Voltage control and reactive power management
மின்னழுத்த கட்டுப்பாடு மற்றும் எதிர்வினை சக்தி மேலாண்மை ஆகியவை ஒரு துணை சேவையின் இரண்டு அம்சங்களாகும், இது பரிமாற்ற நெட்வொர்க்குகளின் நம்பகத்தன்மையை செயல்படுத்துகிறது மற்றும் இந்த நெட்வொர்க்குகளில் மின்சார சந்தையை எளிதாக்குகிறது. இந்த செயல்பாட்டின் இரண்டு அம்சங்களும் பின்னிப் பிணைந்துள்ளன (மாற்று மின்னோட்ட (ஏசி) நெட்வொர்க்கில் மின்னழுத்த மாற்றம் எதிர்வினை சக்தியின் உற்பத்தி அல்லது உறிஞ்சுதல் மூலம் பாதிக்கப்படுகிறது), எனவே இந்த கட்டுரையில் மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு என்ற சொல் முதன்மையாக இந்த ஒற்றை செயல்பாட்டைக் குறிக்கப் பயன்படுத்தப்படும், கிர்பி & ஹிர்ஸ்ட் (1997) பரிந்துரைத்தபடி. மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு ஒரு ஏசி சுழற்சிக்குள் எதிர்வினை சக்தி ஊசிகளை உள்ளடக்குவதில்லை; இவை ஒரு தனி துணை சேவையின் ஒரு பகுதியாகும், இது கணினி நிலைத்தன்மை சேவை என்று அழைக்கப்படுகிறது. எதிர்வினை சக்தியின் பரிமாற்றம் அதன் இயல்பால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளது, எனவே மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாடு மின் கட்டம் முழுவதும் விநியோகிக்கப்படும் உபகரணங்களின் துண்டுகள் மூலம் வழங்கப்படுகிறது, இது அமைப்பில் ஒட்டுமொத்த செயலில் உள்ள சக்தி சமநிலையை பராமரிப்பதை அடிப்படையாகக் கொண்ட அதிர்வெண் கட்டுப்பாட்டைப் போலல்லாமல். மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாட்டுக்கான தேவை கிர்பி & ஹிர்ஸ்ட் மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாட்டுக்கான தேவையின் பின்னணியில் மூன்று காரணங்களைக் குறிக்கிறதுஃ மின் வலையமைப்பு உபகரணங்கள் குறுகிய மின்னழுத்த வரம்பிற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, அதேபோல் வாடிக்கையாளர் பக்கத்தில் மின் நுகர்வு உபகரணங்களும் உள்ளன. இந்த வரம்பிற்கு வெளியே செயல்பாடு உபகரணங்கள் தோல்வியடையும்; எதிர்வினை சக்தி ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் பரிமாற்றக் கோடுகளில் வெப்பத்தை ஏற்படுத்துகிறது, வெப்ப வரம்புகளுக்கு உற்பத்தி மற்றும் உண்மையான (செயலில்) சக்தியின் ஓட்டத்தை கட்டுப்படுத்த வேண்டும்; பரிமாற்றக் கோடுகளில் எதிர்வினை சக்தியை உட்செலுத்துவது இழப்புகளை ஏற்படுத்துகிறது, இது சக்தியை வீணடிக்கிறது, இது பிரதான இயக்குபவரால் வழங்கப்பட்ட சக்தியை அதிகரிக்க கட்டாயப்படுத்துகிறது. மின்தொகுப்பில் சிறப்பு மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாட்டு