Mahitaji ya Kubadilishana Kati Ya Mizunguko Ya Kurekebishwa Na Mizunguko Ya Kushirikiana Ni Nini?

Mahitaji ya Kubadilishana Kati Ya Mizunguko Ya Kurekebishwa Na Mizunguko Ya Kushirikiana Ni Nini?

Kirekebisho katika mfumo wa umeme ni kisomo cha kawaida—kabla ya mtambo uliowekwa juu ya msingi wa ukuu au msingi wa hewa—ambacho hukomea mabadiliko ya sasa. Lakini mahali ambapo kirekebisho hiko kinawekwa katika mtambo hukidhi kila kitu kuhusu kazi yake, ukubwa wake, na mahitaji ya kulinda. Mizunguko ya kurekebishwa na mizunguko ya kushirikiana hushiriki kanuni ya msingi ya ukuu lakini hufanya kazi tofauti kabisa katika ustawi wa mtandao.

Ufunguzaji wa Mtambo: Utoato wa Msingi

Kipimo cha mstari kinawekwa kwa mtiririko wa mstari na kifaa kilichotengenezwa—kawaida kipimo cha umeme, sehemu ya bus, benki ya capacitor, au mto wa usafirishaji. Uhamisho wa mzigo unapita kupitia kipimo hicho mara kila wakati. Uwezekano wa kipimo hicho kuzungusha kasi ya ongezeko la sasa wakati wa shida, kubadilisha juu ya sasa ya shida ambayo kipimo cha umeme cha chini kinapaswa kuzima. Hii inaruhusu kutumika kwa vipimo vya umeme vilivyopangwa kwa uwezekano wa kuzima chini, ambavyo hupunguza gharama ya msingi ya kituo cha umeme. Kipimo cha mstari kilichopangwa kwa uwezekano wa 6% kwenye mto wa 10 MVA, 11 kV huzungusha sasa ya shida ya kufikirwa kutoka kwa 40 kA ya kufikirwa hadi takriban 25 kA.

Kipimo cha kushikilia kinaweza kuunganishwa kwa usambazaji—kutoka mstari au barabara ya umeme hadi ardhi, au kati ya mafupi. Hakuna mkondo wa kazi unapotiririka kupitia kipimo hiki katika mazingira ya kawaida. Badala yake, kipimo cha kushikilia huondoa nguvu ya kurejeshwa kutoka kwenye mfumo, ikikufanya kazi ya kusakatisha nguvu ya kurejeshwa ya uwezekano ambayo inazalishwa na mistari ya kutumia umeme ya urefu na mikabati ya chini ya ardhi wakati wa mizani ya chini. Bila usakatisho wa kushikilia, voltaji ya mwisho wa kupokea kwenye mstari wa 500 kV unaotumika chini ya kawaida inaweza kuzuka hadi 1.15 kwa kitengo au zaidi—kupita kikomo cha usakatisho wa ubunifu wa vifaa vya kujumuisha vya transforma na vifaa vya kuchukua na kutoa umeme.

Uundaji wa Mkojo na Tabia ya Kupaka

Mifumo ya kurejista ya mfululizo haipaswi kujaa katika hali ya mkondo wa kushindwa, kwa sababu kurejista iliyojaa inapoteza kazi yake ya kuzuia mkondo wakati ambapo kazi hiyo inahitajika zaidi. Kurejista za mfululizo zenye msingi wa hewa zinakomeza hatari ya kujaa kabisa, kwa sababu hewa ina mstari wa B-H ulio sawa kamili bila kuzingatia ukubwa wa mkondo. Mabadiliko yanayotokana na hilo ni ukubwa wa kimwili—kurejista yenye msingi wa hewa inayotoa uwezekano wa 6% kwenye 11 kV inachukua eneo la mara tatu lililochukuliwa na kurejista ya kifurushi cha chuma kinachofanana.

