நாட்டின் ஆற்றல் அமைப்பு - ஒரு சுருக்கமான விளக்கம், வெவ்வேறு சூழ்நிலைகளில் வேலை பண்புகள்

நாட்டின் எரிசக்தி அமைப்பு பல கூறுகளின் கலவையாகும் - மின் உற்பத்தி நிலையங்கள், ஸ்டெப்-அப் மற்றும் ஸ்டெப்-டவுன் விநியோக துணை நிலையங்கள், மின்சார மற்றும் வெப்ப நெட்வொர்க்குகள்.

மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் மின் மற்றும் வெப்ப (CHPக்கு) ஆற்றலை உற்பத்தி செய்கின்றன. மின் ஆற்றல், மின் உற்பத்தி நிலையங்களால் உருவாக்கப்படுகிறது, பூஸ்டர் துணை மின்நிலையங்களில் தேவையான மின்னழுத்த மதிப்புக்கு அதிகரிக்கப்பட்டு நெட்வொர்க்கிற்கு, குறிப்பாக முக்கிய மின் நெட்வொர்க்குகளில் செலுத்தப்படுகிறது, அங்கு அது ஒரு குறிப்பிட்ட பிராந்தியத்தால் நுகரப்படும் ஆற்றலின் அளவிற்கு ஏற்ப விநியோகிக்கப்படுகிறது. ஒரு நாடு அல்லது ஒரு தனி பகுதி.

நாட்டின் எரிசக்தி அமைப்பைப் பற்றி நாம் பேசினால், முதுகெலும்பு நெட்வொர்க்குகள் அதன் முழு நிலப்பரப்பையும் சிக்க வைக்கின்றன. ட்ரங்க் நெட்வொர்க்குகளில் 220, 330, 750 kV லைன்கள் அடங்கும், இதன் மூலம் பல நூறு மெகாவாட் முதல் பத்து ஜிகாவாட் வரை மின்சாரம் பாயும்.

அடுத்த கட்டம் பிராந்திய, நோடல் துணை மின்நிலையங்கள், 110 kV மின்னழுத்தம் கொண்ட பெரிய நிறுவனங்களின் துணை மின்நிலையங்களுக்கான உயர் மின்னழுத்த டிரங்க் நெட்வொர்க்குகளின் மாற்றம் ஆகும். 110 kV கிரிட்கள் மூலம் பல்லாயிரக்கணக்கான மெகாவாட்களுக்குள் மின்சாரம் பாய்கிறது.

110 kV துணை மின்நிலையங்களில், மக்கள் தொகை கொண்ட பகுதிகளில் உள்ள சிறிய பயனர் துணை மின்நிலையங்களுக்கும், 6, 10, 35 kV மின்னழுத்தம் கொண்ட பல்வேறு நிறுவனங்களுக்கும் மின்சாரம் விநியோகிக்கப்படுகிறது. கூடுதலாக, மின்னழுத்தம் பயனருக்குத் தேவையான மதிப்புகளுக்கு குறைக்கப்படுகிறது. இவை குடியேற்றங்கள் மற்றும் சிறு நிறுவனங்களாக இருந்தால், மின்னழுத்தம் 380/220 V ஆக குறைக்கப்படுகிறது. உயர் மின்னழுத்தம் 6 kV மூலம் நேரடியாக இயக்கப்படும் பெரிய தொழில்துறை நிறுவனங்களின் உபகரணங்களும் உள்ளன.

CHP (CHP) மின் ஆற்றலுக்கு கூடுதலாக, அவை வெப்பத்தை உருவாக்குகின்றன, இது கட்டிடங்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளை வெப்பப்படுத்த பயன்படுகிறது. அனல் மின் நிலையத்தால் வழங்கப்படும் வெப்ப ஆற்றல் நுகர்வோருக்கு வெப்ப நெட்வொர்க்குகள் மூலம் விநியோகிக்கப்படுகிறது.

சக்தி அமைப்பின் பண்புகள்

மின்சக்தி அமைப்பின் செயல்பாட்டைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது, ​​மின்சக்தியின் பரிமாற்ற செயல்முறைகளுக்கு சிறப்பு கவனம் செலுத்தப்பட வேண்டும். மின் ஆற்றலின் உருவாக்கம் மற்றும் பரிமாற்றம் ஒரு சிக்கலான ஒன்றோடொன்று தொடர்புடைய செயல்முறையாகும்.