சாதனங்களின் பயன்பாடு ஒரு ஒத்திசைவான ஜெனரேட்டரின் ரோட்டார் கோணத்தின் ஏற்ற இறக்கங்களைக் குறைப்பதன் மூலம் மின் அமைப்பு ஸ்திரத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது (அவை ஜெனரேட்டர்கள் எதிர்வினை சக்தியை ஆதாரமாகக் கொண்டிருப்பதால் அல்லது மூழ்கடிப்பதால் ஏற்படுகின்றன). எதிர்வினை சக்தி நிலைமைகள் மாறும்போது மின்னழுத்தத்தில் பெரிய மாற்றங்களை வெளிப்படுத்தும் மின் பேருந்துகள் மற்றும் அமைப்புகள் பலவீனமான அமைப்புகள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் ஒப்பீட்டளவில் சிறிய மாற்றங்களைக் கொண்டவை வலுவானவை (எண்ணிக்கையில், வலிமை ஒரு குறுகிய சுற்று விகிதமாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, இது வலுவான அமைப்புகளுக்கு அதிகமாக உள்ளது). எதிர்வினை சக்தி சாதனங்களின் உறிஞ்சுதல் மற்றும் உற்பத்தி அவை பின்தங்கிய சக்தி காரணி இருந்தால் எதிர்வினை ஆற்றலை உறிஞ்சி, அவை ஒரு முன்னணி சக்தி காரணி இருந்தால் (மின்தேக்கி போன்றவை) எதிர்வினை ஆற்றலை உற்பத்தி செய்கின்றன. மின்சார கட்ட உபகரண அலகுகள் பொதுவாக எதிர்வினை சக்தியை வழங்குகின்றன அல்லது பயன்படுத்துகின்றனஃ ஒத்திசைவான ஜெனரேட்டர் அதிக உற்சாகமாக இருந்தால் எதிர்வினை சக்தியை வழங்கும் மற்றும் உறிஞ்சப்படாவிட்டால் அதை உறிஞ்சி, ஜெனரேட்டர் திறன் வளைவின் வரம்புகளுக்கு உட்பட்டு. மின்மாற்றிகள் எப்போதும் எதிர்வினை சக்தியை உறிஞ்சும். மின் இணைப்புகள் வினைபுரியும் சக்தியை உறிஞ்சும் அல்லது வழங்கும்ஃ மேல்நிலை மின் இணைப்புகள் குறைந்த சுமையில் வினைபுரியும் சக்தியை வழங்கும், ஆனால் வரியின் எழுச்சி மின்மறுப்பைக் கடந்து சுமை அதிகரிக்கும் போது, கோடுகள் அதிக அளவு வினைபுரியும் சக்தியை பயன்படுத்தத் தொடங்குகின்றன. நிலத்தடி மின் இணைப்புகள் கொள்ளளவு கொண்டவை, எனவே அவை எழுச்சி மின்மறுப்புக்கு கீழே ஏற்றப்பட்டு எதிர்வினை சக்தியை வழங்குகின்றன. மின்சார சுமைகள் பொதுவாக எதிர்வினை சக்தியை உறிஞ்சுகின்றன, வழக்கமான உபகரணங்களுக்கான சக்தி காரணி 0.65 முதல் (மின்சார மோட்டார்கள் கொண்ட வீட்டு உபகரணங்கள், சலவை இயந்திரம் போன்றவை) 1 வரை (ஒளிரும் விளக்குகள் போன்ற முற்றிலும் எதிர்ப்பு சுமைகள்). ஒரு வழக்கமான மின் கட்டத்தில், மின்னழுத்தக் கட்டுப்பாட்டின் அடிப்படைகள் ஒத்திசைவான ஜெனரேட்டர்களால் வழங்கப்படுகின்றன. இந்த ஜெனரேட்டர்கள் தானியங்கி மின்னழுத்த கட்டுப்பாட்டாளர்களைக் கொண்டுள்ளன, அவை ஜெனரேட்டரின் முனையங்களில் மின்னழுத்தத்தை இலக்கு வரம்பிற்குள் வைத்து கிளர்ச்சி புலத்தை சரிசெய்கின்றன. கூடுதல் எதிர்வினை சக்தி இழப்பீட்டின் பணி (மின்னழுத்த