மின் அமைப்புகளில் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை

மின் அமைப்புகளில் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை

ஒரு மின் சக்தி அமைப்பில் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை என்பது, மின் உற்பத்தி, மின் செலுத்துகை, மின் விநியோகம் மற்றும் வாடிக்கையாளர் வரையிலான வலையமைப்பின் பல்வேறு புள்ளிகளில் மின்னழுத்த அளவுகளை ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய வரம்புகளுக்குள் பராமரிக்கும் ஒரு செயல்முறையாகும். மின்னழுத்தம் மிகவும் குறைவாக (குறை மின்னழுத்தம்) அல்லது மிகவும் அதிகமாக (மிகை மின்னழுத்தம்) இருப்பது, மின் விநியோகத்தின் தரத்தைக் குறைத்து, இழப்புகளை அதிகரித்து, உபகரணங்களின் தேய்மானத்தை விரைவுபடுத்தி, மேலும் அமைப்புச் சீர்குலைவுகளையும் தூண்டக்கூடும். மின் சுமைகள் தொடர்ந்து ஏற்ற இறக்கத்துடன் இருப்பதால், நவீன மின் அமைப்புச் செயல்பாட்டில் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை மிக முக்கியமான பணிகளில் ஒன்றாகும்.

மின்னழுத்தம் ஏன் ஒழுங்குபடுத்தப்பட வேண்டும்?

சிறந்த நிலையில், வாடிக்கையாளர்கள் பெயரளவு மதிப்பிற்கு (எ.கா., குறைந்தபட்சம் 220/380 V) நெருக்கமான மின்னழுத்தத்தை, சிறிய விலகலுடன் பெறுகிறார்கள். நிஜ உலகச் சூழ்நிலைகளில், சுமை, கடத்தி இடைவெளி மற்றும் பிணையக் கட்டமைப்பு ஆகியவற்றில் ஏற்படும் மாறுபாடுகள் மின்பாதையில் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை ஏற்படுத்துகின்றன. சுமை அதிகரிக்கும்போது, ​​மின்னோட்டம் அதிகரிக்கிறது, இதனால் மின்பாதையின் மின்மறுப்புக்குக் குறுக்கே உள்ள மின்னழுத்த வீழ்ச்சியும் அதிகரிக்கிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, குறைந்த சுமைகளின் கீழ் அல்லது அதிகப்படியான எதிர்வினைத் திறன் செலுத்தப்படும்போது, ​​மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கலாம்.

தரமற்ற மின்னழுத்தத்தின் தாக்கங்கள் மிகவும் பரவலானவை. உதாரணமாக, மின்னழுத்தம் குறையும்போது முறுக்குவிசையைப் பராமரிப்பதற்காகத் தூண்டல் மோட்டார்கள் அதிக மின்னோட்டத்தை இழுக்கும். இதனால் அவை அதிக வெப்பமடைந்து, பழுதடைவதை விரைவுபடுத்தக்கூடும். விளக்கு அமைப்புகளில், குறைந்த மின்னழுத்தம் விளக்குகளின் ஒளியைக் குறைக்கிறது, அதே சமயம் அதிக மின்னழுத்தம் அவற்றின் ஆயுட்காலத்தைக் குறைக்கிறது. உணர்திறன் மிக்க மின்னணு சாதனங்கள் சரியாகச் செயல்பட நிலையான மின்னழுத்தம் தேவைப்படுகிறது. மின்சார நிறுவனங்களைப் பொறுத்தவரை, மின்னழுத்தத்தில் ஏற்படும் மாறுபாடுகள் மின் இழப்புகளை அதிகரிக்கலாம், செயல்திறனைக் குறைக்கலாம் மற்றும் மின்சாரத் தரக் குறிகாட்டிகளை மோசமாக்கலாம்.

அடிப்படைக் கருத்துகள்: எதிர்வினைத் திறன் மற்றும் மின்னழுத்த விவரம்

ஒரு மின் அமைப்பில் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறையின் திறவுகோல், எதிர்வினைத் திறன் (VAR) மேலாண்மை ஆகும். பொதுவாக, எதிர்வினைத் திறன் பாய்வானது மின்னழுத்த அளவுகளைக் கணிசமாகப் பாதிக்கிறது, குறிப்பாக மின்மறுப்பு-ஆதிக்கம் கொண்ட மின்மறுப்பு உள்ள வலையமைப்புகளில் (மின் செலுத்துத் தடங்கள் போன்றவை). அமைப்பில் எதிர்வினைத் திறன் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​மின்னழுத்தம் குறைய முனைகிறது. அமைப்பில் அதிகப்படியான எதிர்வினைத் திறன் இருக்கும்போது, ​​மின்னழுத்தம் உயர முனைகிறது.

