జలవిద్యుత్ ప్లాంట్ యొక్క ఉత్తేజ వ్యవస్థ ఏమిటి?

ప్రకృతిలోని నదులన్నీ ఒక నిర్దిష్ట వాలును కలిగి ఉంటాయి. గురుత్వాకర్షణ చర్య వల్ల నీరు నదీగర్భం వెంబడి ప్రవహిస్తుంది. ఎత్తైన ప్రదేశాలలో నీటిలో అపారమైన స్థితిశక్తి ఉంటుంది. జలసంబంధ నిర్మాణాలు మరియు విద్యుత్ యాంత్రిక పరికరాల సహాయంతో, నీటి శక్తిని విద్యుత్ శక్తిగా మార్చవచ్చు, అంటే జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. జలవిద్యుత్ ఉత్పత్తి సూత్రం విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ, అంటే, ఒక వాహకం అయస్కాంత క్షేత్రంలోని అయస్కాంత ఫ్లక్స్ రేఖలను ఖండించినప్పుడు, అది విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వీటిలో, అయస్కాంత క్షేత్రంలో వాహకం యొక్క "కదలిక" అనేది, నీటి ప్రవాహం టర్బైన్‌ను తాకడం ద్వారా నీటి శక్తిని భ్రమణ యాంత్రిక శక్తిగా మార్చడం ద్వారా సాధించబడుతుంది; మరియు అయస్కాంత క్షేత్రం దాదాపు ఎల్లప్పుడూ జనరేటర్ రోటర్ వైండింగ్ గుండా ప్రవహించే ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఎక్సైటేషన్ కరెంట్ ద్వారా ఏర్పడుతుంది, అంటే, విద్యుత్తు ద్వారా అయస్కాంతత్వం ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.
1. ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ అంటే ఏమిటి? శక్తి మార్పిడిని సాధించడానికి, సింక్రోనస్ జనరేటర్‌కు ఒక DC అయస్కాంత క్షేత్రం అవసరం, మరియు ఈ అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేసే DC కరెంట్‌ను జనరేటర్ యొక్క ఎక్సైటేషన్ కరెంట్ అంటారు. సాధారణంగా, విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ సూత్రం ప్రకారం జనరేటర్ రోటర్‌లో అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరిచే ప్రక్రియను ఎక్సైటేషన్ అంటారు. ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ అనేది సింక్రోనస్ జనరేటర్‌కు ఎక్సైటేషన్ కరెంట్‌ను అందించే పరికరాలను సూచిస్తుంది. ఇది సింక్రోనస్ జనరేటర్‌లో ఒక ముఖ్యమైన భాగం. ఇది సాధారణంగా రెండు ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: ఎక్సైటేషన్ పవర్ యూనిట్ మరియు ఎక్సైటేషన్ రెగ్యులేటర్. ఎక్సైటేషన్ పవర్ యూనిట్ సింక్రోనస్ జనరేటర్ రోటర్‌కు ఎక్సైటేషన్ కరెంట్‌ను అందిస్తుంది, మరియు ఎక్సైటేషన్ రెగ్యులేటర్ ఇన్‌పుట్ సిగ్నల్ మరియు ఇవ్వబడిన నియంత్రణ ప్రమాణాల ప్రకారం ఎక్సైటేషన్ పవర్ యూనిట్ యొక్క అవుట్‌పుట్‌ను నియంత్రిస్తుంది.

2. ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ యొక్క పనితీరు ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ కింది ప్రధాన విధులను కలిగి ఉంటుంది: (1) సాధారణ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులలో, ఇది జనరేటర్ ఎక్సైటేషన్ కరెంట్‌ను సరఫరా చేస్తుంది మరియు వోల్టేజ్ స్థిరత్వాన్ని నిర్వహించడానికి జనరేటర్ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ మరియు లోడ్ పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఇచ్చిన నియమం ప్రకారం ఎక్సైటేషన్ కరెంట్‌ను సర్దుబాటు చేస్తుంది. ఎక్సైటేషన్ కరెంట్‌ను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా వోల్టేజ్ స్థిరత్వాన్ని ఎందుకు నిర్వహించవచ్చు? జనరేటర్ స్టేటర్ వైండింగ్ యొక్క ప్రేరిత పొటెన్షియల్ (అంటే నో-లోడ్ పొటెన్షియల్) Ed, టెర్మినల్ వోల్టేజ్ Ug, జనరేటర్ యొక్క రియాక్టివ్ లోడ్ కరెంట్ Ir మరియు లాంగిట్యూడినల్ సింక్రోనస్ రియాక్టెన్స్ Xd మధ్య సుమారుగా సంబంధం ఉంది:
ప్రేరిత పొటెన్షియల్ Ed అనేది అయస్కాంత ఫ్లక్స్‌కు అనుపాతంలో ఉంటుంది, మరియు అయస్కాంత ఫ్లక్స్ ఉత్ప్రేరక కరెంట్ యొక్క పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఉత్ప్రేరక కరెంట్ మారకుండా ఉన్నప్పుడు, అయస్కాంత ఫ్లక్స్ మరియు ప్రేరిత పొటెన్షియల్ Ed కూడా మారకుండా ఉంటాయి. పై సూత్రం నుండి, రియాక్టివ్ కరెంట్ పెరిగే కొద్దీ జనరేటర్ యొక్క టెర్మినల్ వోల్టేజ్ తగ్గుతుందని చూడవచ్చు. అయితే, పవర్ క్వాలిటీ కోసం వినియోగదారుడి అవసరాలను తీర్చడానికి, జనరేటర్ యొక్క టెర్మినల్ వోల్టేజ్ ప్రాథమికంగా మారకుండా ఉండాలి. స్పష్టంగా, ఈ అవసరాన్ని సాధించే మార్గం ఏమిటంటే, రియాక్టివ్ కరెంట్ Ir మారినప్పుడు (అంటే, లోడ్ మారినప్పుడు) జనరేటర్ యొక్క ఉత్ప్రేరక కరెంట్‌ను సర్దుబాటు చేయడం. (2) లోడ్ పరిస్థితుల ప్రకారం, రియాక్టివ్ పవర్‌ను సర్దుబాటు చేయడానికి ఇచ్చిన నియమం ప్రకారం ఉత్ప్రేరక కరెంట్ సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. రియాక్టివ్ పవర్‌ను సర్దుబాటు చేయడం ఎందుకు అవసరం? ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు, మోటార్లు, వెల్డింగ్ మెషీన్లు మొదలైన అనేక విద్యుత్ పరికరాలు విద్యుదయస్కాంత ప్రేరణ సూత్రం ఆధారంగా పనిచేస్తాయి. అవన్నీ శక్తిని మార్చడానికి మరియు బదిలీ చేయడానికి ఒక ప్రత్యావర్తన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని స్థాపించడంపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఒక ప్రత్యావర్తన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని స్థాపించడానికి మరియు అయస్కాంత ఫ్లక్స్‌ను ప్రేరితం చేయడానికి అవసరమైన విద్యుత్ శక్తిని రియాక్టివ్ పవర్ అంటారు. విద్యుదయస్కాంత కాయిల్స్ ఉన్న అన్ని విద్యుత్ పరికరాలు అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరచడానికి రియాక్టివ్ పవర్‌ను వినియోగిస్తాయి. రియాక్టివ్ పవర్ లేకుండా, మోటారు తిరగదు, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ వోల్టేజ్‌ను