વિદ્યુત રીસીવરોના વોલ્ટેજ નિયમનની પદ્ધતિઓ અને માધ્યમો

ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરો માટે વોલ્ટેજ વિચલનોના કેટલાક પૂર્વનિર્ધારિત મૂલ્યો પ્રદાન કરવા માટે, નીચેની પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે:

1. ઊર્જા કેન્દ્રની બસોમાં વોલ્ટેજનું નિયમન;

2. નેટવર્ક તત્વોમાં વોલ્ટેજ નુકશાનની માત્રામાં ફેરફાર;

3. પ્રસારિત પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિના મૂલ્યમાં ફેરફાર.

4. ટ્રાન્સફોર્મર્સના ટ્રાન્સફોર્મેશન રેશિયોમાં ફેરફાર.

પાવર સેન્ટર બસબાર પર વોલ્ટેજ નિયમન

પાવર સપ્લાય સેન્ટર (સીપીયુ) માં વોલ્ટેજ રેગ્યુલેશન સીપીયુ સાથે જોડાયેલા સમગ્ર નેટવર્કમાં વોલ્ટેજ ફેરફારો તરફ દોરી જાય છે અને તેને સેન્ટ્રલાઇઝ્ડ કહેવામાં આવે છે, બાકીની નિયમન પદ્ધતિઓ ચોક્કસ વિસ્તારમાં વોલ્ટેજને બદલે છે અને તેને સ્થાનિક વોલ્ટેજ નિયમન પદ્ધતિઓ કહેવામાં આવે છે. શહેરના નેટવર્કના પ્રોસેસર તરીકે તેને ગણી શકાય થર્મલ પાવર પ્લાન્ટના જનરેટર વોલ્ટેજ માટે બસો અથવા ડિસ્ટ્રિક્ટ સબસ્ટેશનના ઓછા વોલ્ટેજ બસબાર અથવા ડીપ ઇન્સર્ટેશન સબસ્ટેશન. તેથી, વોલ્ટેજ નિયમન પદ્ધતિઓ અનુસરે છે.

જનરેટર વોલ્ટેજ પર, તે જનરેટરના ઉત્તેજના પ્રવાહને બદલીને આપમેળે ઉત્પન્ન થાય છે. ± 5% ની અંદર નજીવા વોલ્ટેજમાંથી વિચલનોની મંજૂરી છે. પ્રાદેશિક સબસ્ટેશનની ઓછી-વોલ્ટેજ બાજુ પર, લોડ-કંટ્રોલ્ડ ટ્રાન્સફોર્મર્સ (OLTCs), લીનિયર રેગ્યુલેટર્સ (LRs) અને સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સ (SKs) નો ઉપયોગ કરીને નિયમન કરવામાં આવે છે.

વિવિધ ગ્રાહક જરૂરિયાતો માટે, નિયંત્રણ ઉપકરણો એકસાથે વાપરી શકાય છે. આવી સિસ્ટમો કહેવામાં આવે છે કેન્દ્રિય જૂથ વોલ્ટેજ નિયમન.

નિયમ પ્રમાણે, પ્રોસેસર બસો પર કાઉન્ટર-રેગ્યુલેશન હાથ ધરવામાં આવે છે, એટલે કે, આવા નિયમન જેમાં સૌથી વધુ લોડના કલાકો દરમિયાન, જ્યારે નેટવર્કમાં વોલ્ટેજનું નુકસાન પણ સૌથી વધુ હોય છે, ત્યારે વોલ્ટેજ વધે છે અને કલાક દરમિયાન. ન્યૂનતમ લોડમાં, તે ઘટે છે.

લોડ સ્વિચ સાથેના ટ્રાન્સફોર્મર્સ ± 10-12% સુધી નિયંત્રણની એકદમ મોટી શ્રેણીને મંજૂરી આપે છે, અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં (ટીડીએન પ્રકારના ટ્રાન્સફોર્મર્સ 110 kV ના ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સાથે 16% સુધીના નિયમનના 9 તબક્કામાં મોડ્યુલેટ કરવા માટેના પ્રોજેક્ટ્સ છે. લોડ પર નિયંત્રણ, પરંતુ તે હજી પણ ખર્ચાળ છે અને ખાસ કરીને ઉચ્ચ આવશ્યકતાઓ સાથે અસાધારણ કેસોમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે.