மின்சார சக்தி அமைப்பில், நுகர்வோர் மூலம் ஆற்றல் உற்பத்தி, பரிமாற்றம் மற்றும் நுகர்வு தொடர்ந்து, உண்மையான நேரத்தில் நடைபெறுகிறது. மின்சார அமைப்பின் தொகுதிகளில் மின்சாரம் (திரட்சி) நடைபெறாது, எனவே உற்பத்தி மற்றும் நுகரப்படும் மின்சாரம் இடையே உள்ள சமநிலை மின்சார அமைப்பில் தொடர்ந்து கண்காணிக்கப்படுகிறது.

மின்சார சக்தி அமைப்புகளின் தனித்தன்மையானது, மூலங்களிலிருந்து நுகர்வோருக்கு மின்சார ஆற்றலை கிட்டத்தட்ட உடனடி பரிமாற்றம் மற்றும் கணிசமான அளவுகளில் குவிக்க இயலாமை ஆகும். இந்த பண்புகள் மின்சாரம் உற்பத்தி மற்றும் நுகர்வு செயல்முறையின் ஒரே நேரத்தில் தீர்மானிக்கின்றன.

மாற்று மின்னோட்ட மின் ஆற்றலின் உற்பத்தி மற்றும் நுகர்வில், எந்த நேரத்திலும் உருவாக்கப்பட்ட மற்றும் நுகரப்படும் மின்சாரத்தின் சமத்துவம், உருவாக்கப்பட்ட மற்றும் நுகரப்படும் செயலில் மற்றும் எதிர்வினை ஆற்றலின் சமத்துவத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது.

எனவே, மின் அமைப்பின் நிலையான பயன்முறையில் எந்த நேரத்திலும், மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் நுகர்வோரின் சக்திக்கு சமமான சக்தியை உருவாக்க வேண்டும் மற்றும் மின் பரிமாற்ற நெட்வொர்க்கில் உள்ள ஆற்றல் இழப்புகளை ஈடுகட்ட வேண்டும், அதாவது உருவாக்கப்பட்ட மற்றும் நுகரப்படும் சக்தியின் சமநிலையை கவனிக்க வேண்டும். .

எதிர்வினை சக்தி சமநிலையின் கருத்து செல்வாக்குடன் தொடர்புடையது எதிர்வினை சக்தி, மின் நெட்வொர்க்கின் உறுப்புகள் மூலம், மின்னழுத்த பயன்முறைக்கு அனுப்பப்படுகிறது. எதிர்வினை சக்தி சமநிலையின் சீர்குலைவு நெட்வொர்க்கில் மின்னழுத்த அளவில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.

பொதுவாக, செயலில் உள்ள சக்தியில் குறைபாடுள்ள சக்தி அமைப்புகள் எதிர்வினை சக்தியிலும் குறைபாடுடையவை. இருப்பினும், காணாமல் போன எதிர்வினை சக்தியை அண்டை மின் அமைப்புகளிலிருந்து மாற்றாமல், இந்த மின் அமைப்பில் நிறுவப்பட்ட ஈடுசெய்யும் சாதனங்களில் அதை உருவாக்குவது மிகவும் திறமையானது.

உற்பத்தி மற்றும் நுகரப்படும் மின் ஆற்றலுக்கு இடையில் சமநிலை இருப்பதற்கான முக்கிய குறிகாட்டிகளில் ஒன்று நெட்வொர்க் அதிர்வெண்… ரஷ்யா, பெலாரஸ், ​​உக்ரைன் மற்றும் பெரும்பாலான ஐரோப்பிய நாடுகளில் மின்சார கட்டத்தின் அதிர்வெண் 50 ஹெர்ட்ஸ் ஆகும்.நாட்டின் சக்தி அமைப்பின் அதிர்வெண் 50 ஹெர்ட்ஸ் (சகிப்புத்தன்மை ± 0.2 ஹெர்ட்ஸ்) க்குள் இருந்தால், ஆற்றல் சமநிலை கவனிக்கப்படுகிறது என்று அர்த்தம்.

உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரத்தில் பற்றாக்குறை ஏற்பட்டால், குறிப்பாக அதன் செயலில் உள்ள மூலப்பொருள், மின் பற்றாக்குறை ஏற்படுகிறது, அதாவது ஆற்றல் சமநிலை தொந்தரவு செய்யப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், அனுமதிக்கப்பட்ட மதிப்புக்கு கீழே மின்சார நெட்வொர்க்கின் அதிர்வெண்ணில் குறைவு உள்ளது. மின் அமைப்பில் மின் பற்றாக்குறை அதிகமாக இருந்தால், அதிர்வெண் குறைவாக இருக்கும்.