మార్చలేదు, మరియు అనేక విద్యుత్ పరికరాలు పనిచేయవు. అందువల్ల, రియాక్టివ్ పవర్ ఏ విధంగానూ పనికిరాని శక్తి కాదు. సాధారణ పరిస్థితులలో, విద్యుత్ పరికరాలు జనరేటర్ నుండి యాక్టివ్ పవర్‌ను పొందడమే కాకుండా, జనరేటర్ నుండి రియాక్టివ్ పవర్‌ను కూడా పొందవలసి ఉంటుంది. పవర్ గ్రిడ్‌లో రియాక్టివ్ పవర్ కొరతగా ఉంటే, సాధారణ విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరచడానికి విద్యుత్ పరికరాలకు తగినంత రియాక్టివ్ పవర్ ఉండదు. అప్పుడు ఈ విద్యుత్ పరికరాలు రేటెడ్ ఆపరేషన్‌ను కొనసాగించలేవు, మరియు విద్యుత్ పరికరాల టెర్మినల్ వోల్టేజ్ పడిపోతుంది, తద్వారా విద్యుత్ పరికరాల సాధారణ పనితీరు ప్రభావితమవుతుంది. అందువల్ల, వాస్తవ లోడ్‌కు అనుగుణంగా రియాక్టివ్ పవర్‌ను సర్దుబాటు చేయడం అవసరం, మరియు జనరేటర్ ద్వారా వెలువడే రియాక్టివ్ పవర్ అవుట్‌పుట్ ఎక్సైటేషన్ కరెంట్ పరిమాణానికి సంబంధించి ఉంటుంది. దాని నిర్దిష్ట సూత్రం ఇక్కడ వివరించబడదు. (3) పవర్ సిస్టమ్‌లో షార్ట్ సర్క్యూట్ ప్రమాదం సంభవించినప్పుడు లేదా ఇతర కారణాల వల్ల జనరేటర్ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ తీవ్రంగా పడిపోయినప్పుడు, పవర్ సిస్టమ్ యొక్క డైనమిక్ స్టెబిలిటీ లిమిట్‌ను మరియు రిలే ప్రొటెక్షన్ చర్య యొక్క కచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి జనరేటర్‌ను బలవంతంగా ఉత్తేజపరచవచ్చు. (4) ఆకస్మిక లోడ్ షెడ్డింగ్ మరియు ఇతర కారణాల వల్ల జనరేటర్ ఓవర్‌వోల్టేజ్ సంభవించినప్పుడు, జనరేటర్ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ యొక్క అధిక పెరుగుదలను పరిమితం చేయడానికి జనరేటర్‌ను బలవంతంగా డీమాగ్నెటైజ్ చేయవచ్చు. (5) పవర్ సిస్టమ్ యొక్క స్టాటిక్ స్టెబిలిటీని మెరుగుపరచవచ్చు. (6) జనరేటర్ లోపల మరియు దాని లీడ్ వైర్లపై ఫేజ్-టు-ఫేజ్ షార్ట్ సర్క్యూట్ సంభవించినప్పుడు లేదా జనరేటర్ టెర్మినల్ వోల్టేజ్ చాలా ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు, ప్రమాదం యొక్క విస్తరణను పరిమితం చేయడానికి డీమాగ్నెటైజేషన్ త్వరగా నిర్వహించబడుతుంది. (7) సమాంతర జనరేటర్ల యొక్క రియాక్టివ్ పవర్‌ను సహేతుకంగా పంపిణీ చేయవచ్చు.

3. ఉత్ప్రేరక వ్యవస్థల వర్గీకరణ జనరేటర్ ఉత్ప్రేరక కరెంట్‌ను పొందే విధానం (అంటే, ఉత్ప్రేరక విద్యుత్ సరఫరా యొక్క పద్ధతి) ప్రకారం, ఉత్ప్రేరక వ్యవస్థను బాహ్య ఉత్ప్రేరకం మరియు స్వీయ-ఉత్ప్రేరకంగా విభజించవచ్చు: ఇతర విద్యుత్ సరఫరాల నుండి పొందిన ఉత్ప్రేరక కరెంట్‌ను బాహ్య ఉత్ప్రేరకం అని అంటారు; జనరేటర్ నుండి స్వయంగా పొందిన ఉత్ప్రేరక కరెంట్‌ను స్వీయ-ఉత్ప్రేరకం అని అంటారు. సవరణ పద్ధతి ప్రకారం, దీనిని భ్రమణ ఉత్ప్రేరకం మరియు స్థిర ఉత్ప్రేరకంగా విభజించవచ్చు. స్థిర ఉత్ప్రేరక వ్యవస్థకు ప్రత్యేక ఉత్ప్రేరక యంత్రం ఉండదు. ఇది జనరేటర్ నుండి స్వయంగా ఉత్ప్రేరక శక్తిని పొందినట్లయితే, దానిని స్వీయ-ఉత్ప్రేరక స్థిర ఉత్ప్రేరకం అని అంటారు. స్వీయ-ఉత్ప్రేరక స్థిర ఉత్ప్రేరకాన్ని స్వీయ-సమాంతర ఉత్ప్రేరకం మరియు స్వీయ-సంయోగ ఉత్ప్రేరకంగా విభజించవచ్చు.
