વિદ્યુત નેટવર્ક્સમાં સિંક્રનસ વળતર આપનાર

સિંક્રનસ કમ્પેન્સટર એ હળવા વજનની સિંક્રનસ મોટર છે જે નિષ્ક્રિય કામગીરી માટે રચાયેલ છે.

વિદ્યુત ઊર્જાના મુખ્ય ગ્રાહકો, સક્રિય શક્તિ ઉપરાંત, સિસ્ટમના જનરેટરમાંથી વપરાશ કરે છે પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ… મેગ્નેટિક ફ્લક્સ બનાવવા અને જાળવવા માટે મોટા મેગ્નેટાઇઝિંગ રિએક્ટિવ કરંટની જરૂર હોય તેવા વપરાશકર્તાઓની સંખ્યામાં અસિંક્રોનસ મોટર્સ, ટ્રાન્સફોર્મર્સ, ઇન્ડક્શન ફર્નેસ અને અન્યનો સમાવેશ થાય છે. પરિણામે, વિતરણ નેટવર્ક સામાન્ય રીતે લેગિંગ વર્તમાન સાથે સંચાલિત થાય છે.

જનરેટર દ્વારા ઉત્પન્ન થતી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ સૌથી ઓછી કિંમતે મેળવવામાં આવે છે. જો કે, જનરેટરમાંથી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનું સ્થાનાંતરણ ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને ટ્રાન્સમિશન લાઇનમાં વધારાના નુકસાન સાથે સંકળાયેલું છે. તેથી, પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ મેળવવા માટે, સિસ્ટમના નોડલ સબસ્ટેશન પર અથવા સીધા ગ્રાહકો પર સ્થિત સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સનો ઉપયોગ કરવો આર્થિક રીતે ફાયદાકારક બને છે.

સિંક્રનસ મોટર્સ, ડીસી ઉત્તેજના માટે આભાર, તેઓ cos = 1 સાથે કામ કરી શકે છે અને નેટવર્કમાંથી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનો ઉપયોગ કરતા નથી, અને ઓપરેશન દરમિયાન, અતિશય ઉત્તેજના સાથે, તેઓ નેટવર્કને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ આપે છે. પરિણામે, નેટવર્કના પાવર ફેક્ટરમાં સુધારો થાય છે અને તેમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ અને નુકસાન ઘટે છે, તેમજ પાવર પ્લાન્ટ્સમાં કાર્યરત જનરેટર્સના પાવર ફેક્ટરમાં ઘટાડો થાય છે.

સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સ નેટવર્કના પાવર ફેક્ટરને વળતર આપવા અને એવા વિસ્તારોમાં નેટવર્કના સામાન્ય વોલ્ટેજ સ્તરને જાળવવા માટે રચાયેલ છે જ્યાં ગ્રાહક લોડ કેન્દ્રિત છે.

સિંક્રનસ કમ્પેન્સટર એ એક સિંક્રનસ મશીન છે જે ફિલ્ડમાં વૈકલ્પિક પ્રવાહ સાથે શાફ્ટ લોડ વિના મોટર મોડમાં કાર્ય કરે છે.

ઓવરએક્સિટેશન મોડમાં, વર્તમાન મુખ્ય વોલ્ટેજ તરફ દોરી જાય છે, એટલે કે, તે આ વોલ્ટેજના સંદર્ભમાં કેપેસિટીવ છે, અને અન્ડરએક્સિટેશન મોડમાં, તે પાછળ રહે છે, પ્રેરક. આ સ્થિતિમાં, સિંક્રનસ મશીન વળતર આપનાર બની જાય છે - એક પ્રતિક્રિયાશીલ વર્તમાન જનરેટર.

સિંક્રનસ કમ્પેન્સટરના ઑપરેશનનો અતિશય ઉત્તેજિત મોડ સામાન્ય છે જ્યારે તે ગ્રીડને પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર સપ્લાય કરે છે.

સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સ ડ્રાઇવ મોટર્સથી વંચિત છે અને તેમની કામગીરીની દ્રષ્ટિએ આવશ્યકપણે સિંક્રનસ આઈડલર મોટર્સ છે.