Kurejista za mfululizo zenye msingi wa chuma na mapumziko yanayopatikana kwenye msingi hufurnishia uwezekano wa juu kwa kila kiasi cha kiasi, lakini zinahitaji ubunifu unaofanya kazi vizuri wa mapumziko ya hewa ili kudumisha ufanisi hadi mkondo wa kushindwa uliowekwa. Mapumziko huundwa kutoka kwa nyenzo isiyofanya kazi ya umagnetismu—kawaida ni barafu ya fiberglass iliyofungwa kwa epoxy—na upana wao unahesabiwa ili kudumisha ukubwa wa uwanja wa magnetic chini ya tesla 1.6 katika mkondo wa juu wa kushindwa usiofanana, ambao unaweza kufikia mara 2.5 ya thamani ya RMS ya mkondo wa kushindwa uliofanana.

Makatala ya shunt mara nyingi hutumia ujenzi wa msingi wa chuma wenye mapumziko kwa sababu yanashughulikia voltage ya kawaida kila wakati na mahitaji ya usio wa mstari ni siyo kali. Mapumziko huweka thabiti upungufu dhidi ya mabadiliko ya voltage na kuzuia kuzingatiwa katika mafuriko ya muda mfupi ambayo makatala ya shunt yamepangwa kuzibadilisha.

Mahitaji ya ulinzi

Makatala ya series hahitaji ulinzi wa tofauti ili kupatikana kwa makosa ya ndani ya mzunguko-kwa-mzunguko—kupungua kwa mzunguko ambao kushusha mzunguko kadhaa inabadilisha upungufu wa makatala kwa sehemu ndogo ya asilimia, ambayo vituo vya kupita kiasi kisizo bora haviwezi kuyapata. Mtandao wa tofauti unalinganisha sasa katika mifupa yote ya makatala; tofauti yoyote inayopita kipimo cha kuchaguliwa huwasha kivinjari cha umeme kilichohusishwa.

Makineni ya shunt kwenye mfumo wa usambazaji yanahitaji ulinzi dhidi ya juu ya voltage na mara nyingi hujumuisha kienzi cha neutral kwa uwekezaji wa upya wa phase moja kwenye mistari inayotumia mkonzeni wa shunt. Vifaa vya Buchholz vinaeleza ukuwepo wa gesi ndani kutokana na uvimavimaji wa kipimo—ni mbinu ya kwanza ya kawaida ya ulinzi kwa makineni ya shunt yanayotumia mafuta. Makineni ya shunt ya aina ya kushuka kwenye voltaji za usambazaji hutegemea ulinzi dhidi ya kupita kwa joto ambalo unategemea kuhesabu joto la winding kwa kutumia sasa iliyosomwa.

Vigezo vya Kuchagua Matumizi

Kuchagua kienzi cha mfululizo inamaanisha kufafanua sasa iliyoamiriwa (sasa ya mzigo unaofanyika kila wakati), uwiano wa upinzani (lingo la kuzungumzia sasa ya kushindwa), na ratibu ya sasa ya joto ya muda mfupi (kwa kawaida sekunde moja au tatu kwa sasa ya kushindwa iliyozungumziwa). Kienzi lazima likaelewea nguvu zote za joto na za kimwili za kushindwa karibu bila kubadilika.

Kuchagua kipimo cha shunt kinamaanisha kufafanua voltage ya kawaida, uwezo wa nguvu ya kurejea (reactive power) katika MVAr, na aina ya muunganisho—kwa njia ya wye na neutral iliyofungwa vizuri kwa matumizi ya usambazaji, au kwa njia ya delta kwa kujisimamia kwenye mizizi ya tatu ya transforma za nguvu kubwa. Uwezo wa MVAr unahesabiwa kutoka kwa mkondo wa uvutovu wa kuchakata (capacitive charging current) wa mstari kwa kiwango cha kujisimamia kilichochaguliwa, kwa kawaida 60–80% kwa vipimo vya kudumu na 100% kwa vitengo vya kuzunguka (switchable units).

