अनुदैर्ध्य प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा - भौतिक अर्थ और तकनीकी कार्यान्वयन

मौजूदा बिजली लाइनों की दक्षता में सुधार करने के साथ-साथ उनके थ्रूपुट में सुधार करने के लिए, प्रतिक्रियाशील शक्ति के अनुदैर्ध्य मुआवजे के लिए उपकरणों का उपयोग किया जाता है। आज, विभिन्न क्षमताओं के साथ-साथ उच्च-वोल्टेज लाइनों के साथ-साथ विभिन्न उत्पादन स्रोतों की बहुतायत, विशेष रूप से जो लंबी दूरी पर बिजली संचारित करते हैं, न केवल सामान्य रूप से बिजली प्रणालियों की विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए बढ़ती मांग की ओर ले जाते हैं, बल्कि सुधार भी करते हैं। उनकी दक्षता।

बिजली लाइनों की संचरण क्षमता बढ़ाने के दो तरीके हैं, जिनमें से पहला सीधे लाइन के क्रॉस-सेक्शन को बढ़ाना है, और दूसरा प्रतिक्रियाशील शक्ति की भरपाई के लिए अनुदैर्ध्य योजनाओं का उपयोग करना है। दूसरा तरीका-अनुदैर्ध्य प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा-इंटर-सिस्टम और इंट्रा-सिस्टम कनेक्शन दोनों के लिए इस लक्ष्य को प्राप्त करने का एक अधिक किफायती तरीका साबित होता है।

यह ज्ञात है कि जब प्रतिक्रियाशील शक्ति तारों पर प्रसारित होती है, तो महत्वपूर्ण वोल्टेज ड्रॉप्स होते हैं और विद्युत नेटवर्क के अनुभागों में करंट बढ़ता है, और यह उपयोगी, सक्रिय शक्ति के संचरण पर सीमाएं बनाता है।

अनुदैर्ध्य प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति का तात्पर्य स्टेप-अप या आइसोलेशन ट्रांसफार्मर के माध्यम से लोड के साथ श्रृंखला में कैपेसिटर के अतिरिक्त कनेक्शन से है, जो लोड करंट के वर्तमान मूल्य के आधार पर स्वचालित वोल्टेज विनियमन प्राप्त करना संभव बनाता है।

बेशक, अनुदैर्ध्य क्षतिपूर्ति के साथ, आपातकालीन मोड अपरिहार्य हैं, जिसके कारण हो सकते हैं:

• कैपेसिटर की शंटिंग, जो उछाल का कारण बन सकती है;

• फेरेरेसोनेंस घटना;

• अंदर से कैपेसिटर को नुकसान।

वोल्टेज में अचानक वृद्धि से नुकसान से बचने के लिए, ऐसे समय में कैपेसिटर को स्वचालित रूप से एक उच्च-वोल्टेज स्विच द्वारा डिस्कनेक्ट किया जाना चाहिए या स्पार्क गैप के माध्यम से तुरंत डिस्चार्ज किया जाना चाहिए।

चूंकि प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति कैपेसिटर एसी सर्किट में श्रृंखला में जुड़े होते हैं, इसलिए पूरी लाइन करंट उनके माध्यम से प्रवाहित होती है और इसलिए शॉर्ट सर्किट करंट, यदि कोई हो, भी उनके माध्यम से प्रवाहित होगा।

संचरण क्षमता बढ़ाने के लिए, उच्च-वोल्टेज लाइनों में अनुदैर्ध्य मुआवजा लागू किया जाता है, जो इन लाइनों को शामिल करने वाली बिजली प्रणालियों की स्थिरता सुनिश्चित करता है।

अनुदैर्ध्य मुआवजे में, संधारित्र वर्तमान इसके माध्यम से बहने वाले कुल लोड वर्तमान I के बराबर है, और संधारित्र बैंक पावर क्यू एक चर मान है जो किसी भी समय लोड पर निर्भर करता है।इस प्रतिक्रियाशील शक्ति की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

बीके = Az2/ωC

और चूंकि अनुदैर्ध्य मुआवजे की प्रक्रिया में कैपेसिटर की शक्ति स्थिर नहीं रहती है, तो वोल्टेज भी उस राशि से बढ़ जाता है जो दी गई रेखा के प्रतिक्रियाशील भार में परिवर्तन के समानुपाती होता है, अर्थात कैपेसिटर का वोल्टेज है किसी भी तरह से स्थिर नहीं, जैसा कि प्रतिक्रियाशील शक्ति के क्रॉस मुआवजे में होता है।

स्विचिंग कैपेसिटिव अनुदैर्ध्य क्षतिपूर्ति इकाइयाँ आज बहुत लोकप्रिय हैं। इस तरह के इंस्टॉलेशन का उपयोग इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव के पैंटोग्राफ पर लगाए गए वोल्टेज पर ट्रैक्शन नेटवर्क और ट्रैक्शन सबस्टेशन के ट्रांसफॉर्मर के रिएक्शन के आगमनात्मक घटक के प्रभाव को कम करने के लिए किया जाता है। यहाँ, जैसा कि ऊपर बताया गया है, एक कैपेसिटर पेंटोग्राफ के साथ सीरीज में जुड़ा हुआ है।

