மூன்று-கட்ட ஒற்றை-கட்ட நெட்வொர்க்குகள்

விவசாயத்தில், மின் ஆற்றல் மூன்று-கட்ட நெட்வொர்க்குகளில் மின்மாற்றி நுகர்வோர் புள்ளிகளுடன் ஒரு விதியாக, 10 kV மின்னழுத்தத்துடன் விநியோகிக்கப்படுகிறது. இந்த விநியோக முறையானது சிறிய நகரங்கள் மற்றும் புறநகர் பகுதிகளுக்கு குறைந்த உயரமான கட்டிடங்களுடன் மின்சாரம் வழங்குவதற்கான பயன்பாட்டு நடைமுறையில் குறிப்பிடத்தக்க மாற்றங்கள் இல்லாமல் ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டது. இருப்பினும், கிராமப்புற நிலைமைகளில், நகரங்களை விட மின்சார சுமையின் அடர்த்தி மிகவும் குறைவாக உள்ளது, எனவே மின்சார விநியோகத்தின் நவீன அமைப்பு பல சந்தர்ப்பங்களில் கம்பிகளின் உலோகத்தின் குறிப்பிடத்தக்க அதிகப்படியான செலவினத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

380 V மின்னழுத்தம் கொண்ட கனரக நெட்வொர்க்குகள் அதன் கடுமையான குறைபாடு ஆகும். மின்மாற்றி நிலையங்களின் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய திறன் காரணமாக (சராசரியாக 63 - 100 kVA), ஒவ்வொரு மின்மாற்றியும் ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பகுதிக்கு சேவை செய்கிறது, இதற்கு பெரிய குறுக்கு கம்பிகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும். 380 V மின்னழுத்தம் கொண்ட நெட்வொர்க்குகளில் பிரிவு. அதன் மேல் விளைவாக, கம்பி உலோகம் பொதுவாக 10 kV நெட்வொர்க்குகளை விட 2 - 3 மடங்கு அதிகமாக நுகரப்படுகிறது.

மின்மாற்றி நிலையங்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிப்பதன் மூலமும், அவற்றின் சராசரி சக்தி மற்றும் சேவை ஆரம் குறைப்பதன் மூலமும் குறைந்த மின்னழுத்த நெட்வொர்க்குகளில் கம்பி நுகர்வு குறைக்கப்படலாம். இருப்பினும், மூன்று-கட்ட மின்மாற்றி நிலையம் ஒப்பீட்டளவில் விலையுயர்ந்த கட்டுமானமாகும், நிறுவப்பட்ட மின்மாற்றியின் சக்தி குறைவதன் மூலம் செலவு சிறிது குறைகிறது. எனவே, மூன்று கட்ட நெட்வொர்க்குகளில் 40 அல்லது 63 kVA க்கு கீழே ஒரு மின்மாற்றி நிலையத்தின் சராசரி சக்தியைக் குறைப்பது மின்மாற்றி நிலையங்களின் மொத்த செலவில் அதிகப்படியான அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. எனவே, குறைந்த மின்னழுத்த நெட்வொர்க்குகளில் கம்பிகளின் நுகர்வு குறைக்கும் இந்த வழி எப்போதும் சிக்கனமானது அல்ல.

மறுபுறம், மூன்று கட்ட மின் விநியோகத்தில், சிறிய நுகர்வோருக்கு மூன்று 10 kV நெட்வொர்க் கடத்திகளை வழங்குவது பெரும்பாலும் அவசியம். இந்த வழக்கில், கம்பிகளின் குறுக்குவெட்டுகள் நிபந்தனைகளைப் பொறுத்து தேவையானதை விட அதிகமாக எடுக்கப்படுகின்றன மின்னழுத்த இழப்பு, அவை இயந்திர வலிமையின் அடிப்படையில் குறைந்தபட்ச அனுமதிக்கப்பட்டதாகத் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. இதன் விளைவாக, உயர் மின்னழுத்த நெட்வொர்க்கில் அதிகப்படியான உலோகம் நுகரப்படுகிறது.

தற்போதுள்ள மின் விநியோக முறையின் குறைபாடுகளை போக்க, கலப்பு மூன்று-கட்ட ஒற்றை-கட்ட விநியோக முறை.

கலப்பு மின் விநியோக முறையின் சாராம்சம் பின்வருமாறு.