இந்தத் தொடர்பு பெரும்பாலும் V–Q வளைகோடு மூலம் விவரிக்கப்படுகிறது: ஒரு பஸ்ஸில் VAR உட்செலுத்துதல் அல்லது உறிஞ்சுதலில் ஏற்படும் மாற்றங்கள், பஸ் மின்னழுத்தத்தை மாற்றும். எனவே, நடைமுறையில் பல மின்னழுத்த சீராக்கிகள், வலையமைப்பில் VAR-ஐ உருவாக்குவதன் மூலமோ, உறிஞ்சுவதன் மூலமோ அல்லது அதன் விநியோகத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலமோ VAR கட்டுப்படுத்திகளாகச் செயல்படுகின்றன.

மின்னழுத்த தரநிலைகள் மற்றும் வரம்புகள்

தொழில்நுட்ப விதிமுறைகள் பொதுவாக வாடிக்கையாளர் விநியோகப் புள்ளிகளில் குறிப்பிட்ட மின்னழுத்த சகிப்புத்தன்மைகளைக் குறிப்பிடுகின்றன. பல விநியோக அமைப்புகளில், தரநிலை மற்றும் வாடிக்கையாளர் வகையைப் பொறுத்து, அனுமதிக்கப்பட்ட மாறுபாடுகள் பெயரளவு மதிப்பில் தோராயமாக ±5% முதல் ±10% வரை இருக்கும். மின் செலுத்து அமைப்புகளில், பிரதான மின் இணைப்புகளில் உள்ள மின்னழுத்த வரம்புகளும் கடுமையாகக் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை செயல்பாட்டு நிலைத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பைப் பாதிக்கின்றன.

நிலையான மதிப்புகளுக்குக் கூடுதலாக, இயக்குபவர்கள் மின்னழுத்தச் சரிவுகள் (குறுகிய மின்னழுத்த வீழ்ச்சிகள்), மின்னழுத்த ஏற்றங்கள் (குறுகிய அதிகரிப்புகள்) மற்றும் சிமிட்டல் போன்ற நிலைமாறும் மின்னழுத்த நிகழ்வுகளிலும் கவனம் செலுத்துகின்றனர். இந்தக் கட்டுரை நிலையான மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறையில் கவனம் செலுத்தினாலும், வேகமான மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை சாதனங்களும் இந்த மாறும் சிக்கல்களைத் தணிக்க உதவக்கூடும்.

மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை முறைகள் மற்றும் உபகரணங்கள்

பின்வரும் சாதனங்களின் கலவையைப் பயன்படுத்தி, பல நிலைகளில் மின்னழுத்தச் சீரமைப்பு செய்யப்படுகிறது.

1) ஜெனரேட்டர் தூண்டல் அமைப்பு (தானியங்கி மின்னழுத்த சீராக்கி/AVR)

மின் உற்பத்தி நிலையத்தில், AVR ஆனது ஒத்திசைவு மின்னாக்கியின் முனைய மின்னழுத்தத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதற்காக அதன் கிளர்ச்சி மின்னோட்டத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. கிளர்ச்சியை அதிகரிப்பதன் மூலம், மின்னாக்கியால் அதிக எதிர்வினைத் திறனை வழங்க முடியும், அதன்மூலம் அமைப்பின் மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கிறது. கிளர்ச்சியைக் குறைப்பதன் மூலம், மின்னாக்கி VAR-களை உள்வாங்கி மின்னழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது. AVR-இன் எதிர்வினை ஒப்பீட்டளவில் வேகமானது மற்றும் மின் உற்பத்தி நிலையம் மற்றும் அருகிலுள்ள மின் செலுத்துத் தடங்களில் மின்னழுத்தத்தைப் பராமரிப்பதில் முதன்மைப் பாதுகாப்பு அரணாகச் செயல்படுகிறது.

