વિદ્યુત ઊર્જા પ્રાપ્તકર્તાઓ

વિદ્યુત ઉર્જાનો રીસીવર (ઈલેક્ટ્રીકલ રીસીવર) એ એક ઉપકરણ, એકમ, મિકેનિઝમ છે જે માટે રચાયેલ છે. વિદ્યુત ઊર્જાનું રૂપાંતરણ તેનો ઉપયોગ કરવા માટે વિવિધ પ્રકારની ઊર્જામાં (વિદ્યુત સહિત, અન્ય પરિમાણો અનુસાર).

તેમના તકનીકી હેતુ અનુસાર, આ રીસીવર વિદ્યુત ઉર્જાને રૂપાંતરિત કરે છે તે ઊર્જાના પ્રકારને આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, ખાસ કરીને:

• મશીનો અને મિકેનિઝમ્સની ડ્રાઇવ્સની મિકેનિઝમ્સ;

• ઇલેક્ટ્રોથર્મલ અને ઇલેક્ટ્રિકલ પ્લાન્ટ્સ;

• ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સ્થાપનો;

• ઇલેક્ટ્રોડ એથેનિયાની સ્થાપના;

• ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોની સ્થાપના,

• ઇલેક્ટ્રોફિલ્ટર;

• સ્પાર્ક સારવાર સ્થાપનો;

• ઇલેક્ટ્રોનિક અને કમ્પ્યુટિંગ મશીનો;

• ઉત્પાદન નિયંત્રણ અને પરીક્ષણ ઉપકરણો.

વિદ્યુત ઉર્જાનો ઉપયોગકર્તા જેને વિદ્યુત રીસીવર કહેવામાં આવે છે અથવા વિદ્યુત રીસીવરોના જૂથને તકનીકી પ્રક્રિયા દ્વારા એકીકૃત કરવામાં આવે છે અને ચોક્કસ વિસ્તારમાં સ્થિત છે.

ફેડરલ લૉ "ઓન એનર્જી" વીજળી અને થર્મલ ઉર્જાના ઉપભોક્તાને એવી વ્યક્તિ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે જે તેને પોતાની ઘરેલું અથવા ઔદ્યોગિક જરૂરિયાતો માટે ખરીદે છે, અને વીજળી ઉદ્યોગના વિષયો - "વિદ્યુત ઊર્જાના ક્ષેત્રમાં પ્રવૃત્તિઓ કરતી વ્યક્તિઓ, જેમાં ઇલેક્ટ્રિક અને થર્મલ ઊર્જાનું ઉત્પાદન, ગ્રાહકોને "વીજળી ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન, વીજળી ઉદ્યોગમાં ઓપરેશનલ ડિસ્પેચ નિયંત્રણ, વીજળીનું વેચાણ, વીજળીની ખરીદી અને વેચાણનું સંગઠન"

વીજ પુરવઠાની વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવા માટે વીજ ગ્રાહકોનું વર્ગીકરણ

વીજ પુરવઠાની વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરવાના સંદર્ભમાં, વિદ્યુત ઊર્જાના ગ્રાહકોને નીચેની ત્રણ શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવ્યા છે:

કેટેગરી I ના વિદ્યુત રીસીવરો - વિદ્યુત રીસીવરો, જેના વીજ પુરવઠામાં વિક્ષેપ પરિણમી શકે છે: માનવ જીવન માટે જોખમ, રાષ્ટ્રીય અર્થતંત્રને નોંધપાત્ર નુકસાન, ખર્ચાળ મૂળભૂત સાધનોને નુકસાન, ઉત્પાદનમાં મોટી ખામી, જટિલ તકનીકી પ્રક્રિયામાં વિક્ષેપ, સમુદાયના અર્થતંત્રના ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ ઘટકોની કામગીરીમાં વિક્ષેપ.

