Vifaa vya kuhifadhi hutumiwa kufunga na kufungua mizigo ambayo haitarajiwi kutumika kwa muda mrefu, hasa kwa shughuli maalum kama vile taa ya umma na mizizi ya umeme.
Mifano ya vifaa vya kuhifadhi vya kiwango cha mviringo + mfuko wa ukuaji (F-C) yanaweza kudhibiti mizizi hadi 12 kV. Hata hivyo, midhibiti ya kiwango cha mviringo ni pia zinazofaa kama magari ya mizigo mengine, hasa transforma. Kwa ajili ya mizigo haya, vifaa vya kuhifadhi huhamishwa ili kuongeza kujifunga kwa nguvu, ili siwekujifungua kiotomatiki wakati umeme unafikisha.
Vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu ni sawa kwa muundo na vifaa vya kuhifadhi vilivyohifadhiwa na electromagnet. Hata hivyo, badala ya kutumia mchawi mkuu unaotumika mara kwa mara kuhifadhi vifaa vya kuhifadhi vifuatavyo, vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu hutumia kujifunga kwa nguvu ili kudhibiti hali ya kufunguka. Kwa kweli, vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu vinahifadhi circuit breaker za kiwango cha mviringo. Hata hivyo, ni lazima kumbuka kuwa kuna tofauti kamili kati ya vifaa vya kuhifadhi na circuit breaker.
Matumizi ya Mipango ya Dhibiti
Baada ya kufungua vifaa vya kuhifadhi vilivyohifadhiwa na electromagnet, vifaa hivi vinaendelea kufunguka kama tu mchawi mkuu unaotumika mara kwa mara. Mara nyingi, chanzo cha nguvu ya dhibiti kwa mzunguko wa mchawi mkuu ni transformer wa nguvu ya dhibiti, ambayo ni sehemu muhimu ya midhibiti nzima. Kwa hiyo, kwa mizizi, wakati umeme unafikisha, mizizi itafunguka kiotomatiki, kusaidia kupunguza upungufu wa mizizi.
Kinyume chake, vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu vinafunguka wakati umeme unafikisha. Hii ni muhimu sana wakati mizigo linahitaji kukurudi kwenye umeme kiotomatiki wakati umeme unarudi, kama vile transforma za taa.
Vifaa vya kuhifadhi vilivyohifadhiwa na electromagnet hufunguka wakati mchawi mkuu unafunguka. Kinyume chake, vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu hufunguka wakati mchawi wa kujifunga unafunguka, kusaidia vifaa vya kuhifadhi vifuatavyo kufunguka. Kwa hivyo, dhibiti inayohitajika kwa vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu ni kama vile circuit breaker za kiwango cha mviringo.
Vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu huchukiwa kwa nguvu ya dhibiti inayofaa. Chanzo cha umeme DC (battery) ni la ubora, lakini ikiwa chanzo pekee cha nguvu ya dhibiti ni transformer wa nguvu ya dhibiti uliyokuwa na chanzo cha umeme kuu, kifaa cha kutripa kwa AC capacitor kinategemea kutumika.
Mzunguko wa kufunga unapaswa kutumia vitufe vya muda tu ili mchawi mkuu uwe na nguvu tu wakati wa kufunga. Kwa njia hiyo, mzunguko wa kutripa (kutoka kwa kujifunga) unapaswa kutumia vitufe vya muda tu. Kwa ajili ya kutripa kiotomatiki wa relays za dhibiti, mtishimilishi unaowe anavyo funguka unapaswa kuunganishwa katika mzunguko wa kutripa (kutoka kwa kujifunga), na mtishimilishi unaowe anavyo funga kutoka relay za dhibiti unapaswa kuunganishwa katika mzunguko wa kufunga. Maana ya mtishimilishi unaowe anavyo funga katika mzunguko wa kufunga ni kuhakikisha kuwa mzunguko wa mchawi mkuu unafunguka wakati wa kutripa. Ni vizuri pia kuunda kifaa cha kutofunguka (86) relay, yaani kwa kutumia funsiyo ya 86 katika baadhi ya relays za microprocessor zisizo moja tu au kwa kutumia relay tofauti.
Ni muhimu, mzunguko wa dhibiti wa nje wa mtumiaji usiwe na matishimilishi ya kufunga katika mzunguko wa kufunga. Vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu vinatengeneza kwa njia sawa na vifaa vya kuhifadhi vilivyohifadhiwa na electromagnet, kwa kuongeza kujifunga kwa nguvu. Ikiwa mzunguko wa mchawi mkuu unaotumika mara kwa mara, vifaa vya kuhifadhi vifuatavyo vinaweza kufunguka kiotomatiki hata ikiwa mzunguko wa kutripa unafunguka.
Chanzo mbalimbali yanaelezea muda unaotarajiwa kati ya kutokosa na kutengeneza tena. Mara nyingi, chanzo huchukua kuwa lazima kuwa na saa sita kati ya kutokosa na kutengeneza tena.
