शकतात, ज्यामुळे शॉर्ट-सर्किट स्थिरतेच्या परिस्थितीनुसार इलेक्ट्रिकल उपकरणे निवडण्यात अडचणी येतात. शॉर्ट-सर्किट पॉईंटला पुरवठा करणार्‍या मोठ्या संख्येने शक्तिशाली इलेक्ट्रिक मोटर्ससह पॉवर सप्लाय सिस्टमच्या बांधकामात मोठ्या अडचणी देखील उद्भवतात.

या संदर्भात, वीज पुरवठा प्रणाली डिझाइन करताना, इष्टतम शॉर्ट-सर्किट करंट निश्चित करणे आवश्यक आहे... मर्यादित करण्याचे सर्वात सामान्य मार्ग आहेत:

• ट्रान्सफॉर्मर आणि पॉवर लाईन्सचे स्वतंत्र ऑपरेशन;

• नेटवर्कमध्ये अतिरिक्त प्रतिकारांचा समावेश - अणुभट्ट्या;

• स्प्लिट वाइंडिंग ट्रान्सफॉर्मरचा वापर.

तुलनेने कमी-पॉवर इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सना पॉवर प्लांट्सच्या बसेस आणि हाय-पॉवर सबस्टेशन्सशी जोडताना अणुभट्ट्या वापरण्याची विशेषतः शिफारस केली जाते. रिसीव्हर्सना शॉक लोडसह कनेक्ट करताना — शक्तिशाली भट्टी, वाल्व इलेक्ट्रिक ड्राइव्ह — अणुभट्ट्या स्थापित करून नेटवर्कची प्रतिक्रिया वाढवणे अनेकदा अशक्य असते, कारण यामुळे व्होल्टेज चढउतार आणि विचलन वाढते.

अंजीर मध्ये. 2 अचानक बदलणारे भार पुरवणाऱ्या 110 kV सबस्टेशनचे आकृती दाखवते.हे टर्मिनल्स आणि लाइन 3 ची प्रतिक्रिया प्रदान करत नाही जे शक्तिशाली शॉक लोड वितरीत करते, जेणेकरून नेटवर्क रिऍक्टिव्हिटी आणि रिऍक्टिव्ह पॉवर शॉक वाढू नये. या जोडण्यांमध्ये, शक्तिशाली स्विच 1 वापरले जातात. इतर धर्तीवर, रिस्पॉन्सिव्ह आणि पारंपारिक मेन स्विच 2 350 - 500 MBA पर्यंत पॉवर ऑफसह प्रदान केले जातात.

तांदूळ. 2. अचानक चढ-उतार होणार्‍या भारांना फीड करणार्‍या 110 केव्ही सबस्टेशनची योजना: 1 — उच्च-शक्तीचे स्विचेस, 2 — मध्यम-पॉवर नेटवर्क स्विचेस, 3 — ग्राहकांना तीव्र चढ-उतार होणार्‍या शॉक लोडसह पुरवण्यासाठी लाईन्स

ब्रँच्ड मोटर लोड असलेल्या आधुनिक औद्योगिक प्लांटमध्ये (एकाग्रता संयंत्रे इ.) नियंत्रित आणीबाणी मोडसह प्रगत वीज पुरवठा प्रणाली शॉर्ट-सर्किट प्रवाह मर्यादित करण्यासाठी वापरली जाते.

अंजीर मध्ये. 3 हबचा पॉवर आकृती दर्शवितो. आकृतीवरून पाहिल्याप्रमाणे, K बिंदूवर शॉर्ट सर्किट झाल्यास, आपत्कालीन प्रवाहांची बेरीज क्षतिग्रस्त कनेक्शन (B) च्या ब्रेकरमधून जाते - मुख्य आणि खराब झालेल्या मोटर्सच्या पुरवठ्यातून.

