ઔદ્યોગિક સાહસોના વિદ્યુત નેટવર્ક્સમાં શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહોની મર્યાદાઓ

ઔદ્યોગિક સાહસોની વીજ પુરવઠા પ્રણાલીઓમાં, શોર્ટ સર્કિટ (શોર્ટ સર્કિટ), જે પ્રવાહોમાં તીવ્ર વધારો તરફ દોરી જાય છે. તેથી, પાવર સિસ્ટમના તમામ મુખ્ય વિદ્યુત ઉપકરણોને આવા પ્રવાહોની ક્રિયાને ધ્યાનમાં લેતા પસંદ કરવું આવશ્યક છે.

નીચેના પ્રકારનાં શોર્ટ સર્કિટ્સને અલગ પાડવામાં આવે છે:

• ત્રણ તબક્કાની સપ્રમાણતાવાળી શોર્ટ સર્કિટ;

• બે તબક્કા - બે તબક્કાઓ જમીન સાથે જોડાયેલા વિના એકબીજા સાથે જોડાયેલા છે;

• સિંગલ-ફેઝ - એક તબક્કો જમીન દ્વારા સ્ત્રોતના તટસ્થ સાથે જોડાયેલ છે;

• ડબલ ગ્રાઉન્ડિંગ - બે તબક્કાઓ એકબીજા સાથે અને જમીન સાથે જોડાયેલા છે.

શોર્ટ સર્કિટના મુખ્ય કારણો વિદ્યુત સ્થાપનોના વ્યક્તિગત ભાગોના ઇન્સ્યુલેશન ઉલ્લંઘન, કર્મચારીઓની ખોટી ક્રિયાઓ, સિસ્ટમમાં ઓવરવોલ્ટેજને કારણે ઇન્સ્યુલેશનનું ઓવરલેપ છે. શોર્ટ સર્કિટ ગ્રાહકોના વીજ પુરવઠામાં વિક્ષેપ પાડે છે, જેમાં ક્ષતિગ્રસ્ત ન હોય તેવા, નેટવર્કના ક્ષતિગ્રસ્ત વિભાગો સાથે જોડાયેલા હોય છે, તેમના પરના વોલ્ટેજમાં ઘટાડો અને વીજ પુરવઠામાં વિક્ષેપને કારણે.તેથી શક્ય તેટલી વહેલી તકે રક્ષણાત્મક ઉપકરણો વડે શોર્ટ સર્કિટ દૂર કરવી જોઈએ.

અંજીરમાં. 1 શોર્ટ-સર્કિટ વર્તમાન વળાંક બતાવે છે. શરૂઆતથી જ, પાવર સિસ્ટમમાં ક્ષણિક પ્રક્રિયા થાય છે, જે શોર્ટ-સર્કિટ કરંટ (એસસીસી) ના બે ઘટકોમાં ફેરફાર દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે: સામયિક અને એપિરિયોડિક

ચોખા. 1. શોર્ટ-સર્કિટ વર્તમાન ફેરફાર વળાંક

મોટા ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટ સામાન્ય રીતે શક્તિશાળી પાવર સિસ્ટમ સાથે જોડાયેલા હોય છે. આ કિસ્સામાં, શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહો ખૂબ જ નોંધપાત્ર મૂલ્યો સુધી પહોંચી શકે છે, જે શોર્ટ-સર્કિટ સ્થિરતાની શરતો અનુસાર ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોની પસંદગીમાં મુશ્કેલીઓ તરફ દોરી જાય છે. શૉર્ટ-સર્કિટ પોઇન્ટને સપ્લાય કરતી મોટી સંખ્યામાં શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ સાથે પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ્સના નિર્માણમાં પણ મોટી મુશ્કેલીઓ ઊભી થાય છે.

આ સંદર્ભે, પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ્સ ડિઝાઇન કરતી વખતે, શ્રેષ્ઠ શોર્ટ-સર્કિટ વર્તમાન નક્કી કરવું જરૂરી છે... મર્યાદિત કરવાની સૌથી સામાન્ય રીતો છે:

• ટ્રાન્સફોર્મર્સ અને પાવર લાઇનોનું અલગ સંચાલન;

• નેટવર્કમાં વધારાના પ્રતિકારનો સમાવેશ - રિએક્ટર;

• સ્પ્લિટ વિન્ડિંગ ટ્રાન્સફોર્મર્સનો ઉપયોગ.

