ट्रांसफार्मर की संख्या और शक्ति का विकल्प
औद्योगिक उद्यमों के सबस्टेशनों में ट्रांसफार्मर की संख्या और क्षमता का सही चयन बिजली आपूर्ति और तर्कसंगत नेटवर्क के निर्माण के महत्वपूर्ण मुद्दों में से एक है। सामान्य परिस्थितियों में, ट्रांसफार्मर को उद्यम के सभी उपयोगकर्ताओं को उनके रेटेड लोड पर बिजली की आपूर्ति करनी चाहिए।
सबस्टेशन में ट्रांसफार्मर की संख्या बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता की आवश्यकता से निर्धारित होती है। इस दृष्टिकोण में, निर्बाध बिजली आपूर्ति प्रदान करने वाले दो ट्रांसफार्मर स्थापित करना सबसे अच्छा विकल्प है। किसी भी श्रेणी के कार्यशाला उपयोगकर्ता… हालांकि, यदि सेवा में केवल श्रेणी II और III रिसीवर स्थापित किए जाते हैं, तो आमतौर पर अधिक किफायती एकल ट्रांसफार्मर सबस्टेशन होते हैं।
स्थापना में नेटवर्क डिजाइन करते समय, एकल-ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों की स्थापना उस स्थिति में की जाती है जब कम वोल्टेज नेटवर्क के माध्यम से उपभोक्ताओं की कमी प्रदान की जाती है, साथ ही जब एक निश्चित समय के भीतर क्षतिग्रस्त ट्रांसफार्मर को बदलना संभव होता है।
चावल। एक (ए) और दो (बी) ट्रांसफार्मर के साथ कार्यशाला बिजली आपूर्ति योजनाएं
श्रेणी II के उपयोगकर्ताओं की एक महत्वपूर्ण संख्या या श्रेणी I के उपयोगकर्ताओं की उपस्थिति में दो-ट्रांसफार्मर सबस्टेशन का उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, एक उद्यम के असमान दैनिक और वार्षिक लोड शेड्यूल के साथ दो-ट्रांसफार्मर सबस्टेशन, शिफ्ट लोड में महत्वपूर्ण अंतर के साथ मौसमी मोड के संचालन की सिफारिश की जाती है। फिर लोड कम होने पर एक ट्रांसफार्मर बंद हो जाता है।
ट्रांसफॉर्मर की संख्या चुनने की समस्या दो विकल्पों (चित्र 1 ए और बी) के बीच सर्वोत्तम तकनीकी और आर्थिक संकेतकों के साथ विकल्प चुनने में होती है। प्रत्येक विकल्प के लिए कम वार्षिक लागत की तुलना के आधार पर बिजली योजना का इष्टतम संस्करण चुना गया है:
Γi = सीई, आई + केएन, ईकी + यी,
जहाँ Ce, i - i -th विकल्प की परिचालन लागत, kn, e - मानक दक्षता कारक, Ki - i -th विकल्प के लिए पूंजीगत लागत, Ui - बिजली आपूर्ति में रुकावट से उपभोक्ताओं का नुकसान।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अंजीर के मामले में। 1 (ए), पूरी तरह से बिजली की विफलता है और यहां वोल्टेज 0.4 केवी के लिए बैकअप लाइन के माध्यम से उपभोक्ताओं की आपूर्ति को ध्यान में नहीं रखा जा सकता है, क्योंकि ऐसा सर्किट दो-ट्रांसफार्मर सर्किट के समान है, लेकिन खराब प्रदर्शन के कारण 0.4 केवी से लंबी लाइन के लिए...
विकल्पों की तुलना करते समय, उद्यम के भविष्य के विकास का प्रश्न महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि स्टोर में वर्तमान में केवल दूसरी श्रेणी के उपयोगकर्ता हैं, तो विकल्पों पर विचार करना समझ में आता है। लेकिन अगर एक साल बाद उत्पादन को फिर से लैस करने की योजना है और पहली श्रेणी के उपभोक्ता स्टोर में दिखाई देते हैं, तो निश्चित रूप से दो ट्रांसफार्मर के साथ विकल्प चुनना आवश्यक है।
सिद्धांत रूप में, दो ट्रांसफार्मर की स्थापना उपभोक्ताओं को विश्वसनीय बिजली आपूर्ति प्रदान करती है। इसका मतलब यह है कि अगर एक ट्रांसफॉर्मर क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो दूसरा, इसकी ओवरलोड क्षमता को ध्यान में रखते हुए, ट्रांसफॉर्मर की मरम्मत के लिए आवश्यक समय के दौरान बिजली की आपूर्ति की 100% विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।
लेकिन ऐसे मामले हैं जब मौजूदा दो ट्रांसफार्मर की शक्ति सभी रिसीवरों को शक्ति प्रदान करने के लिए अपर्याप्त हो जाती है, उदाहरण के लिए, अधिक शक्तिशाली उपकरण स्थापित करते समय, विद्युत रिसीवरों के संचालन के तरीके को बदलना आदि। सबस्टेशन में अधिक शक्तिशाली ट्रांसफार्मर स्थापित करने या बढ़ी हुई शक्ति को कवर करने के लिए तीसरा ट्रांसफार्मर स्थापित करने के विकल्पों पर विचार किया जाता है।
दूसरा विकल्प बेहतर प्रतीत होता है, क्योंकि सबस्टेशन की विश्वसनीयता बढ़ जाती है, पुराने ट्रांसफार्मर को बेचने की कोई आवश्यकता नहीं होती है, और तीसरे ट्रांसफार्मर को स्थापित करने की पूंजीगत लागत, एक नियम के रूप में, पूरे सबस्टेशन को फिर से लैस करने की तुलना में बहुत कम होती है। .