అత్యంత సాధారణంగా ఉపయోగించే ఉత్తేజన పద్ధతి స్వీయ-సమాంతర ఉత్తేజన స్థిర ఉత్తేజన, ఇది క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది. ఇది జనరేటర్ అవుట్‌లెట్‌కు అనుసంధానించబడిన రెక్టిఫైయర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ద్వారా ఉత్తేజన శక్తిని పొంది, రెక్టిఫికేషన్ తర్వాత జనరేటర్ ఉత్తేజన కరెంట్‌ను సరఫరా చేస్తుంది.
స్వీయ-సమాంతర ఉత్తేజన స్టాటిక్ రెక్టిఫైయర్ ఉత్తేజన వ్యవస్థ యొక్క వైరింగ్ రేఖాచిత్రం

స్వీయ-సమాంతర ఉత్తేజ స్థిర ఉత్తేజ వ్యవస్థ ప్రధానంగా ఈ క్రింది భాగాలను కలిగి ఉంటుంది: ఉత్తేజ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్, రెక్టిఫైయర్, డీమాగ్నెటైజేషన్ పరికరం, నియంత్రణ కంట్రోలర్ మరియు ఓవర్‌వోల్టేజ్ రక్షణ పరికరం. ఈ ఐదు భాగాలు వరుసగా ఈ క్రింది విధులను పూర్తి చేస్తాయి:
(1) ఎక్సైటేషన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్: మెషిన్ చివర వోల్టేజ్‌ను రెక్టిఫైయర్‌కు సరిపోయే వోల్టేజ్‌కు తగ్గించడం.
(2) రెక్టిఫైయర్: ఇది మొత్తం వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన భాగం. AC నుండి DC కి మార్పిడి పనిని పూర్తి చేయడానికి తరచుగా త్రీ-ఫేజ్ పూర్తిగా నియంత్రిత బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది.
(3) డీమాగ్నెటైజేషన్ పరికరం: డీమాగ్నెటైజేషన్ పరికరంలో డీమాగ్నెటైజేషన్ స్విచ్ మరియు డీమాగ్నెటైజేషన్ రెసిస్టర్ అనే రెండు భాగాలు ఉంటాయి. ప్రమాదం జరిగినప్పుడు యూనిట్‌ను వేగంగా డీమాగ్నెటైజ్ చేయడానికి ఈ పరికరం బాధ్యత వహిస్తుంది.
(4) నియంత్రణ నియంత్రకం: ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ యొక్క నియంత్రణ పరికరం, జనరేటర్ యొక్క రియాక్టివ్ పవర్ మరియు వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించే ప్రభావాన్ని సాధించడానికి రెక్టిఫైయర్ పరికరం యొక్క థైరిస్టర్ యొక్క వాహక కోణాన్ని నియంత్రించడం ద్వారా ఎక్సైటేషన్ కరెంట్‌ను మారుస్తుంది.
(5) ఓవర్‌వోల్టేజ్ రక్షణ: జనరేటర్ రోటర్ సర్క్యూట్‌లో ఓవర్‌వోల్టేజ్ ఉన్నప్పుడు, ఓవర్‌వోల్టేజ్ శక్తిని వినియోగించుకోవడానికి, ఓవర్‌వోల్టేజ్ విలువను పరిమితం చేయడానికి, మరియు జనరేటర్ రోటర్ వైండింగ్ మరియు దానికి అనుసంధానించబడిన పరికరాలను రక్షించడానికి సర్క్యూట్ ఆన్ చేయబడుతుంది.
