प्रतिक्रियाशील शक्ति के लिए मुआवजा प्रतिष्ठान

लेख प्रतिक्रियाशील बिजली के लिए क्षतिपूर्ति इकाइयों के उद्देश्य और संरचनात्मक तत्वों का वर्णन करता है।

ऊर्जा संसाधनों को बचाने के लिए प्रतिक्रियाशील विद्युत ऊर्जा के लिए मुआवजा सबसे प्रभावी तरीकों में से एक है। आधुनिक उत्पादन बड़ी संख्या में इंजन, वेल्डिंग उपकरण, बिजली ट्रांसफार्मर से संतृप्त है। यह विद्युत उपकरणों में चुंबकीय क्षेत्र बनाने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में प्रतिक्रियाशील शक्ति का उपभोग करता है। बाहरी नेटवर्क से इस प्रकार की ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए प्रतिक्रियाशील विद्युत ऊर्जा के लिए क्षतिपूर्ति इकाइयों का उपयोग किया जाता है। इस लेख में डिजाइन, संचालन के सिद्धांत और उनके उपयोग की विशेषताओं पर चर्चा की जाएगी।

प्रतिक्रियाशील भार को कम करने के लिए कैपेसिटर बैंकों का उपयोग लंबे समय से ज्ञात है। लेकिन मोटरों के समानांतर में अलग-अलग कैपेसिटर का समावेश केवल बाद की महत्वपूर्ण शक्ति के साथ आर्थिक रूप से उचित है। आमतौर पर, कैपेसिटर बैंक 20-30 kW से अधिक की शक्ति वाले मोटर्स से जुड़ा होता है।

एक कपड़ा कारखाने में प्रतिक्रियाशील भार को कम करने की समस्या को कैसे हल किया जाए जहां सैकड़ों कम बिजली की मोटरों का उपयोग किया जाता है? कुछ समय पहले तक, एंटरप्राइज़ सबस्टेशनों में, कैपेसिटर बैंकों का एक निश्चित सेट जुड़ा हुआ था, जिसे कार्य शिफ्ट के अंत के बाद मैन्युअल रूप से बंद कर दिया गया था। एक स्पष्ट असुविधा के साथ, ऐसे सेट काम के घंटों के दौरान भार की शक्ति में उतार-चढ़ाव का पालन नहीं कर सके और अक्षम थे। आधुनिक संघनक इकाइयां दक्षता में काफी सुधार कर सकती हैं।

विशिष्ट माइक्रोप्रोसेसर नियंत्रकों के आगमन के साथ स्थिति बदल गई है जो भार द्वारा खपत प्रतिक्रियाशील शक्ति के मूल्य को मापते हैं, संधारित्र बैंक के आवश्यक शक्ति मूल्य की गणना करते हैं और इसे नेटवर्क से कनेक्ट (या डिस्कनेक्ट) करते हैं। ऐसे नियंत्रकों के आधार पर, प्रतिक्रियाशील ऊर्जा क्षतिपूर्ति के लिए स्वचालित कैपेसिटर इकाइयों की एक विस्तृत श्रृंखला। उनकी शक्ति 30 से 1200 kVar तक होती है (प्रतिक्रियाशील शक्ति kVars में मापी जाती है)।

कैपेसिटर बैंकों को मापने और स्विच करने के लिए नियंत्रकों की क्षमता सीमित नहीं है। वे डिवाइस के डिब्बे में तापमान को मापते हैं, वर्तमान और वोल्टेज मूल्यों को मापते हैं, बैटरी के कनेक्शन अनुक्रम और उनकी स्थिति की निगरानी करते हैं। नियंत्रक आपातकालीन स्थितियों के बारे में जानकारी संग्रहीत कर सकते हैं और क्षतिपूर्ति प्रणाली के विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करते हुए दर्जनों विशिष्ट कार्य भी कर सकते हैं।