લાઇનઅપમાંથી 1લી શ્રેણીના ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરો વિદ્યુત રીસીવરોના એક વિશેષ જૂથને અલગ પાડવામાં આવે છે, જેનું સતત સંચાલન માનવ જીવન, વિસ્ફોટો, આગ અને ખર્ચાળ મુખ્ય સાધનોને થતા નુકસાનને રોકવા માટે ઉત્પાદનના સરળ શટડાઉન માટે જરૂરી છે.

કેટેગરી II ના ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરો - ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરો, વીજ પુરવઠામાં વિક્ષેપ જે ઉત્પાદનોની મોટા પાયે અછત તરફ દોરી જાય છે, કામદારોના મોટા પાયે વિક્ષેપો, મિકેનિઝમ્સ અને ઔદ્યોગિક પરિવહન, શહેરો અને ગ્રામીણ વિસ્તારોના રહેવાસીઓની નોંધપાત્ર સંખ્યામાં સામાન્ય પ્રવૃત્તિઓમાં વિક્ષેપ. વિસ્તાર.

કેટેગરી III વિદ્યુત રીસીવરો — અન્ય તમામ વિદ્યુત રીસીવરો કે જે કેટેગરી I અને II ની વ્યાખ્યાઓને પૂર્ણ કરતા નથી. આ સહાયક વર્કશોપના રીસીવરો, ઉત્પાદનોના બિન-સીરીયલ ઉત્પાદન વગેરે છે.

કેટેગરી I વિદ્યુત રીસીવરોને બે સ્વતંત્ર પરસ્પર નિરર્થક વીજ સ્ત્રોતોમાંથી વીજળી પૂરી પાડવામાં આવશ્યક છે, અને પાવર સપ્લાયના સ્વયંસંચાલિત પુનઃસ્થાપનના સમય માટે જ પાવર સ્ત્રોતોમાંથી એકમાંથી પાવર નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં તેમના વીજ પુરવઠામાં વિક્ષેપની મંજૂરી આપી શકાય છે. શ્રેણી I ના વિદ્યુત ગ્રાહકોના વિશિષ્ટ જૂથને સપ્લાય કરવા માટે, ત્રીજા સ્વતંત્ર પરસ્પર બિનજરૂરી પાવર સ્ત્રોતમાંથી વધારાનો પુરવઠો પૂરો પાડવો આવશ્યક છે.

વિદ્યુત રીસીવરોની શ્રેણીને યોગ્ય રીતે સ્થાપિત કરવા માટે, આ અકસ્માતોના પરિણામે સંભવિત પરિણામો અને સામગ્રીના નુકસાનને નિર્ધારિત કરવા માટે, પાવર સપ્લાય સિસ્ટમના વિભાગોમાં અકસ્માતની સંભાવનાનું મૂલ્યાંકન કરવું જરૂરી છે. વિદ્યુત રીસીવરોની શ્રેણી નક્કી કરતી વખતે, વિદ્યુત રીસીવરોના વિવિધ જૂથો માટે જરૂરી સતત શક્તિની શ્રેણીને વધુ પડતો અંદાજ ન આપવો જોઈએ. પ્રથમ કેટેગરી માટે ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરો નક્કી કરતી વખતે, તકનીકી અનામતને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે, બીજા માટે - ઉત્પાદનનું વિસ્થાપન.

વિદ્યુત ઊર્જાના રીસીવરોનું વર્ગીકરણ

વીજ ગ્રાહકોની લાક્ષણિકતા છે:

1.ઇલેક્ટ્રિક રીસીવરોની કુલ સ્થાપિત શક્તિ;

2. ઉદ્યોગ (દા.ત. કૃષિ);

3. ટેરિફ જૂથ દ્વારા;

4. ઊર્જા સેવાઓની શ્રેણી દ્વારા.

વીજળીનું ઉત્પાદન, રૂપાંતર, વિતરણ અને વપરાશ કરતી વિદ્યુત સ્થાપનોને વોલ્ટેજ સ્તર દ્વારા 1 kV થી વધુ અને 1 kV સુધીના વિદ્યુત સ્થાપનોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે (પ્રત્યક્ષ પ્રવાહ સાથે - 1.5 kV સુધીના વિદ્યુત સ્થાપનો માટે). 1 kV AC સુધીના વોલ્ટેજ સાથેના વિદ્યુત સ્થાપનોને નક્કર રીતે ગ્રાઉન્ડેડ ન્યુટ્રલ સાથે અને વધેલી સલામતી આવશ્યકતાઓ સાથે - એક અલગ તટસ્થ (પીટ ખાણો, કોલસાની ખાણો, મોબાઈલ વિદ્યુત સ્થાપનો, વગેરે) સાથે કરવામાં આવે છે.

1 kV થી ઉપરના ઇન્સ્ટોલેશનને ઇન્સ્ટોલેશનમાં પેટાવિભાજિત કરવામાં આવે છે:

1) અલગ તટસ્થ સાથે (વોલ્ટેજ 35 kV અને નીચલા);

2) વળતરયુક્ત તટસ્થ સાથે (કેપેસિટીવ પ્રવાહોને વળતર આપવા માટે પ્રેરક પ્રતિકાર દ્વારા જમીન સાથે જોડાયેલ), 35 kV અને ભાગ્યે જ 110 kV સુધીના વોલ્ટેજવાળા નેટવર્ક્સ માટે વપરાય છે;

3) અંધપણે ગ્રાઉન્ડેડ ન્યુટ્રલ (વોલ્ટેજ 110 kV અને વધુ) સાથે.

વર્તમાનની પ્રકૃતિ દ્વારા, નેટવર્કમાંથી કાર્યરત તમામ વિદ્યુત રીસીવરોને 50 હર્ટ્ઝની ઔદ્યોગિક આવર્તન સાથે વૈકલ્પિક પ્રવાહ સાથે વિભાજિત કરી શકાય છે (કેટલાક દેશોમાં તેઓ 60 હર્ટ્ઝનો ઉપયોગ કરે છે), વધેલી અથવા ઘટેલી આવર્તન સાથે વૈકલ્પિક પ્રવાહ અને સીધો પ્રવાહ. .

ઔદ્યોગિક વીજ વપરાશકારોના મોટાભાગના વિદ્યુત ઉર્જા ગ્રાહકો 50 હર્ટ્ઝની આવર્તન સાથે ત્રણ તબક્કાના વૈકલ્પિક પ્રવાહ પર કાર્ય કરે છે.

વધેલી આવર્તન સેટિંગ્સનો ઉપયોગ થાય છે:

• સખ્તાઇ માટે ગરમી માટે, મેટલ સ્ટેમ્પિંગ માટે, માઇક્રોવેવ ઓવન, વગેરે;

• તકનીકોમાં જ્યાં ઇલેક્ટ્રિક મોટરના પરિભ્રમણની ઉચ્ચ ગતિ જરૂરી છે (ટેક્ષટાઇલ ઉદ્યોગ, લાકડાકામ, વિમાન બાંધકામમાં પોર્ટેબલ પાવર ટૂલ્સ), વગેરે.

10,000 હર્ટ્ઝ સુધીની આવર્તન મેળવવા માટે, થાઇરિસ્ટર કન્વર્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, 10,000 હર્ટ્ઝથી વધુ ફ્રીક્વન્સી માટે, ઉપયોગ કરો ઇલેક્ટ્રોનિક જનરેટર.

લો-ફ્રિકવન્સી ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરોનો ઉપયોગ પરિવહન ઉપકરણોમાં થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે રોલિંગ મિલ્સ (f = 16.6 Hz), ભઠ્ઠીઓમાં મેટલ મિક્સિંગ પ્લાન્ટ્સમાં (f = 0 ... 25 Hz). વધુમાં, ઇન્ડક્શન હીટિંગ ઉપકરણોમાં ઘટાડેલી વોલ્ટેજ આવર્તનનો ઉપયોગ થાય છે.