लेकिन यह विकल्प हमेशा संभव नहीं होता है, उदाहरण के लिए, उद्यम के क्षेत्र के घने विकास के साथ, एक अतिरिक्त ट्रांसफार्मर के लिए पर्याप्त जगह नहीं हो सकती है। दूसरी ओर, काफी सर्किट जटिलता है जो संभव नहीं हो सकती है जब ट्रांसफॉर्मर समानांतर में काम कर रहे हों। इसलिए, विकल्पों पर विचार मामला-दर-मामला आधार पर किया जाता है।
विश्वसनीयता आवश्यकताओं के अतिरिक्त, ट्रांसफॉर्मर की संख्या चुनते समय, रिसीवर के संचालन के तरीके को ध्यान में रखा जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, कम भार वक्र भरण कारक के साथ, एक नहीं बल्कि दो ट्रांसफार्मर स्थापित करना आर्थिक रूप से संभव है।
पर बड़े ट्रांसफार्मर सबस्टेशनजीपीपी, एक नियम के रूप में, ट्रांसफार्मर की संख्या दो से अधिक नहीं चुनी जाती है। यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि उद्यम के उच्च वोल्टेज पक्ष पर स्विचिंग उपकरण की लागत ट्रांसफार्मर की लागत के बराबर है।
बिजली द्वारा ट्रांसफार्मर का चयन
जीपीपी ट्रांसफॉर्मर और वर्कशॉप ट्रांसफॉर्मर की शक्ति का चयन करने की सिफारिश की जाती है (तेज चर लोड शेड्यूल के मामलों को छोड़कर), व्यस्ततम शिफ्ट के लिए औसत लोड का चयन करने की सिफारिश की जाती है, इसके बाद विशिष्ट बिजली की खपत के अनुसार जांच और समायोजन किया जाता है। उद्यमों के विद्युत भार के अध्ययन के परिणामस्वरूप प्राप्त उत्पादन की इकाई।
पहली और दूसरी श्रेणी के भार की निरंतर आपूर्ति के लिए, औद्योगिक उद्यमों के प्रति जीपीपी 0.6 - 0.7 के सामान्य मोड में लोड कारक के साथ दो ट्रांसफार्मर स्थापित करने की अनुशंसा की जाती है।
वाणिज्यिक सबस्टेशनों के ट्रांसफार्मर के लिए निम्नलिखित लोड कारकों को लेने की सिफारिश की जाती है: पहली श्रेणी के प्रमुख भार के साथ डबल-ट्रांसफार्मर - 0.65 - 0.7, दूसरी श्रेणी के प्रमुख भार के साथ एकल-ट्रांसफार्मर और द्वितीयक वोल्टेज जंपर्स के लिए अतिरेक - 0.7 - 0.8।
कार्यशाला ट्रांसफार्मर की संख्या और क्षमता का चयन तकनीकी और आर्थिक गणना के आधार पर किया जाना चाहिए। साथ ही, पहले अनुमान में, 380 वी के वोल्टेज वाले नेटवर्क में ट्रांसफार्मर की शक्ति निम्न विशिष्ट लोड घनत्व के आधार पर ली जा सकती है: 0.2 केवी-ए / एम 2, 1600 केवीए तक घनत्व पर 1000 केवीए तक 0 ,2 - 0.3 kVA / m2, 1600 - 2500 kVA के घनत्व पर 0.3 kVA / m2 और अधिक घनत्व पर।
बिजली ट्रांसफार्मर की मानक शक्तियों का पैमाना
हमारे देश में, ट्रांसफार्मर क्षमता का एक ही पैमाना अपनाया गया है। औद्योगिक बिजली प्रणालियों के अनुकूलन में एक तर्कसंगत पैमाना चुनना मुख्य कार्यों में से एक है। आज दो पावर स्केल हैं: 1.35 के स्टेप के साथ और 1.6 के स्टेप के साथ। अर्थात्, पहले पैमाने में शक्तियाँ शामिल हैं: 100, 135, 180, 240, 320, 420, 560 केवीए, आदि, और दूसरे में 100, 160, 250, 400, 630, 1000 केवीए, आदि शामिल हैं। बिजली के पैमाने वे वर्तमान में उत्पादित नहीं होते हैं और पहले से मौजूद ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों पर उपयोग किए जाते हैं, और दूसरे पावर स्केल का उपयोग नए ट्रांसफार्मर सबस्टेशनों के डिजाइन के लिए किया जाता है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ट्रांसफार्मर लोडिंग के मामले में 1.35 के गुणांक वाला पैमाना अधिक लाभप्रद है। उदाहरण के लिए, जब दो ट्रांसफॉर्मर 0.7 के लोड फैक्टर के साथ काम कर रहे हों, जब उनमें से एक बंद हो जाता है, तो दूसरा 30% ओवरलोड हो जाता है। ऑपरेशन का यह तरीका ट्रांसफार्मर की परिचालन स्थितियों की आवश्यकताओं को पूरा करता है। इस तरह इसकी शक्ति का पूरा उपयोग किया जा सकता है।