Mawazo kuhusu Kutokosa na Kutengeneza Zaidi
Vifaa vya kuhifadhi vilivyotumika kutengeneza transforma ni tofauti na vifaa vya kuhifadhi vilivyotumika kutengeneza mizizi tu katika vipengele vya mfuko wa ukuaji. Mfuko wa ukuaji wa mizizi ni mfuko wa daraja la M, ambao una vipengele vya dhibiti vinavyofaa kwa tatizo la mizizi. Kwa magari ya transforma, mfuko wa ukuaji unapaswa kuwa wa daraja la T, ambao unatumika kutoa dhibiti kamili kwa transforma.
Vifaa vya kuhifadhi vilivyosita na mfuko wa ukuaji wanaweza kufungua kwa ufanisi mdogo tu. Kwa hivyo, vifaa vya kuhifadhi vinapaswa kutumika kwa pamoja na mfuko wa ukuaji wa current-limiting. Pamoja ya vifaa vya kuhifadhi (ambayo hutengeneza mizigo ya kawaida na mizigo ya zaidi kidogo) na mfuko wa ukuaji wa current-limiting (ambayo hutengeneza mizigo zinazozidi uwezo wa vifaa vya kuhifadhi pekee) hutoa ufanisi mzima wa kutokosa na kutengeneza zaidi.
Relays za overcurrent zinapaswa kutumika kutoa dhibiti dhidi ya mizigo ya zaidi kidogo, ili kuzuia kutumika bila faida ya mfuko wa ukuaji. Hii inapaswa kuunganishwa na uwezo wa kufunga mizigo wa mfuko wa ukuaji na vifaa vya kuhifadhi. Tangu mfuko wa ukuaji hutengeneza moto mengi, si rahisi kwa mfuko wa ukuaji kuwa na ukubwa kidogo zaidi kuliko unatumaini kwa mizigo mrefu. Kwa hivyo, relays za overcurrent hutoa dhibiti dhidi ya kutengeneza zaidi sio tu kwa transforma lakini pia kwa pamoja ya mfuko wa ukuaji na vifaa vya kuhifadhi. Hii ni vyema kwa sababu jukumu la mfuko wa ukuaji ni kutengeneza kutokosa, si kutengeneza zaidi.
Dhibiti ya Phase Moja
Vifaa vya leo vya kutengeneza zaidi kwa mizizi huwa na dhibiti ya kutengeneza mizizi kiotomatiki wakati phase moja ya umeme imetokosa. Hata hivyo, kwa magari isiyotumika kwa mizizi, hii "dhibiti ya phase moja" haipaswi kuwa muhimu au ya maana. Kwa mfano, mizigo ya capacitor au taa hayawezi kutengeneza zaidi kutokosa phase moja. Hata hivyo, mtumiaji anapaswa kutathmini ikiwa dhibiti ya phase moja inafaa. Njia ya kawaida ya kutengeneza hii ni kutoa kifaa cha trip ya mfuko wa ukuaji, ambacho kinatumika kwa plunger mechanical kutoka mfuko wa ukuaji. Kwa chaguo hili, wakati mfuko wowote wa primary current-limiting unafanya kazi, plunger ya mfuko hutumia lever ya trip, kusababisha vifaa vya kuhifadhi vifuatavyo kufunguka.
Mawazo Mengine ya Matumizi
Vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu vinashiriki sifa nyingi za matumizi na vifaa vya kuhifadhi vilivyohifadhiwa na electromagnet. Kinyume na circuit breaker, vifaa vya kuhifadhi vinatumika sana, na viwekezo vya umeme 200,000. Uwezo wa transforma ambaye anaweza kutengenezwa kutoka vifaa vya kuhifadhi ni, kwa tabaka, unapitishwa na mfuko wa ukuaji (hasa kwa 7.2 kV) na uwezo wa mizigo wa vifaa vya kuhifadhi.
Vifaa vya kuhifadhi vinatumika na miundombinu ya nguvu ya dhibiti ndogo. Kwa hivyo, muda wa kufunga na kufungua unaweza kuwa polepole. Muda wa kufunga wa kawaida ni 40 ms kwa 400 A na 70 ms kwa 720 A, na muda wa kufungua ni 90 ms kwa 400 A na 35 ms kwa 720 A. Ingawa muda huu ni mrefu zaidi kuliko muda wa kufanya kazi wa circuit breaker, haihitaji maoni yoyote maalum kwa mipango ya dhibiti au maneno ya kufanya kazi ya system. Vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu vinajulikana kwa midhibiti ya kiwango cha mviringo, kushinda sekta za transition na majengo makubwa ya switchgear yanayotumika kwa circuit breaker. Tangu vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu hutoa dhibiti ya kutokosa na mfuko wa ukuaji, mfuko wa ukuaji wanaweza kufanya kazi wakati kutokosa ni kubwa. Ikiwa hii inatosha, muda wa kutengeneza mfuko wa ukuaji unaweza kuwa mrefu kuliko kutumia circuit breaker. Hata hivyo, tajriba imeonyesha kutwa kutokosa ni kubwa ni chache, kwa hivyo hii si tatizo kubwa.
Muhtasari
Vifaa vya kuhifadhi vilivyotumika kutengeneza transforma na mizigo mengine isiyotumika kwa mizizi kwa miaka mingi, na matumizi yake imeongezeka sana siku hizi. Matumizi ya vifaa vya kuhifadhi vilivyohamishwa kwa nguvu ni vyema sana wakati transforma zinatengenezwa kutoka vifaa vya kuhifadhi vya kiwango cha mviringo.