స్వీయ-సమాంతర ఉత్తేజ స్థిర ఉత్తేజ వ్యవస్థ యొక్క ప్రయోజనాలు: సరళమైన నిర్మాణం, తక్కువ పరికరాలు, తక్కువ పెట్టుబడి మరియు తక్కువ నిర్వహణ. దీని ప్రతికూలత ఏమిటంటే, జనరేటర్ లేదా సిస్టమ్ షార్ట్-సర్క్యూట్ అయినప్పుడు, ఉత్తేజ కరెంట్ అదృశ్యమవుతుంది లేదా బాగా తగ్గిపోతుంది, అయితే ఈ సమయంలో ఉత్తేజ కరెంట్‌ను బాగా పెంచాలి (అంటే బలవంతపు ఉత్తేజం). అయినప్పటికీ, ఆధునిక పెద్ద యూనిట్లు ఎక్కువగా క్లోజ్డ్ బస్‌బార్‌లను ఉపయోగిస్తున్నాయని, మరియు అధిక-వోల్టేజ్ పవర్ గ్రిడ్‌లు సాధారణంగా వేగవంతమైన రక్షణ మరియు అధిక విశ్వసనీయతతో కూడి ఉంటాయని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, ఈ ఉత్తేజ పద్ధతిని ఉపయోగించే యూనిట్ల సంఖ్య పెరుగుతోంది, మరియు ఇది నిబంధనలు మరియు స్పెసిఫికేషన్‌లచే సిఫార్సు చేయబడిన ఉత్తేజ పద్ధతి కూడా. 4. యూనిట్ యొక్క ఎలక్ట్రిక్ బ్రేకింగ్ యూనిట్ అన్‌లోడ్ చేయబడి మరియు షట్ డౌన్ చేయబడినప్పుడు, రోటర్ యొక్క భారీ భ్రమణ జడత్వం కారణంగా యాంత్రిక శక్తిలో కొంత భాగం నిల్వ చేయబడుతుంది. ఈ శక్తి భాగం థ్రస్ట్ బేరింగ్, గైడ్ బేరింగ్ మరియు గాలి యొక్క ఘర్షణ ఉష్ణ శక్తిగా మార్చబడిన తర్వాత మాత్రమే పూర్తిగా ఆపబడుతుంది. గాలి యొక్క ఘర్షణ నష్టం చుట్టుకొలత యొక్క రేఖీయ వేగం యొక్క వర్గానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది కాబట్టి, రోటర్ వేగం మొదట చాలా వేగంగా పడిపోతుంది, ఆపై అది చాలా సేపు తక్కువ వేగంతో నిశ్చలంగా ఉంటుంది. యూనిట్ ఎక్కువ సేపు తక్కువ వేగంతో నడిచినప్పుడు, థ్రస్ట్ హెడ్ కింద ఉన్న మిర్రర్ ప్లేట్ మరియు బేరింగ్ బుష్ మధ్య ఆయిల్ ఫిల్మ్ ఏర్పడదు కాబట్టి థ్రస్ట్ బుష్ కాలిపోవచ్చు. ఈ కారణంగా, షట్‌డౌన్ ప్రక్రియలో, యూనిట్ వేగం ఒక నిర్దిష్ట విలువకు పడిపోయినప్పుడు, యూనిట్ బ్రేకింగ్ సిస్టమ్‌ను ఉపయోగంలోకి తీసుకురావాలి. యూనిట్ బ్రేకింగ్‌ను ఎలక్ట్రిక్ బ్రేకింగ్, మెకానికల్ బ్రేకింగ్ మరియు కంబైన్డ్ బ్రేకింగ్‌గా విభజించారు. ఎలక్ట్రిక్ బ్రేకింగ్ అంటే, జనరేటర్‌ను డీకపుల్ చేసి, డీమాగ్నెటైజ్ చేసిన తర్వాత, మెషిన్ ఎండ్ అవుట్‌లెట్ వద్ద త్రీ-ఫేజ్ జనరేటర్ స్టేటర్‌ను షార్ట్-సర్క్యూట్ చేసి, యూనిట్ వేగం రేటెడ్ వేగంలో సుమారు 50% నుండి 60%కి పడిపోయే వరకు వేచి ఉండటం. వరుస లాజికల్ ఆపరేషన్ల ద్వారా, బ్రేకింగ్ పవర్ అందించబడుతుంది మరియు ఎక్సైటేషన్ రెగ్యులేటర్ ఎలక్ట్రిక్ బ్రేకింగ్ మోడ్‌కు మారి జనరేటర్ రోటర్ వైండింగ్‌కు ఎక్సైటేషన్ కరెంట్‌ను జోడిస్తుంది. జనరేటర్ తిరుగుతున్నందున, రోటర్ అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క చర్య వలన స్టేటర్ ఒక షార్ట్-సర్క్యూట్ కరెంట్‌ను ప్రేరేపిస్తుంది. ఉత్పత్తి అయ్యే విద్యుదయస్కాంత టార్క్, రోటర్ యొక్క జడత్వ దిశకు సరిగ్గా వ్యతిరేకంగా ఉండి, బ్రేకింగ్ పాత్రను పోషిస్తుంది. ఎలక్ట్రిక్ బ్రేకింగ్‌ను అమలు చేసే ప్రక్రియలో, బ్రేకింగ్ పవర్ సప్లైని బాహ్యంగా అందించాల్సి ఉంటుంది, ఇది ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రధాన సర్క్యూట్ నిర్మాణంతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రిక్ బ్రేక్ ఎక్సైటేషన్ పవర్ సప్లైని పొందే వివిధ మార్గాలు క్రింది చిత్రంలో చూపబడ్డాయి.
ఎలక్ట్రిక్ బ్రేక్ ఎక్సైటేషన్ పవర్ సప్లైని పొందడానికి వివిధ మార్గాలు
మొదటి పద్ధతిలో, ఎక్సైటేషన్ పరికరం అనేది ఒక స్వీయ-సమాంతర ఎక్సైటేషన్ వైరింగ్ పద్ధతి. మెషిన్ ఎండ్ షార్ట్-సర్క్యూట్ అయినప్పుడు, ఎక్సైటేషన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌కు విద్యుత్ సరఫరా ఉండదు. బ్రేకింగ్ విద్యుత్ సరఫరా ఒక ప్రత్యేక బ్రేక్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ నుండి వస్తుంది, మరియు ఆ బ్రేక్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ ప్లాంట్ పవర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. పైన పేర్కొన్న విధంగా, చాలా జలవిద్యుత్ ప్రాజెక్టులు స్వీయ-సమాంతర ఎక్సైటేషన్ స్టాటిక్ రెక్టిఫైయర్ ఎక్సైటేషన్ వ్యవస్థను ఉపయోగిస్తాయి, మరియు ఎక్సైటేషన్ వ్యవస్థ మరియు ఎలక్ట్రిక్ బ్రేక్ వ్యవస్థ కోసం రెక్టిఫైయర్ బ్రిడ్జ్‌ను ఉపయోగించడం మరింత పొదుపుగా ఉంటుంది. అందువల్ల, ఎలక్ట్రిక్ బ్రేక్ ఎక్సైటేషన్ విద్యుత్ సరఫరాను పొందే ఈ పద్ధతి మరింత సాధారణం. ఈ పద్ధతి యొక్క ఎలక్ట్రిక్ బ్రేకింగ్ వర్క్‌ఫ్లో ఈ క్రింది విధంగా ఉంటుంది:
(1) యూనిట్ అవుట్‌లెట్ సర్క్యూట్ బ్రేకర్ తెరవబడుతుంది మరియు సిస్టమ్ విడదీయబడుతుంది.
(2) రోటర్ వైండింగ్ అయస్కాంతీకరణను కోల్పోతుంది.
(3) ఎక్సైటేషన్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క సెకండరీ వైపున ఉన్న పవర్ స్విచ్ తెరవబడింది.
(4) యూనిట్ ఎలక్ట్రిక్ బ్రేక్ షార్ట్-సర్క్యూట్ స్విచ్ మూసివేయబడింది.