પાવર પ્લાન્ટ્સની બસો અને ઉચ્ચ-પાવર સબસ્ટેશનો સાથે પ્રમાણમાં ઓછી-પાવર ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરોને જોડતી વખતે રિએક્ટરનો ઉપયોગ ખાસ કરીને ભલામણ કરવામાં આવે છે. રીસીવરોને શોક લોડ સાથે કનેક્ટ કરતી વખતે - શક્તિશાળી ભઠ્ઠીઓ, વાલ્વ ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવ - રિએક્ટર સ્થાપિત કરીને નેટવર્કની પ્રતિક્રિયાશીલતા વધારવી ઘણીવાર અશક્ય છે, કારણ કે આ વોલ્ટેજની વધઘટ અને વિચલનોમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે.

અંજીરમાં. 2 અચાનક વિવિધ લોડ સપ્લાય કરતા 110 kV સબસ્ટેશનનો ડાયાગ્રામ બતાવે છે.તે શક્તિશાળી શોક લોડ પહોંચાડતા ટર્મિનલ્સ અને લાઇન 3 ની પ્રતિક્રિયા માટે પ્રદાન કરતું નથી, જેથી નેટવર્ક પ્રતિક્રિયાશીલતા અને પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર શોક્સમાં વધારો ન થાય. આ કનેક્શન્સમાં, પાવરફુલ સ્વીચો 1 નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. અન્ય લાઈનો પર, રિસ્પોન્સિવ અને કન્વેન્શનલ મેઈન સ્વીચો 2 350 - 500 MBA સુધી પાવર ઓફ સાથે પ્રદાન કરવામાં આવે છે.

ચોખા. 2. 110 kV સબસ્ટેશનની યોજના જે અચાનક વધઘટ થતા લોડને ફીડ કરે છે: 1 — ઉચ્ચ-પાવર સ્વીચો, 2 — મધ્યમ-પાવર નેટવર્ક સ્વીચો, 3 — ગ્રાહકોને તીવ્ર વધઘટ થતા શોક લોડ સાથે સપ્લાય કરવા માટેની લાઇન

આધુનિક ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટમાં બ્રાન્ચ્ડ મોટર લોડ (કોન્સન્ટ્રેશન પ્લાન્ટ્સ, વગેરે) સાથે નિયંત્રિત કટોકટી મોડ સાથે અદ્યતન પાવર સપ્લાય સિસ્ટમનો ઉપયોગ શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહોને મર્યાદિત કરવા માટે થાય છે.

અંજીરમાં. 3 હબનો પાવર ડાયાગ્રામ બતાવે છે. આકૃતિમાંથી જોઈ શકાય છે તેમ, પોઈન્ટ K પર શોર્ટ સર્કિટની ઘટનામાં, કટોકટી પ્રવાહોનો સરવાળો ક્ષતિગ્રસ્ત કનેક્શન (B) ના બ્રેકરમાંથી પસાર થાય છે - મુખ્યમાંથી અને નુકસાન વિનાની મોટરોમાંથી પુરવઠો.

ક્ષતિગ્રસ્ત કનેક્શનના બ્રેકર દ્વારા વહેતા શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહને મર્યાદિત કરવા માટે, શન્ટ પ્રકારના VS1, VS2 ના થાઇરિસ્ટર વર્તમાન લિમિટર્સનો સમાવેશ અકસ્માતના સમયગાળા માટે કરવામાં આવે છે, જે નેટવર્કમાંથી શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહના ઘટકને મર્યાદિત કરે છે. સ્વીચ Bમાંથી સ્વિચ ઓફ કર્યા પછી, મેક-અપ્સ VS1, VS2 બંધ થાય છે. વર્તમાન મર્યાદાની ડિગ્રી વર્તમાન લિમિટર આર દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.