નેટવર્ક તત્વોમાં વોલ્ટેજ નુકશાનની ડિગ્રીમાં ફેરફાર

નેટવર્ક તત્વોમાં વોલ્ટેજની ખોટ બદલવી એ સર્કિટના પ્રતિકારને બદલીને કરી શકાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, વાયર અને કેબલના ક્રોસ-સેક્શનને બદલીને, સમાંતર જોડાયેલ રેખાઓ અને ટ્રાન્સફોર્મર્સની સંખ્યાને બંધ અથવા ચાલુ કરવી (જુઓ- ટ્રાન્સફોર્મર્સની સમાંતર કામગીરી).

વાયરના ક્રોસ-સેક્શનની પસંદગી, જેમ કે જાણીતી છે, ગરમીની સ્થિતિ, આર્થિક વર્તમાન ઘનતા અને અનુમતિપાત્ર વોલ્ટેજ નુકશાન, તેમજ યાંત્રિક શક્તિની સ્થિતિના આધારે કરવામાં આવે છે. નેટવર્કની ગણતરી, ખાસ કરીને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ, અનુમતિપાત્ર વોલ્ટેજ નુકશાન પર આધારિત, હંમેશા વિદ્યુત રીસીવરો માટે સામાન્ય વોલ્ટેજ વિચલનો પ્રદાન કરતું નથી. એ કારણે PUE માં નુકસાન સામાન્ય નથી, પરંતુ વોલ્ટેજ વિચલનો.

નેટવર્ક પ્રતિકાર શ્રેણીમાં કેપેસિટર્સને કનેક્ટ કરીને બદલી શકાય છે (રેખાંશ કેપેસિટીવ વળતર).

લોન્ગીટ્યુડિનલ કેપેસિટીવ વળતરને વોલ્ટેજ રેગ્યુલેશનની પદ્ધતિ કહેવામાં આવે છે જેમાં સ્થિર કેપેસિટર્સ વોલ્ટેજ સ્પાઇક્સ ઉત્પન્ન કરવા માટે લાઇનના દરેક તબક્કાના વિભાગમાં શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે.

તે જાણીતું છે કે ઇલેક્ટ્રિકલ સર્કિટની કુલ પ્રતિક્રિયા પ્રેરક અને કેપેસિટીવ પ્રતિકાર વચ્ચેના તફાવત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

સમાવિષ્ટ કેપેસિટર્સના કેપેસિટેન્સના મૂલ્યમાં ફેરફાર કરીને અને તે મુજબ, કેપેસિટીવ પ્રતિકારના મૂલ્યને બદલીને, લાઇનમાં વોલ્ટેજ નુકશાનના વિવિધ મૂલ્યો મેળવવાનું શક્ય છે, જે ટર્મિનલ્સ પર સંબંધિત વોલ્ટેજ વધારાની સમકક્ષ છે. ઇલેક્ટ્રિકલ રીસીવરોની.

ઓવરહેડ નેટવર્ક્સમાં ઓછા પાવરના પરિબળો માટે નેટવર્ક સાથે કેપેસિટરના શ્રેણી કનેક્શનની ભલામણ કરવામાં આવે છે જ્યાં વોલ્ટેજ નુકશાન મુખ્યત્વે તેના પ્રતિક્રિયાત્મક ઘટક દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

લોન્ગીટ્યુડિનલ વળતર ખાસ કરીને તીવ્ર લોડની વધઘટવાળા નેટવર્ક્સમાં અસરકારક છે, કારણ કે તેની ક્રિયા સંપૂર્ણપણે સ્વચાલિત છે અને વર્તમાન પ્રવાહની તીવ્રતા પર આધાર રાખે છે.

તે પણ ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ કે રેખાંશ કેપેસિટીવ વળતર નેટવર્કમાં શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહોમાં વધારો તરફ દોરી જાય છે અને રેઝોનન્ટ ઓવરવોલ્ટેજનું કારણ બની શકે છે, જેને ખાસ તપાસની જરૂર છે.

રેખાંશ વળતરના હેતુ માટે, નેટવર્કના સંપૂર્ણ ઓપરેટિંગ વોલ્ટેજ માટે રેટ કરેલ કેપેસિટર્સ ઇન્સ્ટોલ કરવું જરૂરી નથી, પરંતુ તેઓ પૃથ્વીથી વિશ્વસનીય રીતે અલગ હોવા જોઈએ.