(5) ఎలక్ట్రిక్ బ్రేక్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ యొక్క సెకండరీ వైపున ఉన్న పవర్ స్విచ్ మూసివేయబడింది.
(6) రెక్టిఫైయర్ బ్రిడ్జ్ థైరిస్టర్ కండక్ట్ చేయడానికి ప్రేరేపించబడుతుంది మరియు యూనిట్ ఎలక్ట్రిక్ బ్రేక్ స్థితిలోకి ప్రవేశిస్తుంది.
(7) యూనిట్ వేగం సున్నా అయినప్పుడు, ఎలక్ట్రిక్ బ్రేక్ విడుదల చేయబడుతుంది (కంబైన్డ్ బ్రేకింగ్ ఉపయోగించినట్లయితే, వేగం రేటెడ్ వేగంలో 5% నుండి 10%కి చేరుకున్నప్పుడు, మెకానికల్ బ్రేకింగ్ వర్తింపజేయబడుతుంది). 5. ఇంటెలిజెంట్ ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ ఇంటెలిజెంట్ హైడ్రోపవర్ ప్లాంట్ అంటే సమాచార డిజిటైజేషన్, కమ్యూనికేషన్ నెట్‌వర్కింగ్, ఇంటిగ్రేటెడ్ స్టాండర్డైజేషన్, వ్యాపార పరస్పర చర్య, ఆపరేషన్ ఆప్టిమైజేషన్ మరియు తెలివైన నిర్ణయం తీసుకోవడంతో కూడిన హైడ్రోపవర్ ప్లాంట్ లేదా హైడ్రోపవర్ స్టేషన్ సమూహం. ఇంటెలిజెంట్ హైడ్రోపవర్ ప్లాంట్లు ప్రాసెస్ లేయర్, యూనిట్ లేయర్ మరియు స్టేషన్ కంట్రోల్ లేయర్‌గా నిలువుగా విభజించబడ్డాయి, ప్రాసెస్ లేయర్ నెట్‌వర్క్ (GOOSE నెట్‌వర్క్, SV నెట్‌వర్క్) మరియు స్టేషన్ కంట్రోల్ లేయర్ నెట్‌వర్క్ (MMS నెట్‌వర్క్) యొక్క 3-లేయర్ 2-నెట్‌వర్క్ నిర్మాణాన్ని ఉపయోగిస్తాయి. ఇంటెలిజెంట్ హైడ్రోపవర్ ప్లాంట్లకు తెలివైన పరికరాల మద్దతు అవసరం. హైడ్రో-టర్బైన్ జనరేటర్ సెట్ యొక్క ప్రధాన నియంత్రణ వ్యవస్థగా, ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ యొక్క సాంకేతిక అభివృద్ధి ఇంటెలిజెంట్ హైడ్రోపవర్ ప్లాంట్ల నిర్మాణంలో ఒక ముఖ్యమైన సహాయక పాత్ర పోషిస్తుంది.
ఇంటెలిజెంట్ జలవిద్యుత్ ప్లాంట్లలో, టర్బైన్ జనరేటర్ సెట్‌ను ప్రారంభించడం మరియు ఆపడం, రియాక్టివ్ పవర్‌ను పెంచడం మరియు తగ్గించడం, మరియు అత్యవసర షట్‌డౌన్ వంటి ప్రాథమిక పనులను పూర్తి చేయడంతో పాటు, ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ తప్పనిసరిగా IEC61850 డేటా మోడలింగ్ మరియు కమ్యూనికేషన్ ఫంక్షన్‌లను నెరవేర్చగలగాలి, మరియు స్టేషన్ కంట్రోల్ లేయర్ నెట్‌వర్క్ (MMS నెట్‌వర్క్) మరియు ప్రాసెస్ లేయర్ నెట్‌వర్క్ (GOOSE నెట్‌వర్క్ మరియు SV నెట్‌వర్క్)తో కమ్యూనికేషన్‌కు మద్దతు ఇవ్వాలి. ఇంటెలిజెంట్ జలవిద్యుత్ స్టేషన్ సిస్టమ్ నిర్మాణంలో ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ పరికరం యూనిట్ లేయర్‌లో అమర్చబడి ఉంటుంది, మరియు మెర్జింగ్ యూనిట్, ఇంటెలిజెంట్ టెర్మినల్, సహాయక నియంత్రణ యూనిట్ మరియు ఇతర పరికరాలు లేదా ఇంటెలిజెంట్ ఎక్విప్‌మెంట్ ప్రాసెస్ లేయర్‌లో అమర్చబడి ఉంటాయి. సిస్టమ్ నిర్మాణం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.