रूसी कर्षण सबस्टेशनों में, इन प्रतिष्ठानों को सक्शन लाइन में स्थापित किया जाता है, जहां अनुदैर्ध्य क्षतिपूर्ति की स्थापना वोल्टेज को बढ़ाने के लिए कार्य करती है, अग्रणी या पिछड़े चरणों के प्रभाव को रोकती है, समान धाराओं के साथ सममित वोल्टेज आपूर्ति हथियारों में प्राप्त होते हैं, सामान्य वोल्टेज काम करने वाले उपकरणों के लिए कक्षा कम हो जाती है और स्थापना का डिज़ाइन सरल हो जाता है...

आंकड़ा एक आरेख दिखाता है जो अनुदैर्ध्य क्षतिपूर्ति कैपेसिटर का केवल एक खंड दिखाता है, जिनमें से वास्तव में एक दूसरे के साथ समानांतर में कई जुड़े हुए हैं।

श्रृंखला में जुड़े ट्रांसफॉर्मर T1 और T2 के लो-वोल्टेज वाइंडिंग्स को वोल्टेज की आपूर्ति एक थाइरिस्टर स्विच और एक सीमित अवरोधक के माध्यम से कैपेसिटर की एक पंक्ति द्वारा की जाती है।इस मामले में, इन ट्रांसफार्मर की उच्च-वोल्टेज वाइंडिंग विपरीत दिशाओं में जुड़ी हुई हैं, और शॉर्ट सर्किट के साथ, कैपेसिटर में वोल्टेज बढ़ जाता है।

जिस क्षण वोल्टेज सेटिंग पर पहुंचता है, थाइरिस्टर स्विच चालू हो जाता है और तीन-इलेक्ट्रोड डिस्चार्जर का चाप तुरंत प्रज्वलित हो जाता है। जब वैक्यूम कॉन्टैक्टर चालू होता है, तो डिस्चार्जर में चाप बुझ जाता है।

अनुदैर्ध्य क्षतिपूर्ति के लिए ऐसी स्थापनाओं के लाभों में शामिल हैं:

• सममित बस वोल्टेज;

• वोल्टेज में उतार-चढ़ाव को कम करना और विद्युत रिसीवरों पर इसका स्तर बढ़ाना।

दोष:

• पार्श्व क्षतिपूर्ति की तुलना में स्थापना के कैपेसिटर की कठिन परिचालन स्थिति, चूंकि ट्रैक्शन नेटवर्क का शॉर्ट-सर्किट करंट कैपेसिटर के माध्यम से बहता है, और यहां विश्वसनीय ओवर-स्पीड सुरक्षा की आवश्यकता होती है;

• खतरनाक मोड में कैपेसिटर का ओवरलोडिंग: मजबूर, आपातकालीन, आपातकाल के बाद।

प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति का सर्वोत्तम प्रभाव प्राप्त करने के लिए, अनुदैर्ध्य और पार्श्व मुआवजे के संयुक्त संचालन के साथ समायोज्य प्रतिष्ठानों का उपयोग किया जाना चाहिए।

सामान्य रूप से अनुदैर्ध्य क्षतिपूर्ति प्रतिष्ठानों का उपयोग करने के लाभों में शामिल हैं:

• लाइन पर प्रेषित शक्ति में वृद्धि;

• पीक लोड के दौरान पावर सिस्टम की स्थिरता में सुधार;

• सक्रिय बिजली के नुकसान में महत्वपूर्ण कमी;

• नेटवर्क में बिजली की गुणवत्ता में सुधार;

• समानांतर लाइनों में बिजली वितरण की उच्च दक्षता;

• दूरस्थ क्षेत्रों में उत्पादन स्रोत बनाने की आवश्यकता समाप्त हो गई है;

• इंटरकनेक्शन सेक्शन और लाइनों के तकनीकी मापदंडों को बढ़ाने की जरूरत नहीं है।

अनुदैर्ध्य क्षतिपूर्ति उपकरणों का उपयोग करने का मुख्य आर्थिक लाभ ऊर्जा की बचत है। इतना ही नहीं बिजली की गुणवत्ता में सुधार होता है, इसलिए यदि अनुदैर्ध्य प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति का उपयोग किया जाता है तो बिजली लाइनों की संख्या कम की जा सकती है। पर्यावरण संरक्षण इस तकनीक की शुरुआत का एक स्वाभाविक परिणाम है, विशेष रूप से बड़े पैमाने पर।

स्थापना की लागत ऐसी है कि एक नई संचरण लाइन की लागत समान संचरण क्षमता वाले अनुदैर्ध्य क्षतिपूर्ति उपकरण की तुलना में 10 गुना अधिक है। नतीजतन, पारंपरिक ट्रांसमिशन लाइनों की तुलना में ऐसी प्रणाली की पुनर्प्राप्ति केवल कुछ वर्षों में होती है।