આ વિષય પર પણ જુઓ: રેખાંશ વળતર - ભૌતિક અર્થ અને તકનીકી અમલીકરણ

પ્રસારિત પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિના મૂલ્યમાં ફેરફાર

પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ માત્ર પાવર પ્લાન્ટના જનરેટર દ્વારા જ નહીં, પણ સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સ અને ઓવરએક્સાઈટેડ સિંક્રનસ ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ દ્વારા તેમજ નેટવર્ક (ટ્રાંસવર્સ વળતર) સાથે સમાંતર જોડાયેલા સ્ટેટિક કેપેસિટર્સ દ્વારા પણ ઉત્પન્ન કરી શકાય છે.

નેટવર્કમાં ઇન્સ્ટોલ કરવાના વળતર આપનારા ઉપકરણોની શક્તિ તકનીકી અને આર્થિક ગણતરીઓના આધારે પાવર સિસ્ટમના આપેલ નોડમાં પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ સંતુલન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

સિંક્રનસ મોટર્સ અને કેપેસિટર બેંકો, હોવા પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ સ્ત્રોતો, વિદ્યુત નેટવર્કમાં વોલ્ટેજ શાસન પર નોંધપાત્ર અસર કરી શકે છે. આ કિસ્સામાં, સિંક્રનસ મોટર્સના વોલ્ટેજ અને નેટવર્કનું સ્વચાલિત નિયમન કોઈપણ સમસ્યા વિના કરી શકાય છે.

મોટા પ્રાદેશિક સબસ્ટેશનમાં પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિના સ્ત્રોત તરીકે, પ્રકાશ બાંધકામની વિશેષ સિંક્રનસ મોટર્સ, જે નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં કાર્ય કરે છે, તેનો વારંવાર ઉપયોગ થાય છે. આવા એન્જિનો કહેવામાં આવે છે સિંક્રનસ વળતર આપનાર.

સૌથી વધુ વ્યાપક અને ઉદ્યોગમાં 380 - 660 V ના નજીવા વોલ્ટેજ માટે ઉત્પાદિત ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ SK ની શ્રેણી છે, જે 0.8 ની બરાબર અગ્રણી પાવર ફેક્ટર સાથે સામાન્ય કામગીરી માટે રચાયેલ છે.

શક્તિશાળી સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સ સામાન્ય રીતે પ્રાદેશિક સબસ્ટેશનમાં ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે છે, અને સિંક્રનસ મોટર્સનો ઉપયોગ ઉદ્યોગમાં વિવિધ ડ્રાઇવ્સ (શક્તિશાળી પંપ, કોમ્પ્રેસર) માટે વધુ વખત થાય છે.

સિંક્રનસ મોટર્સમાં પ્રમાણમાં મોટા ઉર્જા નુકશાનની હાજરી નાના લોડવાળા નેટવર્ક્સમાં તેનો ઉપયોગ કરવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે. ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે આ કિસ્સામાં સ્ટેટિક કેપેસિટર બેંકો વધુ યોગ્ય છે. સૈદ્ધાંતિક રીતે, નેટવર્ક વોલ્ટેજ સ્તરો પર શન્ટ વળતર કેપેસિટર્સની અસર ઓવરએક્સાઇટેડ સિંક્રનસ મોટર્સની અસર જેવી જ છે.

કેપેસિટર્સ વિશે વધુ વિગતો લેખમાં વર્ણવેલ છે. પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર માટે સ્ટેટિક કેપેસિટર્સજ્યાં તેમને પાવર ફેક્ટર સુધારણાના સંદર્ભમાં ગણવામાં આવે છે.

વળતર આપતી બેટરીના ઓટોમેશન માટે ઘણી યોજનાઓ છે. આ ઉપકરણો વ્યવસાયિક રીતે કેપેસિટર્સ સાથે સંપૂર્ણ ઉપલબ્ધ છે. આવી એક આકૃતિ અહીં બતાવવામાં આવી છે: કેપેસિટર બેંક વાયરિંગ ડાયાગ્રામ

ટ્રાન્સફોર્મર્સના ટ્રાન્સફોર્મેશન રેશિયોમાં ફેરફાર

હાલમાં, 35 kV સુધીના વોલ્ટેજવાળા પાવર ટ્રાન્સફોર્મર્સ વિતરણ નેટવર્કમાં ઇન્સ્ટોલેશન માટે બનાવવામાં આવે છે. સ્વીચ બંધ કરે છે પ્રાથમિક વિન્ડિંગમાં કંટ્રોલ ટૅપને સ્વિચ કરવા માટે. સામાન્ય રીતે મુખ્ય ઉપરાંત 4 આવી શાખાઓ હોય છે, જે પાંચ ટ્રાન્સફોર્મેશન રેશિયો (વોલ્ટેજ સ્ટેપ્સ 0 થી + 10%, મુખ્ય શાખા પર — + 5%) મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે ).

