विंड टर्बाइनों की सरलीकृत विन्यास जिनमें अमेरिकी शैली के बॉक्स टाइप ट्रांसफ़ोर्मर लगे हुए हैं

विद्युत उत्पादन, एक नवीकरणीय और स्वच्छ ऊर्जा स्रोत के रूप में, काफी परिपक्व तकनीक है और अंतिम वर्षों में चीन में तेजी से विकसित हुआ है। यह अनुमान लगाया जाता है कि 2010 तक, कुल स्थापित क्षमता 1.8×10⁴ MW तक पहुंच जाएगी। विद्युत उत्पादन का विशेष गुण यह है कि इसका निर्माण समय कम होता है, त्वरित परिणाम आते हैं, और यह सबसे कीमत में संभव लाभदायक होता है। आम तौर पर, 50-एमडब्ल्यू की विद्युत स्थल का निर्माण करने में केवल लगभग एक वर्ष का समय लगता है। निर्माण के बाद, संचालन लागत कम होती है, और संचालन और रखरखाव का कार्य अपेक्षाकृत कम होता है।

विद्युत स्थलों के लिए चुने गए उत्तरोत्तर ट्रांसफार्मर्स का सारांश

प्रत्येक विद्युत युनिट को एक उत्तरोत्तर ट्रांसफार्मर से लैस किया जाता है, जिसका उपयोग उत्पन्न वोल्टेज (0.69 kV) को बढ़ाने और इसे विद्युत स्थल की आंतरिक संकलन लाइनों से जोड़ने के लिए किया जाता है। "एक मशीन - एक ट्रांसफार्मर" का यूनिट कनेक्शन मोड तार के लिए अपनाया जाता है। संकलन लाइनें विद्युत स्थल के उत्तरोत्तर सबस्टेशन के माध्यम से विद्युत ग्रिड से जुड़ी होती हैं। वर्तमान में, चुने गए ट्रांसफार्मर मुख्य रूप से तीन प्रकार के हैं: सामान्य तेल-सिक्त ट्रांसफार्मर (कम उपयोग में), यूरोपीय-शैली की पूर्व-निर्मित सबस्टेशन, और अमेरिकी-शैली की पूर्व-निर्मित सबस्टेशन (अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन के रूप में जानी जाती है)। इनमें से, अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन वर्तमान में अधिक उपयोग में लाई जाती है।

यूरोपीय-शैली की पूर्व-निर्मित सबस्टेशन की तुलना में, अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन के संरचना सघन, पूर्ण-सील, छोटे आकार, घुमावदार केबल प्लग का उपयोग, गैस सुरक्षा की अनुपस्थिति, और संचालन और रखरखाव की सुविधा के लाभ हैं। अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन मुख्य रूप से शहरी वितरण नेटवर्क, जैसे आवासीय क्षेत्र, औद्योगिक पार्क, व्यापार केंद्र, और अन्य विद्युत आपूर्ति स्थानों में उपयोग की जाती है। वर्तमान वर्षों में, वे विद्युत टर्बाइनों के समर्थन में उत्तरोत्तर ट्रांसफार्मर के रूप में व्यापक रूप से उपयोग की जा रही हैं। उनकी प्रतिनिधित्व वाली विद्युत तार संरचना (वितरण नेटवर्क में लागू की जाने वाली विधि के लगभग एक जैसी) चित्र 1 में दिखाई गई है। वितरण नेटवर्क की आवश्यकताओं के अनुसार, अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन में निम्नलिखित संगत सुरक्षाएं सम्मिलित हैं:

• तेल-सिक्त प्लग-इन फ्यूज, जो ट्रांसफार्मर के निम्न वोल्टेज पक्ष पर शॉर्ट-सर्किट दोष होने पर फट जाते हैं;

• तेल-सिक्त सीमित फ्यूज, जो ट्रांसफार्मर के अंदर उच्च वोल्टेज पक्ष पर शॉर्ट-सर्किट दोष होने पर तेजी से फट जाते हैं, ट्रांसफार्मर को काट देते हैं, और दुर्घटना के फैलने से रोकते हैं।

• तेल-सिक्त तीन-प्रकार का एकीकृत लोड स्विच, जो ट्रांसफार्मर के साथ लोड के साथ बंद करने का कार्य पूरा कर सकता है;

• एक स्मार्ट सर्किट ब्रेकर (या फ्यूज डिसकनेक्ट स्विच), मुख्य रूप से लोड पक्ष की सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है।

अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन की सुरक्षा की सरलीकरण

सरलीकरण के सिद्धांत

अमेरिकी-शैली का ट्रांसफार्मर एक ट्रांसफार्मर है जो अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन के मूल विशेषताओं, जैसे इसकी संरचना, ढालवाले रेडिएटर, गैस सुरक्षा की अनुपस्थिति, दबाव-मुक्ती वाल्व, और सीमित फ्यूज को बनाए रखता है। हालांकि, यह सुरक्षा उपकरणों को सरल करता है। विद्युत ऑपरेशन अनुभव के सारांश के आधार पर, इसके ग्रिड सुरक्षा के कुछ घटकों को हटा दिया जाता है, इसलिए यह एक विशेष रूप से विद्युत के लिए उपयोग किया जाने वाला ट्रांसफार्मर बन जाता है।

