लंबी दूरी पर बिजली लाइनों की स्थिरता और निरंतर संचालन में सुधार के उपाय

विद्युत लाइन के समानांतर संचालन की स्थिरता लंबी दूरी पर विद्युत ऊर्जा के संचरण में सबसे महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। स्थिरता की स्थिति के अनुसार, लाइन की संचरण क्षमता वोल्टेज के वर्ग के अनुपात में बढ़ जाती है, और इसलिए ट्रांसमिशन वोल्टेज बढ़ाना सर्किट पर लोड बढ़ाने के सबसे प्रभावी तरीकों में से एक है और इस प्रकार समांतर सर्किट की संख्या को कम करता है। .

ऐसे मामलों में जहां यह तकनीकी और आर्थिक रूप से अव्यावहारिक है कि 1 मिलियन किलोवाट या उससे अधिक की बहुत बड़ी शक्तियों को लंबी दूरी पर प्रसारित किया जा सकता है, तब वोल्टेज में बहुत महत्वपूर्ण वृद्धि की आवश्यकता होती है। उसी समय, हालांकि, उपकरण का आकार, उसका वजन और लागत, साथ ही इसके उत्पादन और विकास में कठिनाइयाँ काफी बढ़ जाती हैं। इस संबंध में, हाल के वर्षों में पारेषण लाइनों की क्षमता बढ़ाने के उपाय विकसित किए गए हैं, जो सस्ते होने के साथ-साथ काफी प्रभावी भी होंगे।

विद्युत संचरण विश्वसनीयता के दृष्टिकोण से, यह मायने रखता है कि कैसे समानांतर संचालन की स्थिर और गतिशील स्थिरता ... नीचे चर्चा की गई कुछ गतिविधियाँ दोनों प्रकार की स्थिरता के लिए प्रासंगिक हैं, जबकि अन्य मुख्य रूप से उनमें से एक के लिए हैं, जिन पर चर्चा की जाएगी अंदर - नीचे।

गति बंद गति

संचरित शक्ति को बढ़ाने का आम तौर पर स्वीकृत और सस्ता तरीका क्षतिग्रस्त तत्व (लाइन, इसका अलग खंड, ट्रांसफार्मर, आदि) को बंद करने के लिए समय कम करना है, जिसमें कार्रवाई का समय शामिल है रिले सुरक्षा और स्वयं स्विच का परिचालन समय। यह उपाय मौजूदा बिजली लाइनों पर व्यापक रूप से लागू होता है। गति के संदर्भ में, रिले सुरक्षा और सर्किट ब्रेकर दोनों में हाल के वर्षों में कई महान प्रगति हुई है।

स्टॉपिंग गति केवल गतिशील स्थिरता के लिए महत्वपूर्ण है और मुख्य रूप से ट्रांसमिशन लाइन पर दोषों के मामले में इंटरकनेक्टेड ट्रांसमिशन लाइनों के लिए महत्वपूर्ण है। ऊर्जा के ब्लॉक प्रसारण के लिए, जहां लाइन पर एक गलती ब्लॉक के बंद होने की ओर ले जाती है, प्राप्त (द्वितीयक) नेटवर्क में दोषों के मामले में गतिशील स्थिरता महत्वपूर्ण है और इसलिए गलती को तेजी से हटाने का ध्यान रखना आवश्यक है इस नेटवर्क में।

उच्च गति वोल्टेज नियामकों का अनुप्रयोग

नेटवर्क में शॉर्ट सर्किट के मामले में, बड़ी धाराओं के प्रवाह के कारण वोल्टेज में हमेशा एक या दूसरी कमी होती है। वोल्टेज में गिरावट अन्य कारणों से भी हो सकती है, उदाहरण के लिए, जब लोड तेजी से बढ़ता है या जब जनरेटर की शक्ति बंद हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप अलग-अलग स्टेशनों के बीच बिजली का पुनर्वितरण होता है।

वोल्टेज में कमी से समानांतर ऑपरेशन की स्थिरता में तेज गिरावट आती है। इसे खत्म करने के लिए, बिजली संचरण के सिरों पर वोल्टेज में तेजी से वृद्धि की आवश्यकता होती है, जो उच्च गति वाले वोल्टेज नियामकों का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है जो प्रभावित करते हैं जनरेटर की उत्तेजना और उनके तनाव में वृद्धि।

यह गतिविधि सबसे सस्ती और सबसे प्रभावी में से एक है। हालांकि, यह आवश्यक है कि वोल्टेज नियामकों में जड़ता हो, और इसके अलावा, मशीन की उत्तेजना प्रणाली को सामान्य की तुलना में वोल्टेज के बढ़ने की आवश्यक दर और इसकी परिमाण (बहुलता) प्रदान करनी चाहिए, अर्थात। कहा गया छत "।

हार्डवेयर मापदंडों में सुधार

जैसा ऊपर बताया गया है, कुल मूल्य संचरण प्रतिरोध जनरेटर और ट्रांसफार्मर के प्रतिरोध शामिल हैं। समानांतर संचालन की स्थिरता के दृष्टिकोण से, महत्वपूर्ण बात यह है कि प्रतिक्रिया (सक्रिय प्रतिरोध, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, शक्ति और ऊर्जा हानि को प्रभावित करता है)।