ઔદ્યોગિક (50 હર્ટ્ઝ) અને વધેલી (60 હર્ટ્ઝ) ફ્રીક્વન્સીના ઉપયોગના અનુભવે 60 હર્ટ્ઝની આવર્તનની આર્થિક શક્યતાની પુષ્ટિ કરી, અને તકનીકી અને આર્થિક ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે શ્રેષ્ઠ આવર્તન 100 હર્ટ્ઝ હોવી જોઈએ.

લાક્ષણિક પાવર રીસીવરો

બધા પાવર રીસીવરો વિવિધ પરિમાણો દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તે જ સમયે, તેમના ઓપરેશનના મોડ્સ LEG દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે, તેથી, ઊર્જા વપરાશના મોડ્સનું વિશ્લેષણ કરવાના હેતુ માટે, લાક્ષણિક પાવર રીસીવરોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે ઓપરેશન મોડ્સ અને મૂળભૂત પરિમાણોમાં સમાન પાવર રીસીવરોના જૂથો છે.

નીચેના જૂથો લાક્ષણિક વિદ્યુત રીસીવરોના છે:

• પાવર અને ઔદ્યોગિક સ્થાપનો માટે ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ;

• ઉત્પાદન મશીનો માટે ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ;

• ઇલેક્ટ્રિક ઓવન;

• ઇલેક્ટ્રોથર્મલ સ્થાપનો;

• લાઇટિંગ સ્થાપનો;

• ઇન્સ્ટોલેશનનું સમારકામ અને રૂપાંતર.

પ્રથમ ચાર જૂથોના ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરોને પરંપરાગત રીતે પાવર રીસીવર કહેવામાં આવે છે. એન્ટરપ્રાઇઝના ઊર્જા વપરાશમાં દરેક જૂથનો હિસ્સો ઉદ્યોગ અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓ પર આધારિત છે.

ડાયરેક્ટ વર્તમાન રીસીવરો

ડાયરેક્ટ કરંટનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોપ્લેટિંગ (ક્રોમ પ્લેટિંગ, નિકલ પ્લેટિંગ, વગેરે), ડાયરેક્ટ કરંટ વેલ્ડીંગ માટે, ડીસી મોટર્સને પાવર કરવા માટે થાય છે.

ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ

ઉપર સૂચિબદ્ધ વર્ગીકરણોના આધારે, ઇલેક્ટ્રિક રીસીવરોનો સૌથી જટિલ સમૂહ ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ છે. સૌથી સામાન્ય એ અસુમેળ ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ છે, જે પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિના નોંધપાત્ર વપરાશ, ઉચ્ચ પ્રારંભિક પ્રવાહો અને નજીવા એકમાંથી મુખ્ય વોલ્ટેજના વિચલન પ્રત્યે નોંધપાત્ર સંવેદનશીલતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે.

ઇન્સ્ટોલેશનમાં કે જેને ઓપરેશન દરમિયાન ગતિ નિયંત્રણની જરૂર નથી, એસી ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ્સ (અસુમેળ અને સિંક્રનસ મોટર્સ) નો ઉપયોગ થાય છે. અનિયંત્રિત એસી મોટર્સ ઉદ્યોગમાં મુખ્ય પ્રકારનાં ઉર્જા ઉપભોક્તાઓ છે, જે કુલ શક્તિના લગભગ 70% હિસ્સો ધરાવે છે.