இழப்பீடு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) ஈடுசெய்யும் சாதனங்களுக்கு ஒதுக்கப்பட்டுள்ளதுஃ செயலற்ற (நிரந்தரமாக இணைக்கப்பட்ட அல்லது மாற்றப்பட்ட) எதிர்வினை சக்தியின் மூழ்கி (எ. கா., கட்டுமானத்தில் உள்ள மின்மாற்றிகளைப் போன்ற ஷன்ட் உலைகள், ஒற்றை முறுக்கு மற்றும் இரும்பு மையத்துடன்). ஒரு ஷன்ட் உலை பொதுவாக ஒளி சுமையின் கீழ் அதிக மின்னழுத்தத்தைத் தடுக்க ஒரு நீண்ட பரிமாற்றக் கோடு அல்லது பலவீனமான அமைப்பின் முனையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது (ஃபெராண்டி விளைவு); எதிர்வினை சக்தியின் செயலற்ற ஆதாரங்கள் (எ. கா., ஷன்ட் அல்லது தொடர் மின்தேக்கிகள்). ஷன்ட் மின்தேக்கிகள் 1910 களில் இருந்து மின் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் குறைந்த செலவு மற்றும் பயன்பாட்டின் ஒப்பீட்டளவில் எளிமை காரணமாக பிரபலமாக உள்ளன. ஒரு ஷன்ட் மின்தேக்கியால் வழங்கப்படும் எதிர்வினை சக்தியின் அளவு கோடு மின்னழுத்தத்தின் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாக உள்ளது, எனவே மின்தேக்கி குறைந்த மின்னழுத்த நிலைமைகளின் கீழ் குறைவாக பங்களிக்கிறது (அடிக்கடி எதிர்வினை சக்தி இல்லாததால் ஏற்படுகிறது). இது ஒரு கடுமையான குறைபாடு, ஏனெனில் ஒரு மின்தேக்கியால் எதிர்வினை சக்தியின் வழங்கல் மிகவும் தேவைப்படும்போது குறைகிறது; ஏற்றப்பட்ட மேல்நிலை மின் இணைப்புகளின் தூண்டல் எதிர்வினையை ஈடுசெய்ய தொடர் மின்தேக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மின் கடத்திகளுடன் தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ள இந்த சாதனங்கள் பொதுவாக எதிர்வினை சக்தி இழப்புகளைக் குறைக்கவும், கோடு வழியாக அனுப்பக்கூடிய செயலில் உள்ள சக்தியின் அளவை அதிகரிக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, சுய கட்டுப்பாட்டுடன் எதிர்வினை சக்தியை வழங்குவது (அதிக சுமையுடன் வழங்கல் அதிர்ஷ்டவசமாக அதிகரிக்கிறது) இரண்டாம் நிலை கருத்தாகும்; ஒரு தொடர் மின்தேக்கி முழுவதும் மின்னழுத்தம் பொதுவாக குறைவாக உள்ளது (நெட்வொர்க்கின் ஒழுங்குமுறை வரம்பிற்குள், மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தத்தில் சில சதவீதம்), எனவே அதன் கட்டுமானம் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த செலவாகும். இருப்பினும், சுமை பக்கத்தில் ஒரு குறுகிய விஷயத்தில், மின்தேக்கி சுருக்கமாக முழு வரி மின்னழுத்தத்திற்கு வெளிப்படும், இதனால் பாதுகாப்பு சுற்றுகள் வழங்கப்படுகின்றன, பொதுவாக தீப்பொறி இடைவெளிகள், ZnO மாறிகள் மற்றும் சுவிட்சுகள் ஆகியவை அடங்கும்; செயலில் ஈடுசெய்யும் கருவிகள் (எ. கா., ஒத்திசைவான ஒடுக்கிகள், நிலையான வரி ஈடுசெய்யும் கருவிகள், நிலையான ஒத்திசைவான ஈடுசெய்யும் கருவிகள், அவை எதிர்வினை சக்தியின் ஆதாரங்கள் அல்லது மூழ்கிகளாக இருக்கலாம்; மின்மாற்றிகளை ஒழுங்குபடுத்துதல் (எ. கா., குழாய் மாற்றும் மின்மாற்றிகள்). செயலற்ற இழப்பீட்டு சாதனங்கள் நிரந்தரமாக இணைக்கப்படலாம் அல்லது கைமுறையாகவோ, டைமரைப் பயன்படுத்தியோ அல்லது சென்சார் தரவின் அடிப்படையில் தானாகவோ மாற்றப்படலாம் (இணைக்கப்பட்டு துண்டிக்கப்படலாம்). செயலில் உள்ள சாதனங்கள் இயற்கையாகவே சுயமாக சரிசெய்கின்றன. அண்டர்-லோடு டேப்-சேஞ்சிங் (யு. எல். டி. சி) அம்சத்துடன் கூடிய டேப்-சேஞ்சிங் மின்மாற்றிகள் மின்னழுத்தத்தை நேரடியாகக் கட்டுப்படுத்த பயன்படுத்தப்படலாம். அமைப்பில் உள்ள அனைத்து குழாய் மாற்றும் மின்மாற்றிகளின் செயல்பாடு மின்மாற்றிகளுக்கு இடையில் மற்றும் ஷன்ட் மின்தேக்கிகளின் பயன்பாட்டுடன் ஒத்திசைக்கப்பட வேண்டும். எதிர்வினை சக்தி சமநிலையின் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட தன்மை காரணமாக, நிலையான அணுகுமுறை உள்ளூரில் எதிர்வினை சக்தியை நிர்வகிப்பதாகும் (பரவலாக்கப்பட்ட முறை). மைக்ரோகிரிட்களின் பெருக்கம் நெகிழ்வான மையப்படுத்தப்பட்ட அணுகுமுறையை மிகவும் சிக்கனமானதாக மாற்றக்கூடும். எதிர்வினை சக்தி இருப்புக்கள் இந்த அமைப்பு கூடுதல் அளவு எதிர்வினை சக்தியை மிக விரைவாக (மாறும் தேவை) வழங்கும் திறன் கொண்டதாக இருக்க வேண்டும், ஏனெனில் ஒரு ஜெனரேட்டர் அல்லது டிரான்ஸ்மிஷன் லைனின் ஒற்றை செயலிழப்பு (திட்டமிடப்பட வேண்டிய) மீதமுள்ள சில டிரான்ஸ்மிஷன் லைன்களில் சுமையை உடனடியாக அதிகரிக்கும் திறன் கொண்டது. மேல்நிலை மின் இணைப்புகளின் தன்மை என்னவென்றால், சுமை அதிகரிக்கும் போது, இணைப்புகள் அதிக அளவு எதிர்வினை சக்தியை பயன்படுத்தத் தொடங்குகின்றன, அவை மாற்றப்பட வேண்டும். எனவே ஒரு பெரிய பரிமாற்ற அமைப்புக்கு உண்மையான சக்திக்கு இருப்புக்கள் தேவைப்படுவது போலவே எதிர்வினை சக்தி இருப்புகளும் தேவைப்படுகின்றன. எதிர்வினை சக்தி கம்பிகள் மற்றும் உண்மையான சக்தியின் மீது பயணிக்காததால், அதன் உற்பத்தியை சுமைக்கு அருகில் குவிக்க ஒரு ஊக்கம் உள்ளது. மின்சார மின் அமைப்புகளின் மறுசீரமைப்பு மின் கட்டத்தின் இந்த பகுதியை ஒருங்கிணைந்த மின் பயன்பாட்டின் கைகளில் இருந்து எடுத்துச் செல்கிறது, எனவே வாடிக்கையாளர் மீது சிக்கலைத் தள்ளுவதும், சுமை ஒரு ஒற்றுமை மின் காரணியுடன் செயல்பட வேண்டும் என்பதும் போக்கு. செயலில் உள்ள நெட்வொர்க் மேலாண்மை குறிப்புகள் ஆதாரங்கள் மின்சார மின் பரிமாற்றத்தையும் பார்க்கவும்