નળને ફરીથી ગોઠવવું એ નિયમનનો સૌથી સસ્તો રસ્તો છે, પરંતુ તેના માટે નેટવર્કમાંથી ટ્રાન્સફોર્મરને ડિસ્કનેક્ટ કરવું જરૂરી છે અને આના કારણે ગ્રાહકોના વીજ પુરવઠામાં ટૂંકા ગાળાના હોવા છતાં, વિક્ષેપ ઊભો થાય છે, તેથી તેનો ઉપયોગ ફક્ત મોસમી વોલ્ટેજ નિયમન માટે થાય છે, એટલે કે. ઉનાળા અને શિયાળાની મોસમ પહેલાં વર્ષમાં 1-2 વખત.

સૌથી ફાયદાકારક ટ્રાન્સફોર્મેશન રેશિયો પસંદ કરવા માટે ઘણી કોમ્પ્યુટેશનલ અને ગ્રાફિકલ પદ્ધતિઓ છે.

ચાલો અહીં ફક્ત એક સરળ અને સૌથી દૃષ્ટાંતરૂપને ધ્યાનમાં લઈએ. ગણતરી પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે:

1. PUE મુજબ, આપેલ વપરાશકર્તા (અથવા વપરાશકર્તાઓના જૂથ) માટે અનુમતિપાત્ર વોલ્ટેજ વિચલનો લેવામાં આવે છે.

2. સર્કિટના માનવામાં આવતા વિભાગના તમામ પ્રતિકારને એક (વધુ વખત ઉચ્ચ) વોલ્ટેજ પર લાવો.

3. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ નેટવર્કની શરૂઆતમાં વોલ્ટેજને જાણતા, તેમાંથી જરૂરી લોડ મોડ્સ માટે ઉપભોક્તા માટે કુલ ઘટાડેલા વોલ્ટેજ નુકસાનને બાદ કરો.

પાવર ટ્રાન્સફોર્મર્સથી સજ્જ ઓન-લોડ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર (OLTC)… તેમનો ફાયદો એ હકીકતમાં રહેલો છે કે નેટવર્કમાંથી ટ્રાન્સફોર્મરને ડિસ્કનેક્ટ કર્યા વિના નિયમન હાથ ધરવામાં આવે છે. સ્વચાલિત નિયંત્રણ સાથે અને વિના મોટી સંખ્યામાં સર્કિટ છે.

હાઇ વોલ્ટેજ વિન્ડિંગ સર્કિટમાં ઓપરેટિંગ વર્તમાનના વિક્ષેપ વિના ઇલેક્ટ્રિક ડ્રાઇવનો ઉપયોગ કરીને રિમોટ કંટ્રોલ દ્વારા એક તબક્કાથી બીજા તબક્કામાં સંક્રમણ હાથ ધરવામાં આવે છે. આ નિયમન કરેલ વર્તમાન મર્યાદિત વિભાગ (ચોક) દ્વારા શોર્ટ-સર્કિટ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે.

સ્વચાલિત નિયમનકારો ખૂબ અનુકૂળ છે અને દરરોજ 30 સુધી સ્વિચ કરવાની મંજૂરી આપે છે.નિયમનકારોને એવી રીતે સેટ કરવામાં આવે છે કે તેમની પાસે કહેવાતા ડેડ ઝોન છે, જે નિયંત્રણના પગલા કરતા 20 - 40% મોટો હોવો જોઈએ. તે જ સમયે, તેઓએ રિમોટ શોર્ટ સર્કિટ, મોટા ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સ શરૂ કરવા વગેરેને કારણે ટૂંકા ગાળાના વોલ્ટેજ ફેરફારો પર પ્રતિક્રિયા આપવી જોઈએ નહીં.

એવી ભલામણ કરવામાં આવે છે કે સબસ્ટેશન સ્કીમ બાંધવામાં આવે જેથી એકરૂપ લોડ વળાંક ધરાવતા ગ્રાહકો અને લગભગ સમાન વોલ્ટેજ ગુણવત્તા જરૂરિયાતો.