1. 10 kV மின்னழுத்தத்துடன் கலப்பு மூன்று-கட்ட ஒற்றை-கட்ட கோடுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அங்கு முக்கிய கோடுகள் மூன்று-கட்டம் மற்றும் அனைத்து பெரிய, சக்தி உட்பட, நுகர்வோர் அவற்றுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளனர். சிறிய நுகர்வோர், முக்கியமாக விளக்குகள் மற்றும் வீட்டு சுமைகள், ஒற்றை-கட்ட 10 kV கிளை கோடுகள் மூலம் வழங்கப்படுகின்றன.

2. ஒற்றை-கட்ட நுகர்வோருக்கு வழங்க குறைந்த சக்தி ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றி நிலையங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கலப்பு மூன்று-கட்ட ஒற்றை-கட்ட அமைப்பின் படி உருவாக்கப்பட்ட மின்மாற்றி நிலையங்களைக் கொண்ட நெட்வொர்க்கின் தோராயமான வரைபடம் படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

அரிசி. 1. கலப்பு மூன்று-கட்ட ஒற்றை-கட்ட நெட்வொர்க்கின் வரைபடத்தின் எடுத்துக்காட்டு

இந்த அட்டவணையில் இருந்து பார்க்க முடியும், பெரும்பாலும் பெரிய பயனர்கள் சக்தி சுமை மூன்று-கட்ட மின்சாரம் உள்ளது, மேலும் சிறிய நுகர்வோர், பெரும்பாலும் குடியிருப்பு கட்டிடங்கள், ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றி நிலையங்களால் இயக்கப்படுகின்றன. ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றிகள் கட்டங்களுக்கு இடையிலான மின்னழுத்தம் அடங்கும்.

வழக்கமான மூன்று கட்ட அமைப்புடன் ஒப்பிடுகையில், கலப்பு முறையின் பயன்பாடு உயர் மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த கம்பிகளில் உலோகத்தின் நுகர்வு 25 - 35% குறைக்க முடியும் என்று ஒப்பீட்டு கணக்கீடுகள் காட்டுகின்றன. தற்போதுள்ள விலைகள் மற்றும் உபகரணங்களின் வகைகளில் நெட்வொர்க்கின் ஆரம்ப விலையானது கலப்பு முறையைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் 5-10% மட்டுமே குறைக்கப்படும்.

ஒரு கலப்பு அமைப்பில் செய்யப்பட்ட உயர் மின்னழுத்த நெட்வொர்க்கில், படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றிகள் 6 அல்லது 10 kV நெட்வொர்க் மின்னழுத்தத்திற்கு டெல்டா-இணைக்கப்பட்டுள்ளன.

சமமற்ற முறையில் ஏற்றப்பட்ட மூன்று-கட்ட நெட்வொர்க்கில், இந்த சுமைகளில் உள்ள நேரியல் மின்னழுத்த இழப்புகளின் கூட்டுத்தொகை மாறாமல் உள்ளது, இது கட்டங்களுக்கு இடையில் உள்ள சுமைகளின் விநியோகத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் மாறாமல் உள்ளது, அதாவது. dUab + dUbc + dUca = const.

நடைமுறையில், நெட்வொர்க்குடன் இணைக்கப்பட்ட ஒற்றை-கட்ட சுமைகளின் குறிப்பிடத்தக்க எண்ணிக்கை எப்போதும் உள்ளன. இந்த சுமைகளை விநியோகிக்க முடியும், இதனால் இறுதிப்புள்ளிகளுக்கு கட்டம்-கட்ட மின்னழுத்த இழப்புகள் தோராயமாக ஒன்றுக்கொன்று சமமாக இருக்கும்: dUab ≈ dUbc ≈ dUca

இந்த வழக்கில், ஒரே மாதிரியாக ஏற்றப்படாத வரியின் செயல்திறன் அதே அளவுருக்கள் கொண்ட மூன்று-கட்ட சீரான ஏற்றப்பட்ட கோட்டின் செயல்திறன் ஆகும். மற்ற எல்லா நிகழ்வுகளிலும், செயல்திறன் குறைவாக உள்ளது.

வெளிப்படையாக, ஒரு கலப்பு அமைப்புக்கு ஒரு பிணையத்தை வடிவமைக்கும் போது, ​​அதற்கேற்ப சுமைகளை விநியோகிப்பதன் மூலம், கட்டம்-க்கு-கட்ட மின்னழுத்த இழப்புகளுக்கு இடையில் சமத்துவத்தின் நிலையை அடைய வேண்டியது அவசியம். இந்த வழக்கில், மூன்று-கட்ட வரிசையில் மின்னழுத்த இழப்புகள் ஒரு சமச்சீர் சுமைக்கான சூத்திரங்களால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன மற்றும் அவை மிகக் குறைந்த மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன. இந்த வழக்கில் கணக்கீடு மிகவும் எளிமைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது.