एक जनरेटर या ट्रांसफॉर्मर की प्रतिक्रिया में वोल्टेज ड्रॉप उसके रेटेड करंट (रेटेड पावर के अनुरूप करंट) पर होता है, जिसे सामान्य वोल्टेज के रूप में संदर्भित किया जाता है और इसे प्रतिशत (या यूनिट के कुछ हिस्सों) के रूप में व्यक्त किया जाता है, जो महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है। जनरेटर या ट्रांसफार्मर।

तकनीकी और आर्थिक कारणों से, जनरेटर और ट्रांसफार्मर विशिष्ट प्रतिक्रियाओं के लिए डिज़ाइन और निर्मित होते हैं जो किसी दिए गए प्रकार की मशीन के लिए इष्टतम होते हैं। प्रतिक्रियाएँ कुछ सीमाओं के भीतर भिन्न हो सकती हैं, और प्रतिक्रिया में कमी, एक नियम के रूप में, आकार और वजन में वृद्धि के साथ होती है, और इसलिए, लागत में।हालांकि, जनरेटर और ट्रांसफार्मर की कीमतों में वृद्धि अपेक्षाकृत कम है और आर्थिक रूप से पूरी तरह से उचित है।

कुछ मौजूदा पारेषण लाइनें बेहतर पैरामीटर वाले उपकरणों का उपयोग करती हैं। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि व्यवहार में, कुछ मामलों में, मानक (विशिष्ट) अभिकारकों वाले उपकरण का उपयोग किया जाता है, लेकिन थोड़ी अधिक शक्ति के साथ, विशेष रूप से 0.8 के शक्ति कारक के लिए गणना की जाती है, जबकि वास्तव में शक्ति के संचरण मोड के अनुसार , 0. 9 — 0.95 के बराबर होने की अपेक्षा की जानी चाहिए।

ऐसे मामलों में जहां पनबिजली स्टेशन से बिजली का संचार होता है और टरबाइन नाममात्र से 10% अधिक शक्ति विकसित कर सकता है, और कभी-कभी इससे भी अधिक, फिर गणना से अधिक दबाव पर, जनरेटर द्वारा दी गई सक्रिय शक्ति में वृद्धि संभव है।

पदों का परिवर्तन

किसी दुर्घटना की स्थिति में, एक जुड़ी हुई योजना में संचालित दो समानांतर लाइनों में से एक और बिना मध्यवर्ती चयन के, यह पूरी तरह से टूट जाती है और इसलिए बिजली लाइन का प्रतिरोध दोगुना हो जाता है। यदि इसकी लंबाई अपेक्षाकृत कम है तो शेष कार्यशील लाइन पर दोगुनी शक्ति का संचरण संभव है।

काफी लंबाई की लाइनों के लिए, लाइन में वोल्टेज ड्रॉप की भरपाई के लिए और पावर ट्रांसमिशन के रिसीविंग एंड पर इसे स्थिर रखने के लिए विशेष उपाय किए जाते हैं। उस अंत तक, शक्तिशाली तुल्यकालिक कम्पेसाटरजो उस लाइन को प्रतिक्रियाशील शक्ति भेजते हैं जो आंशिक रूप से लाइन और ट्रांसफॉर्मर की प्रतिक्रिया के कारण होने वाली प्रतिक्रियाशील शक्ति के लिए क्षतिपूर्ति करती है।

हालाँकि, ऐसे तुल्यकालिक कम्पेसाटर लंबे विद्युत संचरण के संचालन की स्थिरता की गारंटी नहीं दे सकते हैं।लंबी लाइनों पर, एक सर्किट के आपातकालीन बंद होने की स्थिति में संचरित शक्ति में कमी से बचने के लिए, स्विचिंग पोल का उपयोग किया जा सकता है, जो लाइन को कई खंडों में विभाजित करता है।

स्विचिंग पोस्ट पर बसबार्स की व्यवस्था की जाती है, जिसमें स्विच की मदद से लाइनों के अलग-अलग खंड जुड़े होते हैं। ध्रुवों की उपस्थिति में, दुर्घटना की स्थिति में, केवल क्षतिग्रस्त खंड काट दिया जाता है, और इसलिए लाइन का कुल प्रतिरोध थोड़ा बढ़ जाता है, उदाहरण के लिए, 2 स्विचिंग ध्रुवों के साथ, यह केवल 30% बढ़ता है, और दो बार नहीं, जैसा कि स्विचिंग पोस्ट की कमी के साथ होगा।

संपूर्ण विद्युत संचरण (जनरेटर और ट्रांसफार्मर के प्रतिरोध सहित) के कुल प्रतिरोध के संदर्भ में, प्रतिरोध में वृद्धि और भी कम होगी।

तारों का पृथक्करण

कंडक्टर की प्रतिक्रिया कंडक्टर के त्रिज्या के कंडक्टर के बीच की दूरी के अनुपात पर निर्भर करती है। जैसे ही वोल्टेज बढ़ता है, एक नियम के रूप में, तारों और उनके क्रॉस-सेक्शन के बीच की दूरी और इसलिए त्रिज्या भी बढ़ जाती है। इसलिए, प्रतिक्रिया अपेक्षाकृत संकीर्ण सीमा के भीतर भिन्न होती है, और अनुमानित गणना में इसे आमतौर पर x = 0.4 ओम / किमी के बराबर लिया जाता है।

220 केवी और अधिक के वोल्टेज वाली लाइनों के मामले में, तथाकथित घटना देखी जाती है। "ताज"। यह घटना ऊर्जा के नुकसान से जुड़ी है, विशेष रूप से खराब मौसम में महत्वपूर्ण है। अत्यधिक कोरोना नुकसान को खत्म करने के लिए कंडक्टर के एक निश्चित व्यास की आवश्यकता होती है। 220 केवी से ऊपर के वोल्टेज पर, इतने बड़े क्रॉस-सेक्शन वाले घने कंडक्टर प्राप्त होते हैं जो आर्थिक रूप से उचित नहीं हो सकते।इन कारणों से, तांबे के खोखले तार प्रस्तावित किए गए हैं और कुछ उपयोग पाए गए हैं।

कोरोना के दृष्टिकोण से, यह खोखले-विभाजित तारों के बजाय उपयोग करने के लिए अधिक कुशल है। एक विभाजित तार में 2 से 4 अलग-अलग तार होते हैं जो एक दूसरे से एक निश्चित दूरी पर स्थित होते हैं।

जब तार टूटता है, तो इसका व्यास बढ़ जाता है और परिणामस्वरूप:

a) कोरोना के कारण होने वाली ऊर्जा की हानि काफी कम हो जाती है,

बी) इसका प्रतिक्रियाशील और तरंग प्रतिरोध घटता है और तदनुसार, विद्युत लाइन की प्राकृतिक शक्ति बढ़ जाती है। लाइन की प्राकृतिक शक्ति लगभग तब बढ़ जाती है जब दो किस्में 25 - 30%, तीन - 40% तक, चार - 50% तक विभाजित हो जाती हैं।

अनुदैर्ध्य मुआवजा

जैसे-जैसे लाइन की लंबाई बढ़ती है, उसकी प्रतिक्रिया उसी के अनुसार बढ़ती जाती है, और इसके परिणामस्वरूप समानांतर ऑपरेशन की स्थिरता काफी बिगड़ जाती है। एक लंबी संचरण लाइन की मुक़ाबला कम करने से इसकी वहन क्षमता बढ़ जाती है। लाइन में स्थिर कैपेसिटर सहित क्रमिक रूप से इस तरह की कमी सबसे प्रभावी ढंग से प्राप्त की जा सकती है।

इस तरह के कैपेसिटर अपने प्रभाव में लाइन के स्व-अधिष्ठापन की क्रिया के विपरीत होते हैं, और इस प्रकार एक डिग्री या किसी अन्य के लिए वे इसकी भरपाई करते हैं। इसलिए, इस पद्धति का सामान्य नाम अनुदैर्ध्य मुआवजा है। स्थिर कैपेसिटर की संख्या और आकार के आधार पर, आगमनात्मक प्रतिरोध को लाइन की एक या दूसरी लंबाई के लिए मुआवजा दिया जा सकता है। प्रतिपूर्ति रेखा की लंबाई का उसकी कुल लंबाई से अनुपात, एक इकाई के भागों में या प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है, मुआवजे की डिग्री कहलाती है।

ट्रांसमिशन लाइन सेक्शन में शामिल स्टेटिक कैपेसिटर असामान्य परिस्थितियों के संपर्क में आते हैं जो शॉर्ट सर्किट के दौरान ट्रांसमिशन लाइन पर और उसके बाहर हो सकते हैं, उदाहरण के लिए प्राप्त नेटवर्क में। सबसे गंभीर हैं लाइन में शॉर्ट सर्किट।

जब बड़ी आपातकालीन धाराएँ कैपेसिटर से होकर गुजरती हैं, तो उनमें वोल्टेज काफी बढ़ जाता है, भले ही थोड़े समय के लिए, लेकिन यह उनके इन्सुलेशन के लिए खतरनाक हो सकता है। इससे बचने के लिए कैपेसिटर के समानांतर एक एयर गैप जोड़ा जाता है। जब कैपेसिटर में वोल्टेज एक निश्चित, पूर्व-चयनित मान से अधिक हो जाता है, तो अंतराल कट जाता है और यह आपातकालीन धारा के प्रवाह के लिए एक समानांतर मार्ग बनाता है। पूरी प्रक्रिया बहुत जल्दी होती है और इसके पूरा होने के बाद कैपेसिटर की दक्षता फिर से बहाल हो जाती है।

जब मुआवजे की डिग्री 50% से अधिक नहीं होती है, तो सबसे उपयुक्त स्थापना होती है स्थैतिक संधारित्र बैंक लाइन के बीच में, जबकि उनकी शक्ति कुछ कम हो जाती है और काम करने की स्थिति आसान हो जाती है।