ஆற்றல் சமநிலையை உடைக்கும் செயல்முறை ஆற்றல் அமைப்புக்கு மிகவும் ஆபத்தானது, மேலும் இது ஆரம்ப கட்டத்தில் நிறுத்தப்படாவிட்டால், ஆற்றல் அமைப்பின் முழுமையான சரிவு ஏற்படும்.

விநியோக துணை மின்நிலையங்களில் மின்சாரம் இல்லாத நிலையில் மின் அமைப்பின் சரிவைத் தடுக்க, அவசர ஆட்டோமேஷன் பயன்படுத்தப்படுகிறது - தானியங்கி அதிர்வெண் இறக்குதல் (AChR) மற்றும் ஒத்திசைவற்ற முறையில் நீக்குதல் (ALAR) ஆட்டோமேஷன்.

AChR தானாகவே நுகர்வோரின் சுமையின் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியை அணைக்கிறது, இது சக்தி அமைப்பில் ஆற்றல் பற்றாக்குறையை குறைக்கிறது. ALAR என்பது ஒரு அதிநவீன தானியங்கி அமைப்பாகும், இது மின் நெட்வொர்க்குகளில் ஒத்திசைவற்ற முறைகளை தானாகவே கண்டறிந்து நீக்குகிறது. மின் அமைப்பில் மின் பற்றாக்குறை ஏற்பட்டால், ALAR AFC உடன் இணைந்து செயல்படுகிறது.

மின் அமைப்பின் அனைத்து பிரிவுகளிலும், பல்வேறு அவசரகால சூழ்நிலைகள் சாத்தியமாகும்: நிலையங்கள் மற்றும் துணை மின்நிலையங்களில் உள்ள பல்வேறு உபகரணங்களுக்கு சேதம், கேபிள் மற்றும் மேல்நிலை மின் இணைப்புகளுக்கு சேதம், ரிலே பாதுகாப்பு மற்றும் ஆட்டோமேஷன் சாதனங்களின் இயல்பான செயல்பாட்டை சீர்குலைத்தல் போன்றவை. பயனர்களுக்கு ஏற்ப சக்தி நம்பகத்தன்மை வகை.

மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை பண்புகள்

மின் அமைப்பில் உள்ள மின்னழுத்தம் அனைத்து பகுதிகளிலும் சாதாரண மின்னழுத்த மதிப்புகளை உறுதி செய்யும் வகையில் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. பெரிய துணை மின்நிலையங்களிலிருந்து பெறப்பட்ட சராசரி மின்னழுத்த மதிப்புகளின்படி இறுதி-பயனர் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை செய்யப்படுகிறது.

ஒரு விதியாக, அத்தகைய சரிசெய்தல் ஒரு முறை மேற்கொள்ளப்படுகிறது, பின்னர் மின்னழுத்தம் பெரிய முனைகளில் சரிசெய்யப்படுகிறது - பிராந்திய துணை மின்நிலையங்கள், ஏனெனில் ஒவ்வொரு நுகர்வோர் துணை மின்நிலையத்தின் மின்னழுத்தத்தையும் அவற்றின் அதிக எண்ணிக்கையில் தொடர்ந்து சரிசெய்வது நடைமுறைக்கு மாறானது.

துணை மின்நிலையங்களில் மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை ஆஃப்-சர்க்யூட் டேப் சேஞ்சர்கள் மற்றும் பவர் டிரான்ஸ்பார்மர்கள் மற்றும் ஆட்டோட்ரான்ஸ்ஃபார்மர்களில் கட்டப்பட்ட சுமை சுவிட்சுகளின் உதவியுடன் மேற்கொள்ளப்படுகிறது. ஆஃப்-சர்க்யூட் சுவிட்சுகள் மூலம் ஒழுங்குபடுத்துதல் மின்மாற்றியில் இருந்து துண்டிக்கப்பட்ட மின்மாற்றி மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகிறது (உற்சாகம் இல்லாமல் மாறுதல்). சுமை மாறுதல் சாதனங்கள் சுமை மின்னழுத்தத்தை ஒழுங்குபடுத்த அனுமதிக்கவும், அதாவது மின்மாற்றியை முதலில் துண்டிக்க வேண்டிய அவசியம் இல்லாமல் (autotransformer).