10 kV நெட்வொர்க்கிலிருந்து ஒற்றை-கட்ட கிளைகள் ஒரே குறுக்கு வெட்டு கொண்ட மூன்று-கட்ட கிளைகளை விட 2-6 மடங்கு குறைவான அலைவரிசையைக் கொண்டுள்ளன. இருப்பினும், குறைந்த சக்தி மின்மாற்றி நிலையங்களுடன், பெரும்பாலும் கிளை கம்பிகளின் குறுக்குவெட்டு இயந்திர காரணங்களுக்காக அனுமதிக்கப்படும் குறைந்தபட்சம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், அவை ஒற்றை-கட்டம், கிளைகள் மூன்றுக்கு பதிலாக ஒரே குறுக்குவெட்டின் இரண்டு கம்பிகளைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் உலோக கம்பியின் பொருளாதாரம் 33% ஆகும்.

ஒரு கலப்பு அமைப்பின் படி ஒற்றை-கட்ட குறைந்த மின்னழுத்த நெட்வொர்க் ஒரு சராசரி கடத்தியுடன் மூன்று கம்பி செய்யப்படுகிறது. நடுத்தர மற்றும் இறுதி கம்பிகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னழுத்தம் 220 V (படம் 2), மற்றும் இறுதி கம்பிகளுக்கு இடையில் 440 V. நடுத்தர கம்பியானது 380 V அமைப்பில் உள்ள நடுநிலை கம்பியைப் போலவே தரையிறக்கப்பட்ட நடுநிலையுடன், மற்றும் உபகரணங்களின் உலோக பாகங்களும் அதனுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. நடுத்தர மற்றும் வெளிப்புற கம்பிகளுக்கு இடையில் விளக்குகள் இயக்கப்படுகின்றன, மேலும் வெளிப்புற கம்பிகளுக்கு இடையில் மின்சாரம் இயக்கப்படுகிறது. சிறிய 2 kVA மின்மாற்றிகளில் இரண்டு குறைந்த மின்னழுத்த வெளியீடுகள் உள்ளன - 220 அல்லது 127 V.

படம் 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ள திட்ட வரைபடத்தின்படி ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றி நிலையங்கள் செயல்படுத்தப்படுகின்றன.

அரிசி. 2. ஒற்றை-கட்ட மின்மாற்றி நிலையத்தின் திட்டம்

மின்மாற்றிகள் ஒரு எளிய 10 kV இடைநிலை நெட்வொர்க் ஆதரவில் இடைநிறுத்தப்பட்டுள்ளன.அவை அருகிலுள்ள ஆதரவில் நிறுவப்பட்ட துண்டிப்பு மூலம் உயர் மின்னழுத்த நெட்வொர்க்குடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. மின்மாற்றிகள் உயர் மின்னழுத்த உருகிகளுடன் குறுகிய சுற்றுகளுக்கு எதிராக பாதுகாக்கப்படுகின்றன.

குறைந்த மின்னழுத்த பக்கத்தில், ஒரு சர்க்யூட் பிரேக்கர் மற்றும் உருகிகள் ஒரு சிறிய பெட்டியில் பொருத்தப்பட்டுள்ளன.

ஒரு கலப்பு அமைப்புடன் 1 kV வரை மின்னழுத்தம் கொண்ட கோடுகள் வழக்கமான நெட்வொர்க்குகளில் செய்யப்படுகின்றன. பாதைகள் இணைந்தால், உயர் மின்னழுத்தக் கோடுகளுடன் அதே ஆதரவில் அவற்றைத் தொங்கவிட பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.

பெரும்பாலான கலப்பு அமைப்பு நிகழ்வுகளில், மூன்று-கட்ட கோடுகளிலிருந்து ஊட்டப்பட்ட மூன்று-கட்ட தூண்டல் மோட்டார்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒற்றை-கட்ட மின்சாரம் மட்டுமே கிடைக்கும் இடங்களில் குறைந்த சக்தி கொண்ட ஒற்றை-கட்ட மின்சார மோட்டார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு வயல் ஆலையில் ஒரு சிறிய அடுப்பில் ஒரு விசிறி மோட்டார், ஒரு ரயில்வே சந்திப்பில் ஒரு பம்ப் மோட்டார் போன்றவை. பொதுவாக, அத்தகைய மோட்டார்களின் சக்தி 1 - 2 kW மற்றும் அரிதாக 3 - 4 kW ஆகும்.