இருப்பினும், ஜெனரேட்டரின் செயல்திறன், ஸ்டேட்டர்/ரோட்டரின் வெப்ப வரம்புகள் மற்றும் நிலைத்தன்மை வரம்புகள் தொடர்பான ஒரு திறன் வளைவால் வரையறுக்கப்படுகிறது. எனவே, மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை, ஜெனரேட்டரை அதன் பாதுகாப்பான வரம்புகளுக்கு அப்பால் செயல்படக் கட்டாயப்படுத்தக் கூடாது.

2) ஆன்-லோட் டேப் சேஞ்சர் (OLTC) உடன் கூடிய மின்மாற்றி

மின்பரிமாற்ற மற்றும் விநியோக அமைப்புகளில், OLTC மின்மாற்றிகள், மின்மாற்றி தொடர்ந்து இயங்கிக்கொண்டிருக்கும்போதே சுற்று விகிதத்தில் மாற்றங்களைச் செய்ய அனுமதிக்கின்றன. டேப்பை மாற்றுவதன் மூலம், ஒரு குறிப்பிட்ட விநியோக ஃபீடர் அல்லது பஸ்ஸில் மின்னழுத்தத்தைப் பராமரிப்பதற்காக, இரண்டாம் நிலை மின்னழுத்தத்தை உயர்த்தவோ அல்லது குறைக்கவோ முடியும்.

OLTC-கள் தினசரி சுமை மாறுபாடுகளை ஈடுசெய்வதில் மிகவும் திறமையானவை, ஆனால் அவற்றின் எதிர்வினை ஆற்றல் மின்னணு சாதனங்களைப் போல வேகமானதல்ல. மேலும், அடிக்கடி டேப்களை மாற்றுவது, டேப் சேஞ்சர் தொடர்புகளில் இயந்திரத் தேய்மானத்தை விரைவுபடுத்தக்கூடும். எனவே, சிறிய ஏற்ற இறக்கங்களின் போது ஏற்படும் "ஹண்டிங்"-ஐத் தடுக்க, OLTC கட்டுப்படுத்திகள் பொதுவாக ஒரு டெட் பேண்ட் மற்றும் நேரத் தாமதத்தைக் கொண்டிருக்கும்.

3) ஷன்ட் மின்தேக்கிகள் மற்றும் ஷன்ட் ரியாக்டர்கள்

உள்ளூர் எதிர்வினைத் திறனை வழங்குவதற்காக மின் வலையமைப்பில் ஷன்ட் மின்தேக்கிகள் நிறுவப்படுகின்றன. இதன் மூலம், தொலைதூர மூலத்திலிருந்து பாய வேண்டிய எதிர்வினை மின்னோட்டம் குறைக்கப்படுகிறது. இதன் விளைவாக, மின்னழுத்த வீழ்ச்சி குறைகிறது, அகச்சிவப்பு (IR) இழப்புகள் குறைகின்றன, மற்றும் சுமைமுனை மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கிறது. மின்தேக்கிகள் பொதுவாக மின் விநியோகம் (மின்தேக்கித் தொகுப்புகள்) மற்றும் மின் செலுத்துதலில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

இதற்கு மாறாக, ஷன்ட் ரியாக்டர்கள் அதிகப்படியான ரியாக்டிவ் பவரை உறிஞ்சுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன; உதாரணமாக, ஃபெரான்டி விளைவை (பெறும் முனையில் மின்னழுத்த அதிகரிப்பு) சந்திக்கும் நீண்ட, குறைந்த பளு கொண்ட மின்பரிமாற்றத் தடங்களில் இது பயன்படுகிறது. இந்த ரியாக்டர்கள் மின்னழுத்த அதிகரிப்பை வரம்புகளுக்குள் வைத்திருக்க உதவுகின்றன.

மின்னழுத்தம், திறன் காரணி அல்லது கால அட்டவணை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் தானாகவே கட்டுப்படுத்தப்படும் சர்க்யூட் பிரேக்கர்களைப் பயன்படுத்தி, மின்தேக்கிகள் மற்றும் ரியாக்டர்களை நிலையாகவோ அல்லது நிலைமாற்றம் செய்தோ அமைக்கலாம்.

4) SVC மற்றும் STATCOM (நெகிழ்வான மற்றும் வேகமான)

நவீன அமைப்புகளில், SVCகள் (நிலையான VAR ஈடுசெய்விகள்) மற்றும் STATCOMகள் (நிலையான ஒத்திசைவு ஈடுசெய்விகள்) போன்ற FACTS சாதனங்கள், வேகமான மற்றும் தொடர்ச்சியான VAR ஈடுசெய்தலை வழங்குகின்றன. SVCகள், செயல்திறன் மிக்க வினைமறுப்பை ஒழுங்குபடுத்துவதற்காக தைரிஸ்டர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன, அதேசமயம் STATCOMகள், கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வினைபுரியும் மின்னோட்டத்தைச் செலுத்துவதற்காக ஒரு மின்னழுத்த மூல இன்வெர்ட்டரை (VSC) பயன்படுத்துகின்றன.

இந்தச் சாதனத்தின் முக்கிய நன்மை அதன் வேகமான இயக்கப் பதிலளிப்பு ஆகும், இது திடீர் மின்னழுத்த வீழ்ச்சிகளைத் தாங்குவதற்கும், மின்னழுத்த நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துவதற்கும், மேலும் இடையூறுகள் அல்லது பெரிய சுமை மாற்றங்களைச் சமாளிக்க அமைப்புக்கு உதவுவதற்கும் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கிறது.

5) விநியோகத்தில் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை: மின்னழுத்த சீராக்கிகள் மற்றும் சுமை ஒழுங்குமுறை

இடைநிலை விநியோக வலையமைப்புகளில், வலையமைப்பின் இறுதியில் வாடிக்கையாளர் மின்னழுத்தத்தைப் பராமரிப்பதற்காக, மின்னழுத்த சீராக்கிகள் (டேப் சேஞ்சர்களுடன் கூடிய ஆட்டோடிரான்ஸ்ஃபார்மர்கள்) பெரும்பாலும் ஃபீடர்களின் நடுவில் வைக்கப்படுகின்றன. மேலும், வலையமைப்பு மறுசீரமைப்பு மற்றும் ஃபீடர்களுக்கு இடையேயான சுமைப் பகிர்வு ஆகியவையும் மின்னழுத்த சுயவிவரத்தை மேம்படுத்த உதவும்.

தொழில்துறை வாடிக்கையாளர் தரப்பில், பவர் ஃபேக்டர் திருத்த மின்தேக்கிகள், ஹார்மோனிக் வடிகட்டிகள் அல்லது டைனமிக் ஈடுசெய் சாதனங்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மின்கட்டமைப்பின் VAR தேவைகளைக் குறைத்து, ஆலையின் உள் மின்னழுத்தத்தை நிலையாகப் பராமரிக்க முடியும்.

6) புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் மற்றும் நவீன இன்வெர்ட்டர்களின் பங்கு

இன்வெர்ட்டர் அடிப்படையிலான புதுப்பிக்கத்தக்க மின் உற்பத்தி நிலையங்களின் (PLTS, PLTB) ஒருங்கிணைப்பு, மின்னழுத்தம் ஒழுங்குபடுத்தப்படும் முறையை மாற்றி வருகிறது. நவீன இன்வெர்ட்டர்களால், அதிக சூரிய ஒளி ஊடுருவல் கொண்ட மின்வழங்கிகளில் ஏற்படும் மிகை மின்னழுத்தத்தைத் தடுக்க, VAR (வோல்ட்-VAR) கட்டுப்பாடு மற்றும் வோல்ட்-வாட் ஒழுங்குமுறையைக் கூட வழங்க முடியும். இருப்பினும், ஒழுங்குமுறை அலைவுகள் அல்லது முரண்பாடான செயல்பாடுகளைத் தவிர்ப்பதற்காக, இன்வெர்ட்டர்கள், OLTC-கள் மற்றும் மின்தேக்கிகளுக்கு இடையேயான ஒருங்கிணைப்பு மிகவும் சிக்கலானதாக மாறியுள்ளது.

மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாட்டு ஒருங்கிணைப்பு

மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை என்பது ஒரு சாதனத்தை இயக்குவது மட்டுமல்ல, மாறாக வெவ்வேறு நேர அளவுகளில் பல சாதனங்களை ஒருங்கிணைப்பதாகும்:

– விரைவானது (மில்லிநொடிகள்–நொடிகள்): ஜெனரேட்டர் AVR, SVC/STATCOM, இன்வெர்ட்டர் கட்டுப்பாடு.
– நடுத்தரம் (வினாடிகள்–நிமிடங்கள்): மின்தேக்கி/மின்தூண்டி நிலைமாற்றம், மின்னழுத்த இலக்குநிலை அமைத்தல்.
– மெதுவாக (நிமிடங்கள்–மணிநேரங்கள்): OLTC மின்மாற்றிகள், வலையமைப்பு மறுசீரமைப்பு, உடனடி மின் உற்பத்திப் பகிர்வு.

கட்டுப்பாட்டு மையத்தில், இயக்குபவர்கள் பஸ் மின்னழுத்தம், எதிர்வினை ஆற்றல் பாய்வு மற்றும் உபகரண நிலை ஆகியவற்றைக் கண்காணிக்கின்றனர். இயக்கச் சூழல்களைத் திட்டமிடவும் மதிப்பீடு செய்யவும் சுமைப் பாய்வு ஆய்வுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பெரிய அமைப்புகளில், தானியங்கி மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு (AVC) அல்லது வோல்ட்/வார் உகப்பாக்கம் (VVO) போன்ற தானியங்கி கட்டுப்பாட்டுத் திட்டங்கள், ஆற்றல் இழப்புகளைக் குறைக்கும் அதே வேளையில் மின்னழுத்தத்தைப் பராமரிக்க உதவுகின்றன.

சவால்: மின்னழுத்த நிலைத்தன்மை மற்றும் மின்னழுத்தச் சரிவு

மிகவும் தீவிரமான அபாயங்களில் ஒன்று மின்னழுத்தச் சரிவு ஆகும். இது, பொதுவாக ஒரு இடையூறுக்குப் பிறகோ அல்லது அதிக சுமைகளின்போதோ, எதிர்வினை ஆதரவு இல்லாததால் அமைப்பால் மின்னழுத்தத்தைத் தக்கவைக்க முடியாத ஒரு நிலையாகும். மின்னழுத்தம் குறைகிறது, சுமைகள் அதிக மின்னோட்டத்தை இழுக்கின்றன, VAR தேவை அதிகரிக்கிறது, மேலும் மின்னழுத்தச் சரிவு மோசமடைகிறது—இது பரவலான மின்வெட்டுகளுக்கு வழிவகுக்கக்கூடிய ஒரு சுழற்சியை உருவாக்குகிறது.

இதைத் தடுப்பதற்குப் போதுமான எதிர்வினை இருப்புக்கள், ஈடுசெய்விகளைச் சரியான முறையில் பொருத்துதல், ஒருங்கிணைந்த பாதுகாப்பு மற்றும் மின்னழுத்த நிலைத்தன்மை வரம்புகளைக் கண்காணித்தல் (எ.கா. PV வளைவு மற்றும் QV வளைவுப் பகுப்பாய்வு மூலம்) ஆகியவை தேவைப்படுகின்றன.

முடிவுரை

ஒரு மின் அமைப்பில் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை என்பது, மின்சார விநியோகத்தின் தரம் மற்றும் நம்பகத்தன்மையைப் பராமரிப்பதற்கான தொழில்நுட்ப மற்றும் செயல்பாட்டு உத்திகளின் ஒரு கலவையாகும். மின்னழுத்தச் சிக்கல்களின் மையமானது எதிர்வினைத் திறன் மேலாண்மையுடன் நெருக்கமாகத் தொடர்புடையது, எனவே ஒரு பாதுகாப்பான மின்னழுத்த சுயவிவரத்தை உருவாக்க, ஜெனரேட்டர் AVR-கள், OLTC மின்மாற்றிகள், மின்தேக்கிகள்/எதிர்மின்வினையாக்கிகள், SVC/STATCOM-கள், விநியோக ஒழுங்குபடுத்திகள் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் இன்வெர்ட்டர்கள் போன்ற பல்வேறு சாதனங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நல்ல ஒருங்கிணைப்புடன், மின் அமைப்பானது மிகவும் திறமையாகவும், நிலையாகவும் செயல்பட முடியும், மேலும் சுமை இயக்கவியல் மற்றும் புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல் ஒருங்கிணைப்பின் சவால்களை எதிர்கொள்ளும் திறனையும் கொண்டிருக்கும்.

நீங்கள் விரும்பினால், நான் ஒரு வோல்ட்/VAR கட்டுப்பாட்டு செயல்முறை வரைபடம், ஒரு எளிய மின்னழுத்த வீழ்ச்சி கணக்கீட்டு எடுத்துக்காட்டு, அல்லது மேற்கோள்கள் மற்றும் நூற்பட்டியலுடன் கூடிய கட்டுரையின் கட்டமைப்பின் ஒரு முழுமையான கல்விசார் பதிப்பைச் சேர்க்க முடியும்.