આ સંદર્ભે, વિસ્તરણ સાંધા, જેમ કે તે સમાન હેતુઓ માટે સેવા આપે છે કેપેસિટર બેંકોયુઝર સબસ્ટેશનો પર ઇન્સ્ટોલ કરેલાને રિએક્ટિવ પાવર જનરેટર પણ કહેવામાં આવે છે... જો કે, યુઝર લોડમાં ઘટાડો થવાના સમયગાળામાં (ઉદાહરણ તરીકે રાત્રે), સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સનો ઉપયોગ કરવો અને અંડર-એક્સિટેશન મોડમાં, જ્યારે તેઓ ઇન્ડક્ટિવ કરંટનો ઉપયોગ કરે છે અને નેટવર્કમાંથી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ, કારણ કે આ કિસ્સાઓમાં નેટવર્ક વોલ્ટેજ વધવાનું વલણ ધરાવે છે, અને તેને સામાન્ય સ્તરે જાળવવા માટે, નેટવર્કને પ્રેરક પ્રવાહો સાથે લોડ કરવું જરૂરી છે, જે તેમાં વધારાના વોલ્ટેજ ટીપાંનું કારણ બને છે.

આ હેતુ માટે, દરેક સિંક્રનસ વળતર આપનાર ઓટોમેટિક ઉત્તેજના અથવા વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરથી સજ્જ છે, જે ઉત્તેજના પ્રવાહની તીવ્રતાને નિયંત્રિત કરે છે જેથી વળતર આપનારના ટર્મિનલ્સ પરનો વોલ્ટેજ સ્થિર રહે.

પાવર ફેક્ટરને સુધારવા માટે અને તે મુજબ વર્તમાન અને વોલ્ટેજ વચ્ચેના ઓફસેટ એંગલને φw થી φc સુધી ઘટાડવા માટે, પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ જરૂરી છે:

જ્યાં P એ સરેરાશ સક્રિય શક્તિ છે, kvar; φsv — ભારિત સરેરાશ પાવર પરિબળને અનુરૂપ તબક્કાની પાળી; φk — વળતર પછી મેળવવા માટેનો તબક્કો શિફ્ટ; a — વળતર આપતા ઉપકરણોને ઇન્સ્ટોલ કર્યા વિના પાવર ફેક્ટરમાં સંભવિત વધારાને ધ્યાનમાં લેવા માટે ગણતરીમાં લગભગ 0.9 જેટલું પરિબળ દાખલ કરવામાં આવ્યું છે.

આ ઉપરાંત પ્રતિક્રિયાશીલ વર્તમાન વળતર પ્રેરક ઔદ્યોગિક લોડ્સ, સિંક્રનસ લાઇન વળતર આપનાર જરૂરી છે. લાંબી ટ્રાન્સમિશન લાઈનોમાં, ઓછા લોડ પર, લાઈનની ક્ષમતા પ્રવર્તે છે અને તે અગ્રણી પ્રવાહ સાથે કાર્ય કરે છે. આ પ્રવાહની ભરપાઈ કરવા માટે, સિંક્રનસ વળતરકર્તાએ લેગિંગ કરંટ સાથે કામ કરવું જોઈએ, એટલે કે, અપૂરતી ઉત્તેજના સાથે.

પાવર લાઇન પર નોંધપાત્ર ભાર સાથે, જ્યારે વીજ ગ્રાહકોની ઇન્ડક્ટન્સ પ્રવર્તે છે, ત્યારે પાવર લાઇન લેગિંગ કરંટ સાથે કામ કરે છે. આ કિસ્સામાં, સિંક્રનસ વળતર આપનારને અગ્રણી વર્તમાન સાથે કામ કરવું જોઈએ, એટલે કે અતિશય ઉત્તેજિત.

પાવર લાઇન પરના ભારમાં ફેરફાર તીવ્રતા અને તબક્કામાં પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિના પ્રવાહમાં ફેરફારનું કારણ બને છે અને લાઇન વોલ્ટેજમાં નોંધપાત્ર વધઘટ તરફ દોરી જાય છે. આ સંદર્ભે, તે નિયમન જરૂરી બની જાય છે.

સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સ સામાન્ય રીતે પ્રાદેશિક સબસ્ટેશન પર ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે.

ટ્રાન્ઝિટ પાવર લાઇનના અંતમાં અથવા મધ્યમાં વોલ્ટેજનું નિયમન કરવા માટે, સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સ સાથે મધ્યવર્તી સબસ્ટેશન બનાવી શકાય છે, જેણે વોલ્ટેજને નિયમન કરવું અથવા યથાવત રાખવું જોઈએ.

આવા સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સનું સંચાલન સ્વયંસંચાલિત છે, જે જનરેટેડ રિએક્ટિવ પાવર અને વોલ્ટેજના સરળ સ્વચાલિત નિયંત્રણની શક્યતા બનાવે છે.

અસુમેળ શરૂઆત કરવા માટે, બધા સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સ ધ્રુવના ભાગોમાં શરૂ થતા કોઇલ સાથે પ્રદાન કરવામાં આવે છે અથવા તેમના ધ્રુવો મોટા હોય છે. આ કિસ્સામાં, સીધી પદ્ધતિ અને, જો જરૂરી હોય તો, રિએક્ટર સ્ટાર્ટ-અપ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

કેટલાક કિસ્સાઓમાં, એક જ શાફ્ટ પર તેમની સાથે માઉન્ટ થયેલ સ્ટાર્ટ-ફેઝ ઇન્ડક્શન મોટર્સનો ઉપયોગ કરીને શક્તિશાળી વળતર આપનારાઓને પણ કાર્યરત કરવામાં આવે છે. નેટવર્ક સાથે સિંક્રનાઇઝેશન માટે, સામાન્ય રીતે સ્વ-સિંક્રોનાઇઝેશન પદ્ધતિનો ઉપયોગ થાય છે.

સિંક્રનસ વળતરકારો સક્રિય શક્તિ વિકસાવતા નથી, તેથી તેમના માટે કાર્યની સ્થિર સ્થિરતાનો પ્રશ્ન તેની તાકીદ ગુમાવે છે. આને કારણે, તેઓ જનરેટર અને મોટર્સ કરતાં ઓછા હવાના અંતર સાથે ઉત્પાદિત થાય છે. ગેપ ઘટાડવાથી ફીલ્ડ વિન્ડિંગ સરળ બને છે અને મશીનનો ખર્ચ ઓછો થાય છે.

સિંક્રનસ કમ્પેન્સટરની રેટેડ દેખીતી શક્તિ અતિશય ઉત્તેજના સાથે તેના ઓપરેશનને અનુરૂપ છે, એટલે કે. સિંક્રનસ કમ્પેન્સટરની રેટ કરેલ શક્તિ એ અગ્રણી પ્રવાહ પર તેની પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ છે, જે તે ઓપરેટિંગ મોડમાં લાંબા સમય સુધી વહન કરી શકે છે.

પ્રતિક્રિયાશીલ મોડમાં કાર્ય કરતી વખતે સૌથી વધુ અન્ડરએક્સિટેશન વર્તમાન અને પાવર મૂલ્યો પ્રાપ્ત થાય છે.

મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં, અન્ડરએક્સીટેશન મોડને ઓવરએક્સીટેશન મોડ કરતા ઓછી શક્તિની જરૂર હોય છે, પરંતુ કેટલાક કિસ્સાઓમાં વધુ પાવરની જરૂર પડે છે. આ અંતર વધારીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, પરંતુ આ મશીનની કિંમતમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે, અને તેથી નકારાત્મક ઉત્તેજના વર્તમાન મોડનો ઉપયોગ કરવાનો પ્રશ્ન તાજેતરમાં ઉભો થયો છે. સક્રિય શક્તિના સંદર્ભમાં સિંક્રનસ કમ્પેન્સટર ફક્ત નુકસાનથી જ ભરેલું હોવાથી, તે તેમના મતે, સ્થિરતાથી અને થોડી નકારાત્મક ઉત્તેજના સાથે કામ કરી શકે છે.