ஒற்றை-கட்ட நெட்வொர்க்குகளில் தொடக்க மின்தேக்கிகளுடன் சிறப்பு ஒத்திசைவற்ற மின்சார மோட்டார்களைப் பயன்படுத்துவது சிறந்தது. சிறப்பு மோட்டார்கள் இல்லாத நிலையில், 380/220 V மின்னழுத்தத்துடன் நிலையான மூன்று-கட்ட மின்சார மோட்டார்கள் மின்தேக்கிகள் அல்லது செயலில் உள்ள எதிர்ப்பின் வடிவத்தில் தொடக்க சாதனங்களுடன் பயன்படுத்தலாம்.

440 V மின்னழுத்தத்தில் செயலில் தொடக்க எதிர்ப்பைக் கொண்ட ஒரு மோட்டரின் தொடக்க முறுக்கு மூன்று-கட்ட முறையில் மோட்டரின் மதிப்பிடப்பட்ட முறுக்குவிசையில் சுமார் 0.4 ஆகும், இது ஒற்றை-கட்ட முறையில் மதிப்பிடப்பட்ட முறுக்குவிசையின் 0.65-1.0 உடன் ஒத்துள்ளது.

ஒரு வேலை செய்யும் இயந்திரத்திற்கு தொடக்க முறுக்கு 0.5 மில்லியனுக்கும் அதிகமாக இருக்க வேண்டும் என்றால், ஒரு பெரிய சக்தி கொண்ட ஒரு மோட்டார் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது அல்லது அது ஒரு திறன் சுற்றுக்கு ஏற்ப இணைக்கப்பட்டுள்ளது.தொடக்க திறன் இயக்கப்படும் போது, ​​மோட்டார் முறுக்கு மூன்று-கட்ட முறையில் மதிப்பிடப்பட்ட முறுக்கு தோராயமாக சமமாக இருக்கும்.

10 kVA மின்மாற்றியில் இருந்து ஊட்டப்படும் போது, ​​4.5 kW வரை மூன்று-கட்ட முறையில் மதிப்பிடப்பட்ட சக்தி கொண்ட மோட்டார்கள் தொடங்கப்படலாம்.

ஒற்றை-கட்ட மோட்டார்கள், சிறப்பு கட்டுமானம் மற்றும் மூன்று-கட்ட மோட்டார்கள் மூலம் மாற்றப்படுகின்றன, அதே சக்தியின் மூன்று-கட்ட மோட்டார்களை விட 1.5-2 மடங்கு அதிக விலை கொண்டவை. இருப்பினும், கலப்பு மின் விநியோக முறையைப் பயன்படுத்தி நெட்வொர்க்கை உருவாக்கி இயக்குவதில் கிடைக்கும் சேமிப்புடன் ஒப்பிடும்போது மோட்டார்களின் விலை அதிகரிப்பு அற்பமானது.

உயர் மின்னழுத்த நெட்வொர்க்கில் ஒற்றை-கட்டம் மற்றும் மூன்று-கட்ட சக்திக்கு இடையிலான விகிதம் சுமைகளின் தன்மை மற்றும் அதன் வேலை வாய்ப்பு நிலைமைகளைப் பொறுத்தது.

பெரும்பாலான கிராமப்புறங்களுக்கு, 10 kV மின்னழுத்தம் கொண்ட ஒற்றை-கட்ட உயர் மின்னழுத்த கோடுகள் முக்கியமாக இரண்டு நிகழ்வுகளில் நிலவும்:

1) பெரிய கிராமங்களின் புறநகரில், குடியிருப்பு கட்டிடங்கள் அதிக அளவில் உள்ளன,

2) மின்சாரத்தின் வளர்ச்சியை எதிர்காலத்தில் எதிர்பார்க்காத சிறிய குடியிருப்புகளைப் பிரிப்பதற்கான கிளைகளாக.

நெட்வொர்க் செலவுகளை அதிகரிக்காமல் உலோக கம்பியில் குறிப்பிடத்தக்க சேமிப்புகள் அடையப்படும்போது ஒற்றை-கட்ட சக்தியின் பயன்பாடு பொருளாதார ரீதியாக சாத்தியமானதாக கருதப்பட வேண்டும். இந்த நிலை, ஒரு விதியாக, ஒற்றை-கட்ட சுற்றுகளின் பயன்பாடு உயர் மின்னழுத்த நெட்வொர்க்கின் நீளத்தில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்காத சந்தர்ப்பங்களில் சாத்தியமாகும்.

I. A. Budzko