Mshahara: Uunganisho wa Shamba la Upepo Linahitaji Aina Zote Mbili za Vipimo

Shughuli ya uwindi ya nguvu ya 150 MW katika eneo la mbali lililounganishwa na mtandao kwa njia ya mstari wa juu wa 220 kV una urefu wa kilometa 45 ulikuwa na changamoto mbili za pamoja: sasa ya kushindwa kubwa sana kwenye nafasi ya kuunganishwa ambayo ilipita uwezo wa kushindwa kwa transformer ya kukuza ya turbin ya uwindi, na ongezeko la voltage linalopita 1.10 kwa kitu cha moja (per unit) wakati wa uwindi mdogo na mzigo mdogo kutokana na sasa ya kucharge kwa sababu ya capacitance ya mstari. Timu ya uhandisi iliamuru reactor ya mstari kwenye bus tie ya substation ya kusambaza ili kuzungusha sasa ya kushindwa, na reactor ya shunt ya MVAr 20 kwenye nafasi ya kuunganishwa ya pamoja ili kujaza nguvu ya kurejeshwa ya capacitance. Uwekaji wa reactor zote pamoja, uliotolewa na mfanyabiashara wa vifaa vya umeme vya muunganiko, ulisuluhisha changamoto zote mbili kwa mzunguko mmoja wa mradi.

Maswali Yanayoulizwa Marahaba

Je, reactor inaweza kufanya kazi ya mstari na ya shunt pamoja?

Hapana. Uundaji wa kimwili, ushirikiano wa uburudishaji, na mahitaji ya ulinzi ni tofauti kabisa. Kipengele kimoja cha kureaktori kinachotengenezwa kwa njia moja au nyingine hufanya kazi moja tu. Vifaa vya kuzingatia kazi mbili hizi vinahitaji vitengo viwili vya kureaktori vilivyotengenezwa kwa ujumla.

Unatokea nini ikiwa kureaktori ya mstari huwa na ukomavu wakati wa hitilafu?

Kureaktori huondoka na upungufu wake wa kuzuia sasa, ikiruhusu sasa ya hitilafu kuongezeka hadi kiwango cha kawaida. Kifungo cha umeme cha chini, kilichosambazwa kwa kujumuisha kwamba kureaktori huweka kikomo cha sasa, unaweza kushindwa kuvunja hitilafu. Hivyo ndilo sababu kuu ya kuzuia ukomavu kwa kureaktori za mstari.

Jinsi ya kuzima na kuzinga kureaktori ya msambazo?

Makina ya kusambaza ya shunt yanavyotumika yanawekwa kwa kutumia circuit breakers maalum au circuit switchers. Voltage ya kurejeshwa ya kushuka kwa muda mfupi ni kali sana kwa sababu ya sasa ya inductive ya reactor inayotangulia voltage kwa takriban 90 digri, ikifanya kuwasha sasa kwa kuzungumzia zero crossing ya asili kuwa ngumu. Vitu vya kusonga kwa usimbamko vinapunguza hii mzigo.

Kazi za kudumisha gani zinahitajika kwa makina ya kusambaza?

Makina ya kusambaza ya aina ya kavu na yasiyo na mafuta yanahitaji kudumisha kidogo—kuchunguza kwa macho kila mwaka kwa ajili ya kuvumbua kwa uso au uchafuzi, na kuchunguza kwa joto wa mahali pa kuunganishwa. Makina ya kusambaza ya kujaa mafuta yanahitaji kuchunguza gesi zilizotengenezwa kila mwaka na kuchunguza uwezo wa kuvimba kwa mafuta kila miaka 2–3, kama ilivyo na transforma za umeme.

Uwezo wa kupunguza wa makina ya kusambaza unatajwa vipi?

Kama asilimia ya upinzani wa msingi wa mfumo kwa voltage iliyotayarishwa na MVA. Reakta ya 6% kwenye msingi wa 10 MVA, 11 kV huzalisha reaktansi ya takriban 0.73 ohm. Asilimia kubwa zaidi zatoa kikomo kikubwa zaidi cha sasa la upungufu lakini pia huzidi kupungua kwa voltage katika hali ya kawaida.

Reaktor aina mbili zinaweza kupatikana kwa watoa huduma mmoja?

Wafabrica wa vifaa vya umeme vilivyowakilishwa kama Liaoning Sinotech Group, ambao watoa vifurushi vya substation kamili kutoka kwa transformers kupitia switchgear hadi kwa vifaa vya compensation, hutolea reaktor aina mbili - za mfululizo na za shunt - kwa timu moja ya uhandisi, ikiwawezesha kurahisishwa kushirikiana kuhusu vitambulisho na msaada baada ya mauzo.