प्रत्यक्ष वर्तमान विद्युत तार
डायरेक्ट करंट ट्रांसमिशन लाइनों के फायदे इस प्रकार हैं:
1. रेखा के साथ संचरित शक्ति की सीमा इसकी लंबाई पर निर्भर नहीं करती है और वर्तमान विद्युत लाइनों को बदलने की तुलना में बहुत अधिक है;
2. ओवरहेड एसी ट्रांसमिशन लाइनों की एक स्थिर स्थिरता सीमा विशेषता की अवधारणा समाप्त हो गई है;
3. डायरेक्ट करंट के साथ ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइनों से जुड़ी इलेक्ट्रिकल सिस्टम अतुल्यकालिक रूप से या विभिन्न आवृत्तियों के साथ काम कर सकती हैं;
4. तीन के बजाय केवल दो तारों की आवश्यकता होती है, या यदि आप दूसरे के रूप में जमीन का उपयोग करते हैं तो एक भी।
अंजीर में। 1. प्रस्तुत द्विध्रुवी डीसी ट्रांसमिशन सर्किट ("दो ध्रुव - जमीन")।
इस आंकड़े में, यूडी और यूजेड, कनवर्टर (रेक्टीफायर और इन्वर्टर) सबस्टेशन; एल - उच्च हार्मोनिक्स, वोल्टेज तरंगों और आपातकालीन धाराओं के प्रभाव को कम करने के लिए रिएक्टर या फिल्टर; आरएल लाइन प्रतिरोध है; जी, टी - जनरेटर और ट्रांसफार्मर।
बिजली का उत्पादन और खपत वैकल्पिक चालू पर किया जाता है।
अंजीर। 1. आपातकालीन मोड में डीसी ट्रांसमिशन सर्किट
स्थायी रेखा के मुख्य तत्व:
1.नियंत्रित उच्च वोल्टेज रेक्टीफायर्स जिससे कनवर्टर सबस्टेशन सर्किट इकट्ठा किया जाता है।
2. नियंत्रित उच्च वोल्टेज इनवर्टर जिससे कनवर्टर सबस्टेशन का सर्किट भी इकट्ठा होता है।
इन्वर्टर सबस्टेशन की योजना मौलिक रूप से रेक्टिफायर सबस्टेशन की योजना से भिन्न नहीं होती है, क्योंकि रेक्टिफायर प्रतिवर्ती होते हैं। अंतर केवल इतना है कि इन्वर्टर सबस्टेशन पर प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रदान करने के लिए क्षतिपूर्ति करने वाले उपकरण, कैपेसिटर या सिंक्रोनस कम्पेसाटर स्थापित किए जाने चाहिए, जो कि संचरित सक्रिय शक्ति का लगभग 50 ... 60% है।
बाइपोलर ट्रांसमिशन में दो कन्वर्टर स्टेशनों के मध्य बिंदु ग्राउंडेड होते हैं और पोल अलग-थलग होते हैं।
पोल वोल्टेज यूपी पोल-टू-ग्राउंड वोल्टेज के बराबर है। उदाहरण के लिए, वोल्गोग्राड-डोनबास पावर ट्रांसमिशन में, जमीन पर ध्रुव का वोल्टेज +400 केवी है, और दूसरे ध्रुव का वोल्टेज 400 केवी है। ध्रुवों के बीच वोल्टेज उद 800 केवी। ट्रांसमिशन को दो स्वतंत्र अर्ध-सर्किट में विभाजित किया जा सकता है। सामान्य मोड में, अर्ध-सर्किट में समान बिंदुओं के साथ, जमीन के माध्यम से धारा शून्य के करीब होती है। दोनों ट्रांसमिशन हाफ-सर्किट स्वायत्त रूप से काम कर सकते हैं और एक पोल की विफलता के मामले में, आधी बिजली जमीन के माध्यम से वापसी के साथ दूसरे पोल के माध्यम से प्रेषित की जा सकती है।
सिंगल-पोल या सिंगल-हाफ-सर्किट फॉल्ट की स्थिति में, दूसरा हाफ-सर्किट सिंगल-पोल सर्किट पर काम कर सकता है।
चावल। 2. इमरजेंसी मोड में डायरेक्ट करंट ट्रांसमिशन स्कीम
सिंगल-पोल ट्रांसमिशन में, एक पोल ग्राउंडेड होता है और एक वायर ग्राउंड से इंसुलेटेड होता है। दूसरा तार या तो ट्रांसमिशन के दोनों तरफ से जुड़ा हुआ है या गायब है।इस तरह के ग्राउंडेड दूसरे तार का उपयोग उन मामलों में किया जाता है जहां जमीन में करंट का उपयोग अस्वीकार्य है (उदाहरण के लिए, बड़े शहरों में प्रवेश करते समय)। एक नियम के रूप में, एकध्रुवीय संचरण सर्किट में एक तार और जमीन हो सकती है, और एक द्विध्रुवीय में दो तार हो सकते हैं। 1200 ए तक जमीन के माध्यम से प्रत्यक्ष वर्तमान के दीर्घकालिक संचरण का अनुभव।