తెలివైన ఉద్దీపన వ్యవస్థ
ఇంటెలిజెంట్ హైడ్రోపవర్ ప్లాంట్ యొక్క స్టేషన్ కంట్రోల్ లేయర్ హోస్ట్ కంప్యూటర్, IEC61850 కమ్యూనికేషన్ ప్రమాణం యొక్క అవసరాలను తీరుస్తుంది మరియు MMS నెట్‌వర్క్ ద్వారా ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ యొక్క సిగ్నల్‌ను మానిటరింగ్ సిస్టమ్ హోస్ట్ కంప్యూటర్‌కు పంపుతుంది. ప్రాసెస్ లేయర్‌లో డేటాను సేకరించడానికి, ఇంటెలిజెంట్ ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ తప్పనిసరిగా GOOSE నెట్‌వర్క్ మరియు SV నెట్‌వర్క్ స్విచ్‌లతో కనెక్ట్ అవ్వగలగాలి. ప్రాసెస్ లేయర్‌లో, CT, PT మరియు లోకల్ కాంపోనెంట్‌ల ద్వారా అవుట్‌పుట్ అయ్యే డేటా అంతా డిజిటల్ రూపంలో ఉండాలి. CT మరియు PT మెర్జింగ్ యూనిట్‌కు కనెక్ట్ చేయబడి ఉంటాయి (ఎలక్ట్రానిక్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లు ఆప్టికల్ కేబుల్స్ ద్వారా, మరియు ఎలక్ట్రోమాగ్నెటిక్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లు కేబుల్స్ ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడి ఉంటాయి). కరెంట్ మరియు వోల్టేజ్ డేటాను డిజిటైజ్ చేసిన తర్వాత, వాటిని ఆప్టికల్ కేబుల్స్ ద్వారా SV నెట్‌వర్క్ స్విచ్‌కు కనెక్ట్ చేస్తారు. లోకల్ కాంపోనెంట్‌లను కేబుల్స్ ద్వారా ఇంటెలిజెంట్ టెర్మినల్‌కు కనెక్ట్ చేయాలి, మరియు స్విచ్ లేదా అనలాగ్ సిగ్నల్స్‌ను డిజిటల్ సిగ్నల్స్‌గా మార్చి ఆప్టికల్ కేబుల్స్ ద్వారా GOOSE నెట్‌వర్క్ స్విచ్‌కు పంపాలి. ప్రస్తుతం, ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్ ప్రాథమికంగా స్టేషన్ కంట్రోల్ లేయర్ MMS నెట్‌వర్క్ మరియు ప్రాసెస్ లేయర్ GOOSE/SV నెట్‌వర్క్‌తో కమ్యూనికేషన్ ఫంక్షన్‌ను కలిగి ఉంది. IEC61850 కమ్యూనికేషన్ ప్రమాణం యొక్క నెట్‌వర్క్ సమాచార పరస్పర చర్యను నెరవేర్చడంతో పాటు, ఇంటెలిజెంట్ ఎక్సైటేషన్ సిస్టమ్‌కు సమగ్ర ఆన్‌లైన్ పర్యవేక్షణ, తెలివైన లోప నిర్ధారణ మరియు సౌకర్యవంతమైన పరీక్ష నిర్వహణ మరియు మరమ్మత్తు కూడా ఉండాలి. పూర్తి కార్యాచరణ గల ఇంటెలిజెంట్ ఎక్సైటేషన్ పరికరం యొక్క పనితీరు మరియు వినియోగ ప్రభావాన్ని భవిష్యత్తులో వాస్తవ ఇంజనీరింగ్ అనువర్తనాలలో పరీక్షించవలసి ఉంటుంది.