कम वोल्टेज संरक्षण उपकरण

औद्योगिक उत्पादन को वोल्टेज ड्रॉप्स (फ्लाईव्हील, स्टेटिक अनइंटरप्टिबल पावर सप्लाई (UPS), डायनेमिक वोल्टेज डिस्टॉर्शन कम्पेसाटर, स्टैटिक कम्पेसाटर (STATCOM), समानांतर कनेक्टेड LED, बूस्ट कन्वर्टर, एक्टिव फिल्टर और बिना ट्रांसफॉर्मर के सीरीज एम्पलीफायर) से बचाने के लिए विभिन्न प्रणालियों पर विचार करें।

वोल्टेज में कमी उद्योग में सबसे महंगी घटनाओं में से एक है। संवेदनशील प्रक्रियाओं को किसी भी क्षति से बचाने का सबसे आसान तरीका यूपीएस की स्थापना है। महत्वपूर्ण क्षति का कारण बनता है, उदाहरण के लिए अस्पतालों में, कंप्यूटर के उत्पादन में, वित्तीय संस्थानों में।

सुरक्षात्मक उपकरण स्थापित करने का निर्णय लेते समय, एक विशिष्ट उत्पादन प्रक्रिया के लिए यूपीएस स्थापित करने की व्यवहार्यता दिखाने के लिए व्यवहार्यता अध्ययन किया जाना चाहिए।

औद्योगिक उत्पादन में अलग-अलग गति वाली इलेक्ट्रिक मोटरों को वोल्टेज ड्रॉप्स से बचाने की समस्या अब हल हो गई है। ऐसी प्रणालियों के विभिन्न प्रकार के ब्रांडों के कारण, इस समस्या का इष्टतम तकनीकी और आर्थिक समाधान खोजना बहुत आसान नहीं है।

सुधारात्मक उपकरण के प्रकार

एक मोटर-जनरेटर चक्का (D-G) विद्युत प्रणाली C में सभी वोल्टेज शिथिलता से महत्वपूर्ण उत्पादन गड़बड़ी की रक्षा कर सकता है। चक्का को मोटर-जनरेटर से जोड़ने की विभिन्न योजनाएँ 1 में दर्शाई गई योजनाओं के समान हैं।

चावल। 1. वोल्टेज ड्रॉप की भरपाई के लिए चक्का का उपयोग करने की योजना

एक स्वतंत्र स्टेटिक यूपीएस के मुख्य घटक अंजीर में दिखाए गए हैं। 2, जिनकी बैटरी (कैपेसिटर) केवल थोड़े समय के लिए वोल्टेज ड्रॉप्स से बचाने के लिए एनर्जी स्टोर करती हैं। यदि वोल्टेज में गिरावट आती है, तो लोड को डीसी-टू-एसी कनवर्टर के माध्यम से बैटरी से संचालित किया जाता है।

चावल। 2. वोल्टेज ड्रॉप की भरपाई के लिए यूपीएस का उपयोग करने की योजना

वोल्टेज ड्रॉप के दौरान डायनेमिक वोल्टेज विरूपण का कम्पेसाटर यह ट्रांसफार्मर 2 के माध्यम से विद्युत नेटवर्क 1 से जुड़ा रहता है और वोल्टेज के लापता हिस्से (चित्र 3) को निर्धारित करता है। यह वोल्टेज के इस लापता हिस्से को लोड 7 के साथ श्रृंखला में जुड़े ऑटोट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक 4 और माध्यमिक 3 वाइंडिंग के माध्यम से जोड़ता है। उद्देश्य के आधार पर, वोल्टेज ड्रॉप के दौरान वोल्टेज कनवर्टर 5 के माध्यम से लोड 7 की आपूर्ति करने के लिए ऊर्जा हो सकती है नेटवर्क से या एक अतिरिक्त शक्ति स्रोत से (मुख्य रूप से कैपेसिटर c से) लिया गया।

विभिन्न निर्माताओं से दो संशोधनों पर विचार करें। पहले (इसके बाद DKIN-1 के रूप में संदर्भित) में बिजली स्रोत नहीं होते हैं और यह स्थायी रूप से जुड़ा होता है। वोल्टेज को 50% तक बढ़ाने के लिए यह विकल्प लागत प्रभावी है। 30% वोल्टेज बढ़ाने की क्षमता के साथ DKIN डिवाइस का एक संशोधन है। यह माना जाता है कि DKIN डिवाइस (30%) के इस संशोधन के साथ शुरू करके, उन्हें उत्पादन में उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

चावल। 3. वोल्टेज ड्रॉप्स की भरपाई के लिए DKIN का उपयोग करने की योजना

दूसरा संशोधन (डीकेआईएन-2) में भारी भार के लिए डिज़ाइन किया गया एक शक्ति स्रोत है। दो मेगावाट डिवाइस 4 मेगावाट लोड के लोड वोल्टेज को 50% या 8 मेगावाट लोड को 23% तक बढ़ा सकता है। अधिकांश अन्य उपकरणों के विपरीत, शक्ति स्रोत लंबे समय तक गिरावट का सामना करने में सक्षम है।