કેટલાક કિસ્સાઓમાં, શુષ્ક સમયગાળામાં, વળતર મોડમાં કામગીરી માટે, તેનો ઉપયોગ પણ થાય છે હાઇડ્રોઇલેક્ટ્રિક જનરેટર.

માળખાકીય રીતે, વળતર આપનારાઓ સિંક્રનસ જનરેટરથી મૂળભૂત રીતે અલગ નથી. તેમની પાસે સમાન ચુંબક પ્રણાલી, ઉત્તેજના પ્રણાલી, ઠંડક વગેરે છે. તમામ માધ્યમ પાવર સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સ એર કૂલ્ડ અને એક્સાઇટર અને એક્સાઇટર સાથે બનાવવામાં આવે છે.

એ હકીકતને કારણે કે સિંક્રનસ વળતરકારો યાંત્રિક કાર્ય કરવા માટે રચાયેલ નથી અને શાફ્ટ પર સક્રિય ભાર વહન કરતા નથી, તેમની પાસે યાંત્રિક રીતે હળવા બાંધકામ છે. કમ્પેન્સેટર્સ આડી શાફ્ટ અને બહિર્મુખ ધ્રુવ રોટર સાથે પ્રમાણમાં ઓછી-સ્પીડ મશીનો (1000 - 600 rpm) તરીકે ઉત્પન્ન થાય છે.

યોગ્ય ઉત્તેજના સાથે નિષ્ક્રિય જનરેટરનો ઉપયોગ સિંક્રનસ વળતર તરીકે થઈ શકે છે.અતિશય ઉત્તેજિત જનરેટરમાં એક સમાનતા પ્રવાહ દેખાય છે જે જનરેટરના વોલ્ટેજના સંદર્ભમાં સંપૂર્ણ રીતે ઇન્ડક્ટિવ હોય છે અને ગ્રીડના સંદર્ભમાં કેપેસિટીવ હોય છે.

તે ધ્યાનમાં રાખવું આવશ્યક છે કે અતિશય ઉત્તેજિત સિંક્રનસ મશીન, ભલે તે જનરેટર તરીકે અથવા મોટર તરીકે કાર્યરત હોય, મેન્સને કેપેસીટન્સ તરીકે અને અનએક્સાઈટેડ સિંક્રનસ મશીનને ઇન્ડક્ટન્સ તરીકે ગણવામાં આવે છે.

ગ્રીડ-કનેક્ટેડ જનરેટરને સિંક્રનસ કમ્પેન્સટર મોડમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે, ટર્બાઇનમાં વરાળ (અથવા પાણી) ની ઍક્સેસ બંધ કરવા માટે તે પૂરતું છે. આ સ્થિતિમાં, અતિશય ઉત્તેજિત ટર્બાઇન-જનરેટર માત્ર પરિભ્રમણના નુકસાન (મિકેનિકલ અને ઇલેક્ટ્રિકલ) ને આવરી લેવા માટે ગ્રીડમાંથી થોડી માત્રામાં સક્રિય શક્તિનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કરે છે અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને ગ્રીડમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે.

સિંક્રનસ કમ્પેન્સટરના મોડમાં, જનરેટર લાંબા સમય સુધી કામ કરી શકે છે અને તે માત્ર ટર્બાઇનની ઓપરેટિંગ શરતો પર આધાર રાખે છે.

જો જરૂરી હોય તો, ટર્બાઇન જનરેટરનો ઉપયોગ સિંક્રનસ કમ્પેન્સટર તરીકે ટર્બાઇન ફરતા (એકસાથે ટર્બાઇન સાથે) બંને સાથે થઈ શકે છે, એટલે કે. ક્લચ ડિસએસેમ્બલ સાથે.

જનરેટરની બાજુમાં સ્ટીમ ટર્બાઇનને સ્પિન કરવાથી જે ડ્રાઇવ મોડમાં જાય છે તે ટર્બાઇનની પૂંછડીનો ભાગ વધુ ગરમ થવાનું કારણ બની શકે છે.