பவர் டிரான்ஸ்பார்மர்களின் ஆன்-லோட் சுவிட்சைப் பயன்படுத்தி மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறை தானாகவே மற்றும் கைமுறையாக மேற்கொள்ளப்படலாம்.மேலும், மின்மாற்றிகளின் (ஆட்டோட்ரான்ஸ்ஃபார்மர்கள்) தொழில்நுட்ப நிலையைப் பொறுத்து, ஆன்-லோட் சுவிட்சுகளின் சேவை ஆயுளை நீட்டிக்க, இது மின்மாற்றியிலிருந்து பூர்வாங்க சுமைகளை அகற்றுவதன் மூலம் மின்னழுத்தத்தை கையேடு முறையில் பிரத்தியேகமாக ஒழுங்குபடுத்துவதற்கு ஒரு முடிவு எடுக்கப்படுகிறது.அதே நேரத்தில், ஆன்-லோட் டேப்-சேஞ்சரின் குழாய்களை மாற்றும் திறன் பாதுகாக்கப்படுகிறது, மேலும் விரைவான மின்னழுத்த ஒழுங்குமுறைக்கான தேவை ஏற்பட்டால், மின்மாற்றியில் இருந்து சுமைகளை முதலில் அகற்றாமல் இந்த செயல்பாட்டைச் செய்ய முடியும்.

ஆற்றல் மற்றும் ஆற்றல் இழப்புகள்

மின் ஆற்றலின் பரிமாற்றம் தவிர்க்க முடியாமல் மின்மாற்றிகள் மற்றும் வரிகளில் சக்தி மற்றும் ஆற்றல் இழப்புகளுடன் சேர்ந்துள்ளது. இந்த இழப்புகள் மின்சாரம் வழங்கல் திறன் அதிகரிப்பால் ஈடுசெய்யப்பட வேண்டும், இது மின் அமைப்பின் கட்டுமானத்திற்கான மூலதன முதலீட்டில் அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது.

கூடுதலாக, மின்சாரம் மற்றும் ஆற்றல் இழப்புகள் மின் உற்பத்தி நிலையங்களில் கூடுதல் எரிபொருள் நுகர்வு, மின்சார செலவு, இதனால் மின்சாரம் செலவு அதிகரிக்கிறது. எனவே, வடிவமைப்பில் மின் பரிமாற்ற நெட்வொர்க்கின் அனைத்து கூறுகளிலும் இந்த இழப்புகளைக் குறைக்க முயற்சி செய்ய வேண்டியது அவசியம்.

மேலும் பார்க்க: மின்சுற்றுகளில் ஆற்றல் மற்றும் ஆற்றல் இழப்பு மற்றும் மின் நெட்வொர்க்குகளில் ஏற்படும் இழப்புகளைக் குறைப்பதற்கான நடவடிக்கைகள்

சக்தி அமைப்புகளின் இணையான செயல்பாடு

நாடுகளின் மின்சார அமைப்புகள் அல்லது ஒரு நாட்டிற்குள் இருக்கும் மின்சார அமைப்பின் தனிப் பிரிவுகள் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டு, ஒட்டுமொத்தமாக ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட மின்சார அமைப்பை உருவாக்குகிறது.

இரண்டு ஆற்றல் அமைப்புகள் ஒரே அளவுருக்களைக் கொண்டிருந்தால், அவை இணையாக (ஒத்திசைவாக) வேலை செய்யலாம். இரண்டு சக்தி அமைப்புகளின் ஒத்திசைவான செயல்பாட்டின் சாத்தியக்கூறு, அவற்றின் நம்பகத்தன்மையை கணிசமாக அதிகரிக்கச் செய்கிறது, ஏனெனில் மின்சக்தி அமைப்புகளில் ஒன்றில் பெரிய மின் பற்றாக்குறை ஏற்பட்டால், இந்த பற்றாக்குறையை மற்றொரு சக்தி அமைப்பால் ஈடுசெய்ய முடியும்.பல நாடுகளின் மின்சார அமைப்புகளை இணைப்பதன் மூலம், இந்த நாடுகளுக்கு இடையே மின்சாரம் ஏற்றுமதி அல்லது இறக்குமதி செய்ய முடியும்.

ஆனால் இரண்டு சக்தி அமைப்புகளுக்கு மின் அளவுருக்களில் சில வேறுபாடுகள் இருந்தால், குறிப்பாக மின் கட்டத்தின் அதிர்வெண், இந்த மின் அமைப்புகளை இணைக்க வேண்டியது அவசியம் என்றால், இணையான செயல்பாட்டுடன் அவற்றின் நேரடி இணைப்பு ஏற்றுக்கொள்ள முடியாதது.

இந்த வழக்கில், மின் அமைப்புகளுக்கு இடையில் மின்சாரத்தை மாற்ற நேரடி மின்னோட்டக் கோடுகளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் அவர்கள் சூழ்நிலையிலிருந்து வெளியேறுகிறார்கள், இது வெவ்வேறு கட்ட அதிர்வெண்களால் வகைப்படுத்தப்படும் ஒத்திசைக்கப்படாத மின் அமைப்புகளை இணைப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது.