ഒരു ജലവൈദ്യുത നിലയത്തിന്റെ ഉത്തേജന സംവിധാനം എന്താണ്?

പ്രകൃതിയിലെ നദികൾക്കെല്ലാം ഒരു നിശ്ചിത ചരിവ് ഉണ്ട്. ഗുരുത്വാകർഷണത്തിന്റെ സ്വാധീനത്തിൽ വെള്ളം നദീതടത്തിലൂടെ ഒഴുകുന്നു. ഉയർന്ന ഉയരത്തിലുള്ള വെള്ളത്തിൽ സമൃദ്ധമായ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രോളിക് ഘടനകളുടെയും ഇലക്ട്രോ മെക്കാനിക്കൽ ഉപകരണങ്ങളുടെയും സഹായത്തോടെ, ജലത്തിന്റെ ഊർജ്ജത്തെ വൈദ്യുതോർജ്ജമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും, അതായത്, ജലവൈദ്യുത ഉത്പാദനം. ജലവൈദ്യുത ഉൽപാദനത്തിന്റെ തത്വം നമ്മുടെ വൈദ്യുതകാന്തിക പ്രേരണയാണ്, അതായത്, ഒരു കണ്ടക്ടർ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ കാന്തിക ഫ്ലക്സ് ലൈനുകൾ മുറിക്കുമ്പോൾ, അത് വൈദ്യുതധാര സൃഷ്ടിക്കും. അവയിൽ, കാന്തികക്ഷേത്രത്തിലെ കണ്ടക്ടറിന്റെ "ചലനം" ജലോർജ്ജത്തെ ഭ്രമണ മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജമാക്കി മാറ്റുന്നതിനായി ടർബൈനിൽ സ്വാധീനിക്കുന്ന ജലപ്രവാഹത്തിലൂടെ കൈവരിക്കുന്നു; ജനറേറ്റർ റോട്ടർ വിൻഡിംഗിലൂടെ ഒഴുകുന്ന ഉത്തേജന സംവിധാനം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഉത്തേജന പ്രവാഹം വഴിയാണ് കാന്തികക്ഷേത്രം എല്ലായ്പ്പോഴും രൂപപ്പെടുന്നത്, അതായത്, വൈദ്യുതി വഴിയാണ് കാന്തികത സൃഷ്ടിക്കുന്നത്.
1. എക്‌സൈറ്റേഷൻ സിസ്റ്റം എന്താണ്? ഊർജ്ജ പരിവർത്തനം സാക്ഷാത്കരിക്കുന്നതിന്, സിൻക്രണസ് ജനറേറ്ററിന് ഒരു ഡിസി കാന്തികക്ഷേത്രം ആവശ്യമാണ്, ഈ കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഡിസി വൈദ്യുതധാരയെ ജനറേറ്ററിന്റെ എക്‌സൈറ്റേഷൻ കറന്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സാധാരണയായി, വൈദ്യുതകാന്തിക ഇൻഡക്ഷൻ തത്വമനുസരിച്ച് ജനറേറ്റർ റോട്ടറിൽ ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം രൂപപ്പെടുത്തുന്ന പ്രക്രിയയെ എക്‌സൈറ്റേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സിൻക്രണസ് ജനറേറ്ററിന് എക്‌സൈറ്റേഷൻ കറന്റ് നൽകുന്ന ഉപകരണങ്ങളെ എക്‌സൈറ്റേഷൻ സിസ്റ്റം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഇത് സിൻക്രണസ് ജനറേറ്ററിന്റെ ഒരു പ്രധാന ഭാഗമാണ്. ഇതിൽ സാധാരണയായി രണ്ട് പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: എക്‌സൈറ്റേഷൻ പവർ യൂണിറ്റ്, എക്‌സിറ്റേഷൻ റെഗുലേറ്റർ. എക്‌സിറ്റേഷൻ പവർ യൂണിറ്റ് സിൻക്രണസ് ജനറേറ്റർ റോട്ടറിന് എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റ് നൽകുന്നു, കൂടാതെ ഇൻപുട്ട് സിഗ്നലും നൽകിയിരിക്കുന്ന നിയന്ത്രണ മാനദണ്ഡങ്ങളും അനുസരിച്ച് എക്‌സിറ്റേഷൻ പവർ യൂണിറ്റിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് നിയന്ത്രിക്കുന്നു.

2. എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രവർത്തനം എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന് ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രധാന പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ട്: (1) സാധാരണ പ്രവർത്തന സാഹചര്യങ്ങളിൽ, ഇത് ജനറേറ്റർ എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റ് നൽകുന്നു, കൂടാതെ വോൾട്ടേജ് സ്ഥിരത നിലനിർത്തുന്നതിന് ജനറേറ്റർ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജും ലോഡ് അവസ്ഥകളും അനുസരിച്ച് നൽകിയിരിക്കുന്ന നിയമമനുസരിച്ച് എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റ് ക്രമീകരിക്കുന്നു. എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റ് ക്രമീകരിക്കുന്നതിലൂടെ വോൾട്ടേജ് സ്ഥിരത നിലനിർത്താൻ കഴിയുന്നത് എന്തുകൊണ്ട്? ജനറേറ്റർ സ്റ്റേറ്റർ വിൻഡിംഗിന്റെ ഇൻഡ്യൂസ്ഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ (അതായത് നോ-ലോഡ് പൊട്ടൻഷ്യൽ) Ed, ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് Ug, ജനറേറ്ററിന്റെ റിയാക്ടീവ് ലോഡ് കറന്റ് Ir, ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ സിൻക്രണസ് റിയാക്റ്റൻസ് Xd എന്നിവ തമ്മിൽ ഒരു ഏകദേശ ബന്ധമുണ്ട്:
പ്രേരിത പൊട്ടൻഷ്യൽ Ed കാന്തിക പ്രവാഹത്തിന് ആനുപാതികമാണ്, കൂടാതെ കാന്തിക പ്രവാഹം ഉത്തേജന പ്രവാഹത്തിന്റെ വ്യാപ്തിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉത്തേജന പ്രവാഹം മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുമ്പോൾ, കാന്തിക പ്രവാഹവും പ്രേരിത പൊട്ടൻഷ്യൽ Ed ഉം മാറ്റമില്ലാതെ തുടരും. മുകളിലുള്ള ഫോർമുലയിൽ നിന്ന്, റിയാക്ടീവ് കറന്റ് വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് ജനറേറ്ററിന്റെ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് കുറയുമെന്ന് കാണാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, വൈദ്യുതി ഗുണനിലവാരത്തിനായുള്ള ഉപയോക്താവിന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നതിന്, ജനറേറ്ററിന്റെ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് അടിസ്ഥാനപരമായി മാറ്റമില്ലാതെ തുടരണം. വ്യക്തമായും, ഈ ആവശ്യകത കൈവരിക്കാനുള്ള മാർഗം റിയാക്ടീവ് കറന്റ് Ir മാറുന്നതിനനുസരിച്ച് ജനറേറ്ററിന്റെ എക്‌സൈറ്റേഷൻ കറന്റ് ക്രമീകരിക്കുക എന്നതാണ് (അതായത്, ലോഡ് മാറുന്നു). (2) ലോഡ് അവസ്ഥകൾ അനുസരിച്ച്, റിയാക്ടീവ് പവർ ക്രമീകരിക്കുന്നതിന് നൽകിയിരിക്കുന്ന നിയമം അനുസരിച്ച് എക്‌സൈറ്റേഷൻ കറന്റ് ക്രമീകരിക്കുന്നു. റിയാക്ടീവ് പവർ ക്രമീകരിക്കേണ്ടത് എന്തുകൊണ്ട്? ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുകൾ, മോട്ടോറുകൾ, വെൽഡിംഗ് മെഷീനുകൾ മുതലായ വൈദ്യുതകാന്തിക ഇൻഡക്ഷന്റെ തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് പല വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളും പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. അവയെല്ലാം ഊർജ്ജം പരിവർത്തനം ചെയ്യാനും കൈമാറ്റം ചെയ്യാനും ഒരു ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കാന്തികക്ഷേത്രം സ്ഥാപിക്കുന്നതിനെ ആശ്രയിക്കുന്നു. ഒരു ആൾട്ടർനേറ്റിംഗ് കാന്തികക്ഷേത്രവും പ്രേരിത കാന്തിക പ്രവാഹവും സ്ഥാപിക്കാൻ ആവശ്യമായ വൈദ്യുത ശക്തിയെ റിയാക്ടീവ് പവർ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് വൈദ്യുതകാന്തിക കോയിലുകളുള്ള എല്ലാ വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളും റിയാക്ടീവ് പവർ ഉപയോഗിക്കുന്നു. റിയാക്ടീവ് പവർ ഇല്ലാതെ, മോട്ടോർ കറങ്ങില്ല, ട്രാൻസ്ഫോർമറിന് വോൾട്ടേജ് പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ പല വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങൾക്കും പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയില്ല. അതിനാൽ, റിയാക്ടീവ് പവർ ഒരു തരത്തിലും ഉപയോഗശൂന്യമായ പവർ അല്ല. സാധാരണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ, വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങൾ ജനറേറ്ററിൽ നിന്ന് സജീവമായ പവർ നേടുക മാത്രമല്ല, ജനറേറ്ററിൽ നിന്ന് റിയാക്ടീവ് പവർ നേടുകയും ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്. പവർ ഗ്രിഡിലെ റിയാക്ടീവ് പവർ കുറവാണെങ്കിൽ, ഒരു സാധാരണ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം സ്ഥാപിക്കാൻ ആവശ്യമായ റിയാക്ടീവ് പവർ വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങൾക്ക് ഉണ്ടായിരിക്കില്ല. അപ്പോൾ ഈ വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങൾക്ക് റേറ്റുചെയ്ത പ്രവർത്തനം നിലനിർത്താൻ കഴിയില്ല, കൂടാതെ വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളുടെ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് കുറയുകയും ചെയ്യും, അതുവഴി വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങളുടെ സാധാരണ പ്രവർത്തനത്തെ ബാധിക്കുന്നു. അതിനാൽ, യഥാർത്ഥ ലോഡിന് അനുസൃതമായി റിയാക്ടീവ് പവർ ക്രമീകരിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്, കൂടാതെ ജനറേറ്ററിന്റെ റിയാക്ടീവ് പവർ ഔട്ട്പുട്ട് എക്സൈറ്റേഷൻ കറന്റിന്റെ വ്യാപ്തിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. നിർദ്ദിഷ്ട തത്വം ഇവിടെ വിശദീകരിക്കില്ല. (3) പവർ സിസ്റ്റത്തിൽ ഒരു ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് അപകടം സംഭവിക്കുമ്പോഴോ ജനറേറ്റർ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് ഗുരുതരമായി കുറയാൻ കാരണമാകുന്ന മറ്റ് കാരണങ്ങളാലോ, പവർ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഡൈനാമിക് സ്റ്റെബിലിറ്റി പരിധിയും റിലേ പ്രൊട്ടക്ഷൻ പ്രവർത്തനത്തിന്റെ കൃത്യതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിന് ജനറേറ്ററിനെ നിർബന്ധിതമായി ഉത്തേജിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. (4) പെട്ടെന്നുള്ള ലോഡ് ഷെഡ്ഡിംഗും മറ്റ് കാരണങ്ങളും കാരണം ജനറേറ്റർ ഓവർ വോൾട്ടേജ് സംഭവിക്കുമ്പോൾ, ജനറേറ്റർ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജിന്റെ അമിതമായ വർദ്ധനവ് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് ജനറേറ്ററിനെ നിർബന്ധിതമായി ഡീമാഗ്നറ്റൈസ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. (5) പവർ സിസ്റ്റത്തിന്റെ സ്റ്റാറ്റിക് സ്ഥിരത മെച്ചപ്പെടുത്തുക. (6) ജനറേറ്ററിനുള്ളിലും അതിന്റെ ലീഡ് വയറുകളിലും ഒരു ഫേസ്-ടു-ഫേസ് ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് സംഭവിക്കുമ്പോഴോ ജനറേറ്റർ ടെർമിനൽ വോൾട്ടേജ് വളരെ കൂടുതലായിരിക്കുമ്പോഴോ, അപകടത്തിന്റെ വികാസം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഡീമാഗ്നറ്റൈസേഷൻ വേഗത്തിൽ നടത്തുന്നു. (7) സമാന്തര ജനറേറ്ററുകളുടെ റിയാക്ടീവ് പവർ ന്യായമായും വിതരണം ചെയ്യാൻ കഴിയും.

3. എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വർഗ്ഗീകരണം ജനറേറ്ററിന് എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റ് ലഭിക്കുന്ന രീതി (അതായത്, എക്‌സിറ്റേഷൻ പവർ സപ്ലൈയുടെ വിതരണ രീതി) അനുസരിച്ച്, എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തെ ബാഹ്യ എക്‌സിറ്റേഷൻ, സെൽഫ്-എക്‌സിറ്റേഷൻ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം: മറ്റ് പവർ സപ്ലൈകളിൽ നിന്ന് ലഭിക്കുന്ന എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റിനെ എക്‌സ്‌റ്റേണൽ എക്‌സിറ്റേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു; ജനറേറ്ററിൽ നിന്ന് തന്നെ ലഭിക്കുന്ന എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റിനെ സെൽഫ്-എക്‌സിറ്റേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. റെക്റ്റിഫിക്കേഷൻ രീതി അനുസരിച്ച്, ഇതിനെ റോട്ടറി എക്‌സിറ്റേഷൻ, സ്റ്റാറ്റിക് എക്‌സിറ്റേഷൻ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം. സ്റ്റാറ്റിക് എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന് ഒരു പ്രത്യേക എക്‌സിറ്റേഷൻ മെഷീൻ ഇല്ല. ജനറേറ്ററിൽ നിന്ന് തന്നെ എക്‌സിറ്റേഷൻ പവർ ലഭിക്കുകയാണെങ്കിൽ, അതിനെ സെൽഫ്-എക്‌സിറ്റേഷൻ സ്റ്റാറ്റിക് എക്‌സിറ്റേഷൻ എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സെൽഫ്-എക്‌സിറ്റേഷൻ സ്റ്റാറ്റിക് എക്‌സിറ്റേഷനെ സെൽഫ്-പാരലൽ എക്‌സിറ്റേഷൻ, സെൽഫ്-കോമ്പൗണ്ടിംഗ് എക്‌സിറ്റേഷൻ എന്നിങ്ങനെ വിഭജിക്കാം.
താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഏറ്റവും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന എക്‌സൈറ്റേഷൻ രീതി സെൽഫ്-പാരലൽ എക്‌സൈറ്റേഷൻ സ്റ്റാറ്റിക് എക്‌സൈറ്റേഷൻ ആണ്. ഇത് ജനറേറ്റർ ഔട്ട്‌ലെറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന റക്റ്റിഫയർ ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ വഴി എക്‌സൈറ്റേഷൻ പവർ നേടുകയും, റെക്റ്റിഫിക്കേഷനുശേഷം ജനറേറ്റർ എക്‌സൈറ്റേഷൻ കറന്റ് നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.
സെൽഫ്-പാരലൽ എക്സിറ്റേഷൻ സ്റ്റാറ്റിക് റക്റ്റിഫയർ എക്സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ വയറിംഗ് ഡയഗ്രം

സെൽഫ്-പാരലൽ എക്‌സിറ്റേഷൻ സ്റ്റാറ്റിക് എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിൽ പ്രധാനമായും താഴെപ്പറയുന്ന ഭാഗങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു: എക്‌സിറ്റേഷൻ ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ, റക്റ്റിഫയർ, ഡീമാഗ്നറ്റൈസേഷൻ ഉപകരണം, റെഗുലേഷൻ കൺട്രോളർ, ഓവർവോൾട്ടേജ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ ഉപകരണം. ഈ അഞ്ച് ഭാഗങ്ങൾ യഥാക്രമം ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങൾ പൂർത്തിയാക്കുന്നു:
(1) എക്‌സൈറ്റേഷൻ ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ: മെഷീൻ അറ്റത്തുള്ള വോൾട്ടേജ് റക്റ്റിഫയറുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്ന വോൾട്ടേജിലേക്ക് കുറയ്ക്കുക.
(2) റക്റ്റിഫയർ: ഇത് മുഴുവൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെയും കാതലായ ഘടകമാണ്. എസിയിൽ നിന്ന് ഡിസിയിലേക്കുള്ള പരിവർത്തന ജോലി പൂർത്തിയാക്കാൻ മൂന്ന്-ഘട്ട പൂർണ്ണമായി നിയന്ത്രിത ബ്രിഡ്ജ് സർക്യൂട്ട് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു.
(3) ഡീമാഗ്നറ്റൈസേഷൻ ഉപകരണം: ഡീമാഗ്നറ്റൈസേഷൻ ഉപകരണത്തിൽ രണ്ട് ഭാഗങ്ങളുണ്ട്, അതായത് ഡീമാഗ്നറ്റൈസേഷൻ സ്വിച്ച്, ഡീമാഗ്നറ്റൈസേഷൻ റെസിസ്റ്റർ. അപകടമുണ്ടായാൽ യൂണിറ്റിന്റെ ദ്രുത ഡീമാഗ്നറ്റൈസേഷന് ഈ ഉപകരണം ഉത്തരവാദിയാണ്.
(4) റെഗുലേഷൻ കൺട്രോളർ: ജനറേറ്ററിന്റെ റിയാക്ടീവ് പവറും വോൾട്ടേജും നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന്റെ ഫലം നേടുന്നതിന്, റെക്റ്റിഫയർ ഉപകരണത്തിന്റെ തൈറിസ്റ്ററിന്റെ ചാലക ആംഗിൾ നിയന്ത്രിച്ചുകൊണ്ട് എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ നിയന്ത്രണ ഉപകരണം എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റ് മാറ്റുന്നു.
(5) ഓവർവോൾട്ടേജ് സംരക്ഷണം: ജനറേറ്റർ റോട്ടർ സർക്യൂട്ടിൽ ഓവർവോൾട്ടേജ് ഉള്ളപ്പോൾ, ഓവർവോൾട്ടേജ് ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനും, ഓവർവോൾട്ടേജ് മൂല്യം പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നതിനും, ജനറേറ്റർ റോട്ടർ വൈൻഡിംഗും അതുമായി ബന്ധിപ്പിച്ച ഉപകരണങ്ങളും സംരക്ഷിക്കുന്നതിനുമായി സർക്യൂട്ട് ഓണാക്കുന്നു.
സെൽഫ്-പാരലൽ എക്‌സിറ്റേഷൻ സ്റ്റാറ്റിക് എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഗുണങ്ങൾ ഇവയാണ്: ലളിതമായ ഘടന, കുറഞ്ഞ ഉപകരണങ്ങൾ, കുറഞ്ഞ നിക്ഷേപം, കുറഞ്ഞ അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ. ജനറേറ്ററോ സിസ്റ്റമോ ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് ചെയ്യുമ്പോൾ, എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റ് അപ്രത്യക്ഷമാകുകയോ വളരെയധികം കുറയുകയോ ചെയ്യും എന്നതാണ് പോരായ്മ, അതേസമയം ഈ സമയത്ത് എക്‌സിറ്റേഷൻ കറന്റ് വളരെയധികം വർദ്ധിപ്പിക്കണം (അതായത് നിർബന്ധിത എക്‌സിറ്റേഷൻ). എന്നിരുന്നാലും, ആധുനിക വലിയ യൂണിറ്റുകൾ കൂടുതലും അടച്ച ബസ്ബാറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് പവർ ഗ്രിഡുകൾ സാധാരണയായി ദ്രുത സംരക്ഷണവും ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യതയും കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു എന്നതും കണക്കിലെടുക്കുമ്പോൾ, ഈ എക്‌സിറ്റേഷൻ രീതി ഉപയോഗിക്കുന്ന യൂണിറ്റുകളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, കൂടാതെ നിയന്ത്രണങ്ങളും സ്പെസിഫിക്കേഷനുകളും ശുപാർശ ചെയ്യുന്ന എക്‌സിറ്റേഷൻ രീതിയും ഇതാണ്. 4. യൂണിറ്റിന്റെ ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്കിംഗ് യൂണിറ്റ് അൺലോഡ് ചെയ്ത് ഷട്ട്ഡൗൺ ചെയ്യുമ്പോൾ, റോട്ടറിന്റെ വലിയ ഭ്രമണ ജഡത്വം കാരണം മെക്കാനിക്കൽ ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം സംഭരിക്കപ്പെടുന്നു. ത്രസ്റ്റ് ബെയറിംഗ്, ഗൈഡ് ബെയറിംഗ്, വായു എന്നിവയുടെ ഘർഷണ താപ ഊർജ്ജമായി പരിവർത്തനം ചെയ്തതിനുശേഷം മാത്രമേ ഊർജ്ജത്തിന്റെ ഈ ഭാഗം പൂർണ്ണമായും നിർത്താൻ കഴിയൂ. വായുവിന്റെ ഘർഷണ നഷ്ടം ചുറ്റളവിന്റെ രേഖീയ പ്രവേഗത്തിന്റെ വർഗ്ഗത്തിന് ആനുപാതികമായതിനാൽ, റോട്ടർ വേഗത ആദ്യം വളരെ വേഗത്തിൽ കുറയുന്നു, തുടർന്ന് അത് കുറഞ്ഞ വേഗതയിൽ വളരെക്കാലം നിഷ്‌ക്രിയമാകും. കുറഞ്ഞ വേഗതയിൽ യൂണിറ്റ് ദീർഘനേരം പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ, ത്രസ്റ്റ് ഹെഡിന് കീഴിലുള്ള മിറർ പ്ലേറ്റിനും ബെയറിംഗ് ബുഷിനും ഇടയിലുള്ള ഓയിൽ ഫിലിം സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ ത്രസ്റ്റ് ബുഷ് കത്തിച്ചേക്കാം. ഇക്കാരണത്താൽ, ഷട്ട്ഡൗൺ പ്രക്രിയയിൽ, യൂണിറ്റിന്റെ വേഗത ഒരു നിശ്ചിത മൂല്യത്തിലേക്ക് താഴുമ്പോൾ, യൂണിറ്റ് ബ്രേക്കിംഗ് സിസ്റ്റം ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്. യൂണിറ്റ് ബ്രേക്കിംഗിനെ ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്കിംഗ്, മെക്കാനിക്കൽ ബ്രേക്കിംഗ്, സംയോജിത ബ്രേക്കിംഗ് എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ജനറേറ്റർ വിച്ഛേദിച്ച് ഡീമാഗ്നറ്റൈസ് ചെയ്തതിനുശേഷം മെഷീൻ എൻഡ് ഔട്ട്‌ലെറ്റിലെ ത്രീ-ഫേസ് ജനറേറ്റർ സ്റ്റേറ്റർ ഷോർട്ട്-സർക്യൂട്ട് ചെയ്യുക എന്നതാണ് ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്കിംഗ്, യൂണിറ്റ് വേഗത റേറ്റുചെയ്ത വേഗതയുടെ ഏകദേശം 50% മുതൽ 60% വരെ കുറയുന്നതുവരെ കാത്തിരിക്കുക. ലോജിക്കൽ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ ഒരു പരമ്പരയിലൂടെ, ബ്രേക്കിംഗ് പവർ നൽകുന്നു, ജനറേറ്റർ റോട്ടർ വിൻഡിംഗിലേക്ക് എക്‌സൈറ്റേഷൻ കറന്റ് ചേർക്കാൻ എക്‌സൈറ്റേഷൻ റെഗുലേറ്റർ ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്കിംഗ് മോഡിലേക്ക് മാറുന്നു. ജനറേറ്റർ കറങ്ങുന്നതിനാൽ, റോട്ടർ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ പ്രവർത്തനത്തിൽ സ്റ്റേറ്റർ ഒരു ഷോർട്ട്-സർക്യൂട്ട് കറന്റ് ഉണ്ടാക്കുന്നു. സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന വൈദ്യുതകാന്തിക ടോർക്ക് റോട്ടറിന്റെ ഇനേർഷ്യൽ ദിശയ്ക്ക് നേരെ വിപരീതമാണ്, ഇത് ബ്രേക്കിംഗ് പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്കിംഗ് യാഥാർത്ഥ്യമാക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ, ബ്രേക്കിംഗ് പവർ സപ്ലൈ ബാഹ്യമായി നൽകേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് എക്‌സൈറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ പ്രധാന സർക്യൂട്ട് ഘടനയുമായി അടുത്ത ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്ക് എക്‌സൈറ്റേഷൻ പവർ സപ്ലൈ ലഭിക്കുന്നതിനുള്ള വിവിധ മാർഗങ്ങൾ ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്ക് എക്‌സൈറ്റേഷൻ പവർ സപ്ലൈ ലഭിക്കുന്നതിനുള്ള വിവിധ വഴികൾ
ആദ്യ രീതിയിൽ, എക്‌സൈറ്റേഷൻ ഉപകരണം ഒരു സെൽഫ്-പാരലൽ എക്‌സൈറ്റേഷൻ വയറിംഗ് രീതിയാണ്. മെഷീൻ എൻഡ് ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് ചെയ്യുമ്പോൾ, എക്‌സൈറ്റേഷൻ ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന് പവർ സപ്ലൈ ഇല്ല. ബ്രേക്കിംഗ് പവർ സപ്ലൈ ഒരു ഡെഡിക്കേറ്റഡ് ബ്രേക്ക് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിൽ നിന്നാണ് വരുന്നത്, ബ്രേക്ക് ട്രാൻസ്‌ഫോർമർ പ്ലാന്റ് പവറുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചതുപോലെ, മിക്ക ജലവൈദ്യുത പദ്ധതികളും ഒരു സെൽഫ്-പാരലൽ എക്‌സൈറ്റേഷൻ സ്റ്റാറ്റിക് റക്റ്റിഫയർ എക്‌സൈറ്റേഷൻ സിസ്റ്റം ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ എക്‌സൈറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിനും ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്ക് സിസ്റ്റത്തിനും ഒരു റക്റ്റിഫയർ ബ്രിഡ്ജ് ഉപയോഗിക്കുന്നത് കൂടുതൽ ലാഭകരമാണ്. അതിനാൽ, ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്ക് എക്‌സൈറ്റേഷൻ പവർ സപ്ലൈ ലഭിക്കുന്നതിനുള്ള ഈ രീതി കൂടുതൽ സാധാരണമാണ്. ഈ രീതിയുടെ ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്കിംഗ് വർക്ക്ഫ്ലോ ഇപ്രകാരമാണ്:
(1) യൂണിറ്റ് ഔട്ട്‌ലെറ്റ് സർക്യൂട്ട് ബ്രേക്കർ തുറന്ന് സിസ്റ്റം വേർപെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.
(2) റോട്ടർ വൈൻഡിംഗ് ഡീമാഗ്നറ്റൈസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു.
(3) എക്‌സൈറ്റേഷൻ ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ സെക്കൻഡറി വശത്തുള്ള പവർ സ്വിച്ച് തുറന്നിരിക്കുന്നു.
(4) യൂണിറ്റ് ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്ക് ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് സ്വിച്ച് അടച്ചിരിക്കുന്നു.
(5) ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്ക് ട്രാൻസ്ഫോർമറിന്റെ സെക്കൻഡറി വശത്തുള്ള പവർ സ്വിച്ച് അടച്ചിരിക്കുന്നു.
(6) റക്റ്റിഫയർ ബ്രിഡ്ജ് തൈറിസ്റ്റർ വൈദ്യുതചാലകതയ്ക്കായി ട്രിഗർ ചെയ്യപ്പെടുകയും യൂണിറ്റ് ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്ക് അവസ്ഥയിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
(7) യൂണിറ്റിന്റെ വേഗത പൂജ്യമാകുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രിക് ബ്രേക്ക് റിലീസ് ചെയ്യപ്പെടും (സംയോജിത ബ്രേക്കിംഗ് ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, വേഗത റേറ്റുചെയ്ത വേഗതയുടെ 5% മുതൽ 10% വരെ എത്തുമ്പോൾ, മെക്കാനിക്കൽ ബ്രേക്കിംഗ് പ്രയോഗിക്കുന്നു). 5. ഇന്റലിജന്റ് എക്‌സൈറ്റേഷൻ സിസ്റ്റം ഇന്റലിജന്റ് ഹൈഡ്രോപവർ പ്ലാന്റ് എന്നത് ഇൻഫർമേഷൻ ഡിജിറ്റൈസേഷൻ, കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ നെറ്റ്‌വർക്കിംഗ്, ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സ്റ്റാൻഡേർഡൈസേഷൻ, ബിസിനസ് ഇന്ററാക്ഷൻ, ഓപ്പറേഷൻ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ, ഇന്റലിജന്റ് തീരുമാനമെടുക്കൽ എന്നിവയുള്ള ഒരു ജലവൈദ്യുത നിലയത്തെയോ ജലവൈദ്യുത സ്റ്റേഷൻ ഗ്രൂപ്പിനെയോ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. പ്രോസസ് ലെയർ നെറ്റ്‌വർക്കിന്റെ (GOOSE നെറ്റ്‌വർക്ക്, SV നെറ്റ്‌വർക്ക്) സ്റ്റേഷൻ കൺട്രോൾ ലെയർ നെറ്റ്‌വർക്കിന്റെ (MMS നെറ്റ്‌വർക്ക്) 3-ലെയർ 2-നെറ്റ്‌വർക്ക് ഘടന ഉപയോഗിച്ച് ഇന്റലിജന്റ് ജലവൈദ്യുത നിലയങ്ങളെ പ്രോസസ് ലെയർ, യൂണിറ്റ് ലെയർ, സ്റ്റേഷൻ കൺട്രോൾ ലെയർ എന്നിങ്ങനെ ലംബമായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇന്റലിജന്റ് ജലവൈദ്യുത നിലയങ്ങളെ ഇന്റലിജന്റ് ഉപകരണങ്ങൾ പിന്തുണയ്ക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഹൈഡ്രോ-ടർബൈൻ ജനറേറ്റർ സെറ്റിന്റെ കോർ കൺട്രോൾ സിസ്റ്റം എന്ന നിലയിൽ, എക്‌സൈറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ സാങ്കേതിക വികസനം ഇന്റലിജന്റ് ഹൈഡ്രോപവർ പ്ലാന്റുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിൽ ഒരു പ്രധാന പിന്തുണാ പങ്ക് വഹിക്കുന്നു.
ഇന്റലിജന്റ് ജലവൈദ്യുത നിലയങ്ങളിൽ, ടർബൈൻ ജനറേറ്റർ സെറ്റ് ആരംഭിക്കുകയും നിർത്തുകയും ചെയ്യുക, റിയാക്ടീവ് പവർ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുക, അടിയന്തര ഷട്ട്ഡൗൺ തുടങ്ങിയ അടിസ്ഥാന ജോലികൾ പൂർത്തിയാക്കുന്നതിനൊപ്പം, എക്‌സൈറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന് IEC61850 ഡാറ്റ മോഡലിംഗ്, കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ ഫംഗ്‌ഷനുകൾ നിറവേറ്റാനും സ്റ്റേഷൻ കൺട്രോൾ ലെയർ നെറ്റ്‌വർക്ക് (MMS നെറ്റ്‌വർക്ക്), പ്രോസസ് ലെയർ നെറ്റ്‌വർക്ക് (GOOSE നെറ്റ്‌വർക്ക്, SV നെറ്റ്‌വർക്ക്) എന്നിവയുമായുള്ള ആശയവിനിമയത്തെ പിന്തുണയ്ക്കാനും കഴിയണം. ഇന്റലിജന്റ് ജലവൈദ്യുത സ്റ്റേഷൻ സിസ്റ്റം ഘടനയുടെ യൂണിറ്റ് ലെയറിലാണ് എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റം ഉപകരണം ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്, കൂടാതെ ലയിപ്പിക്കുന്ന യൂണിറ്റ്, ഇന്റലിജന്റ് ടെർമിനൽ, ഓക്സിലറി കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ്, മറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റലിജന്റ് ഉപകരണങ്ങൾ എന്നിവ പ്രോസസ് ലെയറിൽ ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നു. സിസ്റ്റം ഘടന താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഇന്റലിജന്റ് എക്‌സൈറ്റേഷൻ സിസ്റ്റം
ഇന്റലിജന്റ് ഹൈഡ്രോപവർ പ്ലാന്റിന്റെ സ്റ്റേഷൻ കൺട്രോൾ ലെയറിന്റെ ഹോസ്റ്റ് കമ്പ്യൂട്ടർ IEC61850 കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സ്റ്റാൻഡേർഡിന്റെ ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു, കൂടാതെ MMS നെറ്റ്‌വർക്ക് വഴി മോണിറ്ററിംഗ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഹോസ്റ്റ് കമ്പ്യൂട്ടറിലേക്ക് എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന്റെ സിഗ്നൽ അയയ്ക്കുന്നു. ഇന്റലിജന്റ് എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന് GOOSE നെറ്റ്‌വർക്കുമായും SV നെറ്റ്‌വർക്ക് സ്വിച്ചുകളുമായും കണക്റ്റുചെയ്യാൻ കഴിയണം, പ്രോസസ് ലെയറിൽ ഡാറ്റ ശേഖരിക്കാൻ ഇത് സഹായിക്കുന്നു. CT, PT, ലോക്കൽ ഘടകങ്ങൾ എന്നിവയിലൂടെയുള്ള ഡാറ്റ ഔട്ട്‌പുട്ട് എല്ലാം ഡിജിറ്റൽ രൂപത്തിലായിരിക്കണമെന്ന് പ്രോസസ് ലെയർ ആവശ്യപ്പെടുന്നു. CT, PT എന്നിവ ലയിപ്പിക്കുന്ന യൂണിറ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു (ഇലക്ട്രോണിക് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുകൾ ഒപ്റ്റിക്കൽ കേബിളുകൾ വഴിയും ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക് ട്രാൻസ്‌ഫോർമറുകൾ കേബിളുകൾ വഴിയും ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു). കറന്റ്, വോൾട്ടേജ് ഡാറ്റ ഡിജിറ്റൈസ് ചെയ്ത ശേഷം, അവ ഒപ്റ്റിക്കൽ കേബിളുകൾ വഴി SV നെറ്റ്‌വർക്ക് സ്വിച്ചിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു. പ്രാദേശിക ഘടകങ്ങൾ കേബിളുകൾ വഴി ഇന്റലിജന്റ് ടെർമിനലുമായി ബന്ധിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്, കൂടാതെ സ്വിച്ച് അല്ലെങ്കിൽ അനലോഗ് സിഗ്നലുകൾ ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നലുകളായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുകയും ഒപ്റ്റിക്കൽ കേബിളുകൾ വഴി GOOSE നെറ്റ്‌വർക്ക് സ്വിച്ചിലേക്ക് കൈമാറുകയും ചെയ്യുന്നു. നിലവിൽ, എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന് അടിസ്ഥാനപരമായി സ്റ്റേഷൻ കൺട്രോൾ ലെയർ MMS നെറ്റ്‌വർക്കുമായും പ്രോസസ് ലെയർ GOOSE/SV നെറ്റ്‌വർക്കുമായും ആശയവിനിമയ പ്രവർത്തനം ഉണ്ട്. IEC61850 കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ സ്റ്റാൻഡേർഡിന്റെ നെറ്റ്‌വർക്ക് ഇൻഫർമേഷൻ ഇന്ററാക്ഷൻ പാലിക്കുന്നതിനൊപ്പം, ഇന്റലിജന്റ് എക്‌സിറ്റേഷൻ സിസ്റ്റത്തിന് സമഗ്രമായ ഓൺലൈൻ നിരീക്ഷണം, ഇന്റലിജന്റ് ഫോൾട്ട് ഡയഗ്നോസിസ്, സൗകര്യപ്രദമായ ടെസ്റ്റ് ഓപ്പറേഷനും മെയിന്റനൻസും ഉണ്ടായിരിക്കണം. പൂർണ്ണമായും പ്രവർത്തനക്ഷമമായ ഇന്റലിജന്റ് എക്‌സിറ്റേഷൻ ഉപകരണത്തിന്റെ പ്രകടനവും പ്രയോഗ ഫലവും ഭാവിയിലെ യഥാർത്ഥ എഞ്ചിനീയറിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ പരീക്ഷിക്കേണ്ടതുണ്ട്.