અનિયંત્રિત એસી ડ્રાઇવ માટે મોટરનો પ્રકાર પસંદ કરતી વખતે નીચેની બાબતોનો વારંવાર ઉપયોગ કરવામાં આવે છે:

• 1 kV સુધીના વોલ્ટેજ અને 100 kW સુધીના પાવર પર, અસુમેળ મોટર્સનો ઉપયોગ કરવો વધુ આર્થિક છે, અને 100 kW થી વધુ - સિંક્રનસ;

• વોલ્ટેજ પર 6 kV અને પાવર 300 kW સુધી — અસુમેળ મોટર્સ, 300 kW થી વધુ — સિંક્રનસ;

• વોલ્ટેજ પર 10 kV અને પાવર 400 kW સુધી — અસુમેળ મોટર્સ, 400 kW થી વધુ — સિંક્રનસ.

તબક્કાના રોટર સાથેની અસુમેળ મોટર્સનો ઉપયોગ શક્તિશાળી ડ્રાઇવ્સમાં ગંભીર પ્રારંભિક પરિસ્થિતિઓ (લિફ્ટિંગ મશીનો વગેરેમાં) સાથે થાય છે.

કોમ્પ્રેસર, પંખા, પંપ અને લિફ્ટિંગ-પરિવહન ઉપકરણો જેવા ઔદ્યોગિક સ્થાપનોની ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ, નજીવી શક્તિના આધારે, 0.22-10 kV નો સપ્લાય વોલ્ટેજ ધરાવે છે. આ સ્થાપનોની ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સની રેટ કરેલ શક્તિ એક કિલોવોટના અપૂર્ણાંકથી 800 કેડબલ્યુ અથવા વધુ સુધી બદલાય છે. સૂચવેલ વિદ્યુત રીસીવરો સામાન્ય રીતે વીજ પુરવઠાની વિશ્વસનીયતાની I શ્રેણીનો સંદર્ભ આપે છે.ઉદાહરણ તરીકે, રાસાયણિક ઉત્પાદન વર્કશોપમાં વેન્ટિલેશન બંધ કરવા માટે લોકોને જગ્યામાંથી બહાર કાઢવાની જરૂર છે અને તેથી, ઉત્પાદન બંધ કરવું.

વૈકલ્પિક પ્રવાહને ડાયરેક્ટ કરંટમાં રૂપાંતર કરવા માટે કન્વર્ઝન યુનિટ્સ અને કંટ્રોલ ઇક્વિપમેન્ટ ઇન્સ્ટોલ કરવા, તેમના માટે જગ્યા બનાવવા, તેમજ તેમની જાળવણી અને વીજળીના નુકસાન માટેના સંચાલન ખર્ચની જરૂર પડે છે. તેથી, પાવર સપ્લાય સિસ્ટમની કિંમત અને ડાયરેક્ટ કરંટમાં વીજળીની ચોક્કસ કિંમત વૈકલ્પિક પ્રવાહ કરતા વધારે છે. ડીસી મોટર્સ એસિંક્રોનસ અને સિંક્રનસ મોટર્સ કરતાં વધુ ખર્ચાળ છે. જ્યારે ઝડપી, પહોળી અને/અથવા સરળ ગતિમાં ફેરફાર જરૂરી હોય ત્યારે વેરિયેબલ ડીસી ડ્રાઇવનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

વિદ્યુત રીસીવરોનું પાવર પરિબળ

વિદ્યુત રીસીવરનું એક મહત્વનું લક્ષણ છે પાવર પરિબળ cos (φn). પાવર ફેક્ટર એ પાસપોર્ટની લાક્ષણિકતા છે જે નજીવા લોડ અને વોલ્ટેજ પર વપરાશ કરેલ સક્રિય શક્તિના હિસ્સાને પ્રતિબિંબિત કરે છે. ઇલેક્ટ્રિક મોટરનું રેટ કરેલ cosφ તેના પ્રકાર, રેટ કરેલ શક્તિ, ઝડપ અને અન્ય લાક્ષણિકતાઓ પર આધારિત છે. ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ સાથે કામ કરતી વખતે, તેમના cosφ મુખ્યત્વે લોડ પર આધાર રાખે છે.