खराब झालेल्या कनेक्शनच्या ब्रेकरमधून वाहणारे शॉर्ट-सर्किट प्रवाह मर्यादित करण्यासाठी, शंट प्रकार व्हीएस 1, व्हीएस 2 चे थायरिस्टर करंट लिमिटर्स अपघाताच्या कालावधीसाठी समाविष्ट केले जातात, नेटवर्कमधून शॉर्ट-सर्किट करंटचे घटक मर्यादित करतात. स्विच बी वरून बंद केल्यानंतर, मेक-अप VS1, VS2 बंद केले जातात. करंट लिमिटिंगची डिग्री वर्तमान लिमिटर आर द्वारे नियंत्रित केली जाते.

तांदूळ. 3. स्थिर प्रवाह मर्यादित करण्यासाठी समूह उपकरणासह वीज पुरवठा योजना

आंशिक योजना अनेक गंभीर यंत्रणांसाठी वापरली जाते जी रेटेड लोड आणि पॉवर व्यत्ययांवर स्वत: ची सुरुवात करण्याची परवानगी देत ​​​​नाही. ट्रान्सफॉर्मरचे समांतर ऑपरेशनअंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 4.

ही योजना L1 आणि L2 ट्विन अणुभट्ट्यांसह दोन-विभागातील स्विचगियर आहे. सामान्य मोडमध्ये, स्विचेस Q3, Q4 उघडे आहेत आणि Q5 बंद आहेत. दुहेरी अणुभट्ट्यांच्या शाखा a वर भारित प्रवाह वाहतात आणि शाखा b वरील समतोल प्रवाह, जो स्त्रोतांच्या दरम्यान असतो, दुहेरी अणुभट्ट्यांच्या शाखांच्या प्रतिकारांमुळे मर्यादित असतो. योजना, विशेषतः, मोटर लोड असलेल्या नेटवर्कमध्ये अवशिष्ट व्होल्टेज राखण्यासाठी परवानगी देते, जे मोटर्सच्या स्थिरतेची हमी देते.

तांदूळ. 4. स्त्रोतांच्या आंशिक समांतर ऑपरेशनसह योजना

अलिकडच्या वर्षांत, औद्योगिक सुविधांवर 0.4 केव्हीचे जटिल बंद नेटवर्क तयार करणे सुरू झाले आहे, ज्यामध्ये वर्कशॉप ट्रान्सफॉर्मर टीएम 1000 - 2500 केव्हीएचे समांतर ऑपरेशन केले जाते.

असे नेटवर्क प्रदान करतात उच्च दर्जाची विद्युत ऊर्जा, ट्रान्सफॉर्मर पॉवरचा तर्कसंगत वापर. अंजीर मध्ये. 4a एक आकृती दर्शविते ज्यामध्ये ट्रान्सफॉर्मरच्या समांतर ऑपरेशन दरम्यान आपत्कालीन प्रवाहांची मर्यादा 0.4 kV नेटवर्कमध्ये सादर केलेल्या अतिरिक्त अणुभट्ट्यांद्वारे प्रदान केली जाते.

काही प्रकरणांमध्ये, ट्रान्सफॉर्मर्सचे नैसर्गिक काढणे आपल्याला अंजीर मध्ये सर्किट आयोजित करण्यास अनुमती देते. 5, परंतु अणुभट्ट्या वापरल्याशिवाय.

अंजीर मध्ये. 5, b 0.4 kV चे एक जटिल बंद नेटवर्क दाखवते.

तांदूळ. 5. 6 / 0.4 केव्ही वर्कशॉप ट्रान्सफॉर्मरच्या समांतर ऑपरेशनसह योजना: a — विभागीय अणुभट्ट्यांसह, b — उच्च-व्होल्टेज थायरिस्टर स्विचचा वापर करून

अंजीर पासून पाहिले जाऊ शकते. 5, b, पॉवर ट्रान्सफॉर्मर थायरिस्टर स्विचद्वारे पुरवठा नेटवर्कशी जोडलेले आहेत, जे आपत्कालीन मोडमध्ये काही ट्रान्सफॉर्मर लवकर बंद करणे सुनिश्चित करतात.या प्रकरणात, कॉम्प्लेक्स बंद नेटवर्कच्या नैसर्गिक प्रतिकारांमुळे शॉर्ट-सर्किट करंट मर्यादित आहे, जे या प्रकरणात डिस्कनेक्ट केलेल्या ट्रान्सफॉर्मरमधून शक्ती प्राप्त करते.