ચોખા. 3. સ્થિર પ્રવાહને મર્યાદિત કરવા માટે જૂથ ઉપકરણ સાથે પાવર સપ્લાય યોજના

આંશિક યોજનાનો ઉપયોગ સંખ્યાબંધ જટિલ પદ્ધતિઓ માટે થાય છે જે રેટેડ લોડ અને પાવર વિક્ષેપો પર સ્વ-પ્રારંભ કરવાની મંજૂરી આપતી નથી. ટ્રાન્સફોર્મર્સની સમાંતર કામગીરીફિગ માં બતાવેલ. 4.

આ સ્કીમ બે-સેક્શન સ્વીચગિયર છે જેમાં ટ્વીન રિએક્ટર L1 અને L2 છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, સ્વીચો Q3, Q4 ખુલ્લા છે અને Q5 બંધ છે. ડબલ રિએક્ટરની શાખાઓ a પર લોડ પ્રવાહ વહે છે, અને શાખાઓ b પર સંતુલિત પ્રવાહ, જે સ્ત્રોતો વચ્ચે છે, તે ડબલ રિએક્ટરની શાખાઓના પ્રતિકાર દ્વારા મર્યાદિત છે. આ યોજના, ખાસ કરીને, મોટર લોડવાળા નેટવર્ક્સમાં અવશેષ વોલ્ટેજ જાળવવા માટે પરવાનગી આપે છે, જે મોટર્સની સ્થિરતાની ખાતરી આપે છે.

ચોખા. 4. સ્ત્રોતોની આંશિક સમાંતર કામગીરી સાથેની યોજના

તાજેતરના વર્ષોમાં, ઔદ્યોગિક સુવિધાઓ પર 0.4 kV ના જટિલ બંધ નેટવર્ક્સ બનાવવાનું શરૂ થયું છે, જેમાં વર્કશોપ ટ્રાન્સફોર્મર્સ TM 1000 — 2500 kVA ની સમાંતર કામગીરી હાથ ધરવામાં આવે છે.

આવા નેટવર્ક પ્રદાન કરે છે ઉચ્ચ ગુણવત્તાની વિદ્યુત ઊર્જા, ટ્રાન્સફોર્મર પાવરનો તર્કસંગત ઉપયોગ. અંજીરમાં. 4a એક ડાયાગ્રામ બતાવે છે જેમાં ટ્રાન્સફોર્મરની સમાંતર કામગીરી દરમિયાન કટોકટી પ્રવાહોની મર્યાદા 0.4 kV નેટવર્કમાં દાખલ કરાયેલા વધારાના રિએક્ટર દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે.

કેટલાક કિસ્સાઓમાં, ટ્રાન્સફોર્મર્સનું કુદરતી નિરાકરણ તમને ફિગમાં સર્કિટ ગોઠવવાની મંજૂરી આપે છે. 5, પરંતુ રિએક્ટરના ઉપયોગ વિના.

અંજીરમાં. 5, b 0.4 kV નું જટિલ બંધ નેટવર્ક બતાવે છે.

ચોખા. 5. 6 / 0.4 kV વર્કશોપ ટ્રાન્સફોર્મર્સની સમાંતર કામગીરી સાથેની યોજનાઓ: a — વિભાગીય રિએક્ટર સાથે, b — હાઈ-વોલ્ટેજ થાઈરિસ્ટર સ્વીચોનો ઉપયોગ કરીને

અંજીરમાંથી જોઈ શકાય છે. 5, b, પાવર ટ્રાન્સફોર્મર્સ થાઇરિસ્ટર સ્વીચો દ્વારા સપ્લાય નેટવર્ક સાથે જોડાયેલા છે, જે ઇમરજન્સી મોડમાં કેટલાક ટ્રાન્સફોર્મર્સને વહેલા બંધ કરવાની ખાતરી આપે છે.આ કિસ્સામાં, જટિલ બંધ નેટવર્કના કુદરતી પ્રતિકારને કારણે શોર્ટ-સર્કિટ વર્તમાન મર્યાદિત છે, જે આ કિસ્સામાં ડિસ્કનેક્ટ થયેલા ટ્રાન્સફોર્મર્સમાંથી પાવર મેળવે છે.