મોટા પંપ, કોમ્પ્રેસર અને ચાહકોની ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ માટે, સિંક્રનસ મોટર્સનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે, જેનો ઉપયોગ પાવર સિસ્ટમમાં પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિના વધારાના સ્ત્રોત તરીકે થાય છે.

લિફ્ટિંગ અને ટ્રાન્સપોર્ટ ઉપકરણોને લોડના વારંવારના આંચકા દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે, જે નોંધપાત્ર મર્યાદા (0.3-0.8) ની અંદર પાવર ફેક્ટરમાં ફેરફારનું કારણ બને છે. વીજ પુરવઠાની વિશ્વસનીયતા અનુસાર, તેઓ સામાન્ય રીતે કેટેગરીઝ I અને II (તકનીકી પ્રક્રિયામાં તેમની ભૂમિકાના આધારે) નો સંદર્ભ આપે છે.
વિદ્યુત રીસીવરો મુશ્કેલીમાં છે

થી વિદ્યુત ઉપકરણો સૌથી મોટી સમસ્યાઓ નીચેના કારણોસર આર્ક ફર્નેસ દ્વારા થાય છે:

• ઉચ્ચ પોતાની શક્તિ (દસ મેગાવોટ સુધી); ફર્નેસ ટ્રાન્સફોર્મર દ્વારા થતી બિન-રેખીયતા અને ઓછી કોસφ;
• ઓપરેશન દરમિયાન સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર સર્જેસ થાય છે;
• તબક્કાના ભારની સમપ્રમાણતામાંથી જોગિંગ વિચલનો.

એસી ઇલેક્ટ્રિક વેલ્ડીંગ પ્લાન્ટમાં આર્ક ફર્નેસ જેવી જ સમસ્યા હોય છે. તેમનું કોસφ ખાસ કરીને ઓછું છે.

ઇલેક્ટ્રીક લાઇટિંગ પણ વિદ્યુત નેટવર્કમાં કેટલીક સમસ્યાઓનું કારણ બને છે, જેમ કે: અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવાઓને બદલે ઉપયોગમાં લેવાતા ઉચ્ચ-કાર્યક્ષમતા ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ્સ બિન-રેખીય લાક્ષણિકતા ધરાવે છે અને ટૂંકા ગાળાના (સેકંડના અપૂર્ણાંક) પાવર વિક્ષેપો માટે સંવેદનશીલ હોય છે. હાલમાં, જો કે, આ સમસ્યાઓ અલગ ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટર દ્વારા લેમ્પ્સને ઉચ્ચ-આવર્તન પાવર સપ્લાય પર સ્વિચ કરીને હલ કરવામાં આવે છે, જે ફક્ત તેમની લાઇટિંગ જ નહીં, પરંતુ તેમના ઊર્જા પરિમાણોમાં પણ સુધારો કરે છે.

પ્રકાશ સ્ત્રોતો (અગ્નિથી પ્રકાશિત, ફ્લોરોસન્ટ, ચાપ, પારો, સોડિયમ, વગેરે) સિંગલ-ફેઝ ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરો છે અને અસમપ્રમાણતા ઘટાડવા માટે તબક્કામાં સમાનરૂપે અંતરે છે. અગ્નિથી પ્રકાશિત દીવા માટે cosφ = 1, અને ગેસ ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ માટે cosφ = 0.6.

નિયંત્રણ અને માહિતી પ્રક્રિયા ઉપકરણોનો વીજ પુરવઠો વીજળીની વિશ્વસનીયતા અને ગુણવત્તાની દ્રષ્ટિએ વધેલી આવશ્યકતાઓને આધીન છે, તેથી તેઓ, નિયમ પ્રમાણે, બાંયધરીકૃત અવિરત વીજ પુરવઠાના સ્ત્રોતોમાંથી સંચાલિત થાય છે.