एकध्रुवीय परिपथों का उपयोग कम दूरी पर 100…200 मेगावाट तक की छोटी शक्तियों को संचारित करने के लिए किया जाता है। द्विध्रुवी सर्किट का उपयोग करके बड़ी शक्तियों को लंबी दूरी पर प्रसारित करने की सिफारिश की जाती है।
कन्वर्टर सबस्टेशन, जटिल और महंगे उपकरण के कारण, डीसी ट्रांसमिशन की लागत में काफी वृद्धि करते हैं। साथ ही, कम तारों, इंसुलेटर, फिटिंग और लाइटर सपोर्ट के कारण डीसी लाइन एसी की तुलना में सस्ता है।
स्थायी लाइन की ऊर्जा हस्तांतरण क्षमता लाइन के सिरों पर मूल्य और वोल्टेज अंतर से निर्धारित होती है, यह लाइनों और अंत उपकरणों के सक्रिय प्रतिरोधों के साथ-साथ परिवर्तित सबस्टेशनों की शक्ति से सीमित होती है।
DC लाइन की वहन क्षमता AC लाइन की तुलना में बहुत अधिक है।
वोल्टेज Ud = 800 kV के साथ वोल्गोग्राड-डोनबास लाइन के द्विध्रुवीय संचरण की कुल शक्ति 720 मेगावाट है। दुनिया की सबसे बड़ी लाइन एकिबस्तुज़-सेंटर को यूपी = ± 750 केवी, ध्रुवों के बीच वोल्टेज उद = 1500 केवी और लंबाई 2500 किमी के साथ चालू किया गया था। बिजली क्षमता को 6000 मेगावाट तक बढ़ाया जा सकता है।
डायरेक्ट करंट लाइनों का मुख्य अनुप्रयोग क्षेत्र लंबी दूरी पर बड़ी शक्ति का संचरण है। हालाँकि, इन पंक्तियों के विशेष गुण उन्हें अन्य मामलों में भी सफलतापूर्वक उपयोग करने की अनुमति देते हैं।उदाहरण के लिए, प्रत्यक्ष वर्तमान लाइनें प्रभावी होती हैं जब समुद्री जलडमरूमध्य को पार करना आवश्यक होता है, साथ ही अतुल्यकालिक प्रणालियों या विभिन्न आवृत्तियों (तथाकथित डीसी कनेक्शन) पर काम करने वाली प्रणालियों को जोड़ने के लिए।
सैन्य मामलों में हाई और अल्ट्रा हाई वोल्टेज डायरेक्ट करंट लाइनों के साथ-साथ लो और मीडियम वोल्टेज डायरेक्ट करंट लाइनों का भी उपयोग किया जाता है।
निम्नलिखित वोल्टेज आम हैं: कम वोल्टेज - 6, 12, 24, 36.48, 60 वोल्ट, मध्यम वोल्टेज - 110, 220, 400 वोल्ट।
सभी वोल्टेज के लिए, डीसी लाइनों के निम्नलिखित फायदे हैं:
1. उन्हें स्थिरता गणना की आवश्यकता नहीं होती है।
2. ऐसी लाइनों में वोल्टेज अधिक समान होता है, क्योंकि स्थिर अवस्था में वे प्रतिक्रियाशील शक्ति उत्पन्न नहीं करते हैं।
3. प्रत्यावर्ती धारा की तुलना में दिष्ट धारा लाइनों का निर्माण सरल होता है: इंसुलेटर के कम तार, धातु की कम खपत।
4. बिजली प्रवाह की दिशा उलट (प्रतिवर्ती रेखाएं) हो सकती है।
नुकसान:
1. बड़ी संख्या में वोल्टेज कन्वर्टर्स और सहायक उपकरणों के साथ जटिल टर्मिनल सबस्टेशन बनाने की आवश्यकता। रेक्टीफायर्स और इनवर्टर एसी की तरफ वोल्टेज तरंग को महत्वपूर्ण रूप से विकृत करने के लिए जाने जाते हैं। इसलिए, शक्तिशाली चौरसाई उपकरणों को स्थापित करना आवश्यक है, जो विश्वसनीयता को काफी कम कर देता है।
2. डीसी लाइन से बिजली का चयन अभी भी मुश्किल है।
3. डायरेक्ट करंट लाइनों में, यह आवश्यक है कि चालू करने से पहले दोनों सिरों पर ध्रुवता और वोल्टेज लगभग समान हों।
इस प्रकार, यह निष्कर्ष निकालना संभव है कि k0 की उच्च लागत के कारण (चित्र।3), प्रत्यक्ष धारा (वक्र 2) के साथ विद्युत लाइनों का निर्माण लगभग 1000 ... 1200 किमी (बिंदु मीटर) के बराबर बड़ी दूरी पर ही आर्थिक रूप से संभव हो जाता है।
चावल। 3. प्रत्यावर्ती धारा - 1 और प्रत्यक्ष धारा - 2 के लिए रेखा l की लंबाई पर पूंजीगत लागत k की निर्भरता
I. I. मेस्त्रीकोव