प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति इकाइयों के डिजाइन में एक बहुत ही महत्वपूर्ण भूमिका विशेष संपर्ककर्ताओं द्वारा निभाई जाती है जो नियंत्रक से संकेत पर कैपेसिटर बैंकों को जोड़ते और डिस्कनेक्ट करते हैं।बाह्य रूप से, वे मोटरों को स्विच करने के लिए उपयोग किए जाने वाले साधारण चुंबकीय स्टार्टर्स से बहुत कम भिन्न होते हैं।

लेकिन कैपेसिटर को जोड़ने की ख़ासियत ऐसी है कि जिस समय इसके संपर्कों पर वोल्टेज लगाया जाता है, कैपेसिटर का प्रतिरोध व्यावहारिक रूप से शून्य होता है। पर कैपेसिटर चार्ज एक अशुभ धारा होती है जो अक्सर 10 kA से अधिक होती है। इस तरह के ओवरवॉल्टेज का कैपेसिटर, स्विचिंग डिवाइस और बाहरी नेटवर्क दोनों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है, जिससे पावर कॉन्टैक्ट्स का क्षरण होता है और इलेक्ट्रिकल वायरिंग में हानिकारक व्यवधान पैदा होता है।

इन समस्याओं को दूर करने के लिए, संपर्ककर्ताओं का एक विशेष डिज़ाइन विकसित किया गया है, जिसमें संधारित्र को वोल्टेज लगाने के बाद, इसका चार्ज सहायक वर्तमान-सीमित सर्किट से गुजरता है, और उसके बाद ही मुख्य बिजली संपर्क चालू होते हैं। यह डिज़ाइन आपको कैपेसिटर के चार्जिंग करंट में महत्वपूर्ण छलांग से बचने की अनुमति देता है, कैपेसिटर बैंक और विशेष संपर्ककर्ता दोनों के सेवा जीवन का विस्तार करने के लिए।

अंत में, मुआवजा प्रणाली के मुख्य और सबसे महंगे तत्व हैं कैपेसिटर बैंक... उन पर लगाई गई आवश्यकताएं काफी सख्त और विरोधाभासी हैं। दूसरी ओर, उन्हें कॉम्पैक्ट होना चाहिए और आंतरिक नुकसान कम होना चाहिए। उन्हें बार-बार चार्ज करने और डिस्चार्ज करने की प्रक्रियाओं के लिए प्रतिरोधी होना चाहिए और उनकी सेवा का जीवन लंबा होना चाहिए। लेकिन कॉम्पैक्टनेस और कम आंतरिक नुकसान से चार्जिंग करंट स्पाइक्स में वृद्धि होती है, उत्पाद बॉक्स के अंदर तापमान में वृद्धि होती है।

थिन-फिल्म तकनीक द्वारा बनाए गए आधुनिक कैपेसिटर।वे बिना तेल संसेचन के धातुई फिल्म और हर्मेटिकली सीलेंट का उपयोग करते हैं। यह डिज़ाइन महत्वपूर्ण शक्ति वाले छोटे आकार के उत्पादों को प्राप्त करना संभव बनाता है। उदाहरण के लिए, 50 kVar की क्षमता वाले बेलनाकार कैपेसिटर के आयाम हैं: व्यास 120 मिमी और ऊंचाई 250 मिमी।

इसी तरह की पुरानी शैली के तेल से भरे कैपेसिटर बैटरी का वजन 40 किलो से अधिक था और आधुनिक उत्पादों की तुलना में 30 गुना बड़ा था। लेकिन इस लघुकरण के लिए उस क्षेत्र को ठंडा करने के उपायों को अपनाने की आवश्यकता होती है जहां कैपेसिटर बैंक स्थापित होते हैं। इसलिए, स्वचालित प्रतिष्ठानों में, कंडेनसर डिब्बे के प्रशंसकों द्वारा मजबूर उड़ाना अनिवार्य है।

सामान्य तौर पर, कैपेसिटर इकाइयों के निर्माण के लिए बड़ी संख्या में ऑपरेटिंग मापदंडों को ध्यान में रखना आवश्यक है: उपयोगकर्ता के विद्युत नेटवर्क की स्थिति, धूल, मोटर लोड की प्रकृति और क्षतिपूर्ति प्रणालियों की विश्वसनीयता और दक्षता को प्रभावित करने वाले कई अन्य कारक।