40% के स्वीकार्य अधिभार पर, 1.6 के पैमाने के साथ ट्रांसफार्मर की स्थापित शक्ति का कम उपयोग होता है।
मान लीजिए कि ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशन के दो ट्रांसफार्मर अलग-अलग काम कर रहे हैं और प्रत्येक का लोड 80 केवीए है, जब उनमें से एक को डिस्कनेक्ट किया जाता है, तो दूसरे को 160 केवीए का लोड देना होगा।100 केवीए के दो ट्रांसफार्मर लगाने का विकल्प स्वीकार नहीं किया जा सकता है। , क्योंकि इस मामले में ओवरलोड 60% होगा जब एक ट्रांसफॉर्मर सेवा से बाहर होगा। 160 केवीए ट्रांसफार्मर स्थापित करते समय, इसका परिणाम सामान्य मोड में उनके लोड में केवल 50% होता है।
1.35 के चरण के साथ पैमाने का उपयोग करते समय, आप 135 केवीए की क्षमता वाले ट्रांसफार्मर स्थापित कर सकते हैं, फिर उनका भार सामान्य मोड में 70% होगा, और आपातकालीन अधिभार में यह 40% से अधिक नहीं होगा।
इस उदाहरण के आधार पर, आप देख सकते हैं कि 1.35 के चरण वाला पैमाना अधिक परिमेय है। और उत्पादित ट्रांसफॉर्मर की लगभग 20% शक्ति का उपयोग नहीं किया जाता है। इस समस्या का एक संभावित समाधान एक ट्रांसफार्मर सबस्टेशन पर अलग-अलग शक्ति वाले दो ट्रांसफार्मर की स्थापना है। हालाँकि, इस समाधान को तकनीकी रूप से तर्कसंगत नहीं माना जा सकता है, क्योंकि जब उच्च शक्ति वाले ट्रांसफार्मर को सेवा से बाहर कर दिया जाता है, तो शेष ट्रांसफार्मर कार्यशाला के पूरे भार को कवर नहीं करेगा।
एक स्वाभाविक प्रश्न उठता है: क्षमताओं के एक नए सेट में जाने का कारण क्या है? उत्तर स्पष्ट रूप से उपकरण को एकीकृत करने के लिए विभिन्न प्रकार की क्षमताओं को कम करने में निहित है: न केवल ट्रांसफॉर्मर, बल्कि इसके करीब भी (स्विच, लोड ब्रेक स्विच, डिस्कनेक्टर्स वगैरह।)।
जो कुछ कहा गया है, उसके आधार पर फैक्ट्री सबस्टेशनों को बिजली देने के लिए ट्रांसफार्मर की संख्या और शक्ति का चयन निम्नानुसार किया जाता है:
1) बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता के आधार पर ट्रांसफार्मर सबस्टेशन के ट्रांसफार्मर की संख्या निर्धारित की जाती है, रिसीवर की श्रेणी को ध्यान में रखते हुए;
2) चयनित ट्रांसफार्मर (तीन से अधिक नहीं) को बिजली देने के लिए निकटतम विकल्पों का चयन किया जाता है, सामान्य मोड में उनके अनुमेय भार और आपातकालीन मोड में अनुमेय अधिभार को ध्यान में रखते हुए;
3) एक आर्थिक रूप से व्यवहार्य समाधान उल्लिखित विकल्पों द्वारा निर्धारित किया जाता है, विशिष्ट परिस्थितियों के लिए स्वीकार्य;
4) ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशन के विस्तार या विकास की संभावना को ध्यान में रखा जाता है और उसी नींव पर अधिक शक्तिशाली ट्रांसफार्मर की संभावित स्थापना पर विचार किया जाता है या ट्रांसफार्मर की संख्या बढ़ाकर सबस्टेशन के विस्तार की संभावना पर विचार किया जाता है।