स्टेटिक कम्पेसाटर (STATCOM) एक वोल्टेज ड्रॉप मुआवजा डिवाइस लोड (चित्र 4) के साथ समानांतर में जुड़ा हुआ है। एक स्टेटकॉम डिवाइस जंक्शन पर रिएक्टिव लोड को बदलकर वोल्टेज ड्रॉप को कम कर सकता है।

एक अतिरिक्त शक्ति स्रोत, जैसे सुपरकंडक्टिंग चुंबकीय शक्ति स्रोत को जोड़कर डिप्स को कम करने की क्षमता में सुधार किया जा सकता है। हालांकि STATCOM कम्पेसाटर (चित्र 4) प्रतिक्रियाशील शक्ति को अवशोषित करने और वापस करने में सक्षम हैं Vसांख्यिकीय रूप से, उनका उपयोग आमतौर पर आर्थिक कारणों से स्थिर मुआवजे तक सीमित है।

स्टेप-डाउन मोड में, STATCOM सिस्टम DC सोर्स मोड में स्विच करता है। कैपेसिटर टर्मिनलों पर वोल्टेज स्थिर रखा जा सकता है।

चावल। 4. स्थैतिक विस्तार संयुक्त

एक समानांतर-कनेक्टेड सिंक्रोनस मोटर (SM) कुछ हद तक STATCOM के समान है, लेकिन इसमें कोई पावर इलेक्ट्रॉनिक्स नहीं है (चित्र 5)। एक बड़े प्रतिक्रियाशील भार प्रदान करने के लिए सिंक्रोनस मोटर की क्षमता इस तरह की प्रणाली को 6 एस के भीतर 60% गहराई तक वोल्टेज ड्रॉप की भरपाई करने की अनुमति देती है। उसी समय, एक छोटा चक्का लोड को 100ms के लिए पूर्ण बिजली विफलता से बचाता है।

चावल। 5. एलईडी और चक्का समानांतर में जुड़ा हुआ है: 1 - बिजली व्यवस्था; 2 - ट्रांसफार्मर; 3 - स्विच करें

स्टेप-अप कनवर्टर यह एक डीसी / डीसी कनवर्टर है जो डीसी बस वोल्टेज (उदाहरण के लिए, एक चर आवृत्ति मोटर) को नाममात्र स्तर (चित्र 6) तक बढ़ाता है।

सबसे बड़ी वोल्टेज ड्रॉप जिसकी भरपाई की जा सकती है, बूस्ट कन्वर्टर के रेटेड करंट पर निर्भर करती है। डिवाइस की डीसी बसों पर वोल्टेज ड्रॉप का पता चलते ही बूस्ट कन्वर्टर काम करना शुरू कर देता है। 50% तक की सिमेट्रिकल वोल्टेज ड्रॉप्स के लिए क्षतिपूर्ति करने की क्षमता के साथ, बूस्ट कन्वर्टर में गहरे असममित ड्रॉप्स के लिए क्षतिपूर्ति करने की क्षमता होती है, जैसे कि किसी एक चरण की पूर्ण विफलता। कुल बिजली विफलता से बचाने के लिए बूस्ट कन्वर्टर को बैटरी के साथ पूरक किया जा सकता है।

एक सक्रिय फ़िल्टर (चित्र 7) एक कनवर्टर है जो डायोड के बजाय आईजीबीटी थाइरिस्टर्स का उपयोग करके एक रेक्टीफायर की तरह काम करता है।

एक सक्रिय फिल्टर वोल्टेज ड्रॉप के माध्यम से वोल्टेज को लगातार बनाए रख सकता है। सक्रिय फ़िल्टर की वर्तमान रेटिंग अधिकतम वोल्टेज ड्रॉप सुधार मान निर्धारित करती है।

चावल। 7. सक्रिय फ़िल्टर

वोल्टेज ड्रॉप की स्थिति में, एक ट्रांसफॉर्मर रहित वोल्टेज मुआवजा सर्किट (चित्र 8) खुलता है और लोड को इन्वर्टर के माध्यम से फीड किया जाता है।इन्वर्टर की डीसी बस बिजली आपूर्ति श्रृंखला में चार्ज किए गए दो कैपेसिटर द्वारा समर्थित है।

चावल। 8. ट्रांसफार्मर के बिना सीरीज वोल्टेज ड्रॉप मुआवजा

50% के अवशिष्ट वोल्टेज के लिए, रेटेड वोल्टेज स्तर प्रदान किया जा सकता है। इस उपकरण में, अतिरिक्त आपूर्ति (कैपेसिटर) सीमित समय के लिए पूर्ण रुकावट को कम कर सकते हैं। डिवाइस असममित वोल्टेज ड्रॉप्स के साथ भी वोल्टेज को बहाल करने की क्षमता प्रदान करता है।