सरलीकृत सुरक्षा की संरचना

विद्युत में उपयोग की जाने वाली अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन से ग्रिड सुरक्षा घटकों को हटाना तकनीकी रूप से संभव है। संकलन लाइनों में पर्याप्त सुरक्षा उपकरण (उत्तरोत्तर सबस्टेशन में स्थापित) लगे होते हैं। संकलन लाइनें उत्तरोत्तर सबस्टेशन से जुड़ी होती हैं, और वोल्टेज बढ़ाने के बाद, वे सिस्टम से जुड़ी होती हैं। उत्तरोत्तर स्टेशन प्रत्येक संकलन लाइन के लिए लाइन सुरक्षा सेट करता है। सुरक्षा का परिसर न केवल संकलन लाइनों को कवर करता है, बल्कि बॉक्स-टाइप सबस्टेशन और विद्युत टर्बाइन तक फैला होता है। जब किसी लाइन पर शॉर्ट-सर्किट या अन्य दोष होता है, तो लाइन सुरक्षा कार्रवाई करती है और उस लाइन को काट देती है। विद्युत टर्बाइनों में पूर्ण सेट ग्रिड सुरक्षा उपकरण (जमीन पर नियंत्रण केबिन में स्थापित) लगे होते हैं। जब ग्रिड में दोष या असामान्यता होती है, तो विद्युत टर्बाइन सुरक्षा कार्रवाई करती है और विद्युत टर्बाइन को काट देती है (यहाँ, ग्रिड संकलन लाइन और बॉक्स-टाइप सबस्टेशन सिस्टम को संदर्भित करता है)। तालिका 1 विद्युत टर्बाइन निर्माता द्वारा सेट की गई ग्रिड सुरक्षा दिखाती है।

कुछ बॉक्स-टाइप सबस्टेशनों की सुरक्षा संरचनाएं अपेक्षाकृत सरल हैं। उनकी सुरक्षा क्षमताएं संकलन लाइन सुरक्षा और विद्युत टर्बाइन सुरक्षा की तुलना में बहुत कम हैं, और वे अतिरिक्त पारस्परिक सुरक्षा बनाती हैं। इसलिए, बॉक्स-टाइप सबस्टेशनों में ग्रिड सुरक्षा की संरचना अनावश्यक है और इसे हटा दिया जा सकता है। स्मार्ट सर्किट ब्रेकर की सुरक्षा क्षेत्र और कार्य विद्युत टर्बाइनों की ग्रिड सुरक्षा द्वारा पूरी तरह से प्रतिस्थापित किये जा सकते हैं। इसके साथ-साथ, कुछ अनावश्यक घटकों, जैसे लोड स्विच और प्लग-इन फ्यूज को हटाने से दुर्घटना बिंदुओं की संख्या कम होती है और उपकरणों की संचालन विश्वसनीयता में सुधार होता है।

सरलीकृत अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन की सुरक्षा सेटिंग्स

सरलीकृत अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन को विद्युत स्थलों की संचालन आवश्यकताओं को पूरा करने की सुनिश्चितता के लिए, जिलिन इलेक्ट्रिक पावर कंपनी के इलेक्ट्रिक पावर रिसर्च इंस्टीट्यूट ने जिलिन इलेक्ट्रिक पावर कंपनी, बीजिंग सिफांग माइक्रो-इलेक्ट्रॉनिक कंपनी, डाटांग जिलिन कंपनी और अन्य इकाइयों से 18 विशेषज्ञों को विशेष रूप से संगठित किया और सरलीकृत अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन की संरचना का प्रदर्शन और समीक्षा की। यह माना गया कि सरलीकृत अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन विद्युत के लिए एक विशेष ट्रांसफार्मर है, जो अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन तकनीक के विश्लेषण पर आधारित है। तकनीकी रूप से, यह विद्युत टर्बाइन यूनिटों के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन की आवश्यकताओं को पूरा करता है, अच्छे आर्थिक लाभ प्रदान करता है, और विद्युत स्थलों में व्यापक रूप से प्रचारित और उपयोग किया जा सकता है। सरलीकृत अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन की संरचना चित्र 2 में दिखाई गई है।

तकनीकी और आर्थिक विश्लेषण

वर्तमान में, अधिकांश विद्युत स्थल मूल रूप से डिजाइन की गई अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन का उपयोग करते हैं, जिनकी जटिल सुरक्षा क्षमताएं विद्युत प्रणालियों के लिए उपयुक्त नहीं हैं। सरलीकृत अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन का उपयोग करके उपकरणों की लागत में विशेष रूप से कमी की जा सकती है, जो अच्छे सामाजिक और आर्थिक लाभ प्रदान करता है। प्रारंभिक गणना के अनुसार, प्रत्येक यूनिट की लागत लगभग 30,000 युआन तक कम हो सकती है।

लोड स्विच, प्लग-इन फ्यूज, और स्मार्ट सर्किट ब्रेकर जैसे कुछ अनावश्यक घटकों को हटाने के बाद, दुर्घटना बिंदुओं की संख्या कम हो जाती है, जो दुर्घटनाओं की संभावना को बहुत कम करता है। संचालन सरल, सुविधाजनक, सुरक्षित और विश्वसनीय है, और रखरखाव की मात्रा में बहुत कमी आती है। सरलीकृत अमेरिकी-शैली की बॉक्स-टाइप सबस्टेशन को जिलिन प्रांत के कुछ विद्युत स्थलों में लागू किया गया है, जिससे स्पष्ट सामाजिक और आर्थिक लाभ प्राप्त हुए हैं।