बिजली संयंत्र से उपभोक्ता तक बिजली का संचरण

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

उत्पादन के प्रत्यक्ष स्रोतों से उपभोक्ता तक विद्युत ऊर्जा कई तकनीकी बिंदुओं से होकर गुजरती है। साथ ही, इसके वाहक स्वयं कंडक्टरों के साथ लाइनों के रूप में इस बुनियादी ढांचे में आवश्यक हैं। कई मायनों में, वे बिजली संचरण की एक बहु-स्तरीय और जटिल प्रणाली बनाते हैं, जहां उपभोक्ता अंतिम कड़ी है।

बिजली कहाँ से आती है?

ऊर्जा आपूर्ति की समग्र प्रक्रिया के पहले चरण में उत्पादन होता है, अर्थात बिजली का उत्पादन होता है। इसके लिए विशेष स्टेशनों का उपयोग किया जाता है जो इसके अन्य स्रोतों से ऊर्जा का उत्पादन करते हैं। गर्मी, पानी, धूप, हवा और यहां तक कि पृथ्वी को भी बाद के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। प्रत्येक मामले में, जनरेटर स्टेशनों का उपयोग किया जाता है जो प्राकृतिक या कृत्रिम रूप से उत्पन्न ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करते हैं। ये पारंपरिक परमाणु या थर्मल पावर प्लांट और सौर ऊर्जा वाली पवन चक्कियां हो सकती हैंबैटरी। अधिकांश उपभोक्ताओं को बिजली के संचरण के लिए, केवल तीन प्रकार के स्टेशनों का उपयोग किया जाता है: परमाणु ऊर्जा संयंत्र, थर्मल पावर प्लांट और पनबिजली संयंत्र। तदनुसार, परमाणु, थर्मल और हाइड्रोलॉजिकल प्रतिष्ठान। वे दुनिया भर में लगभग 75-85% ऊर्जा उत्पन्न करते हैं, हालांकि आर्थिक और विशेष रूप से पर्यावरणीय कारकों के कारण, इस सूचक में कमी की ओर रुझान बढ़ रहा है। एक तरह से या किसी अन्य, यह मुख्य बिजली संयंत्र हैं जो उपभोक्ता को इसके आगे संचरण के लिए ऊर्जा का उत्पादन करते हैं।

विद्युत ऊर्जा के संचरण के लिए नेटवर्क

उत्पन्न ऊर्जा का परिवहन नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर द्वारा किया जाता है, जो विभिन्न विद्युत प्रतिष्ठानों का एक संयोजन है। उपभोक्ताओं को बिजली के संचरण के लिए बुनियादी ढांचे में ट्रांसफार्मर, कन्वर्टर्स और सबस्टेशन शामिल हैं। लेकिन इसमें अग्रणी स्थान पर बिजली लाइनों का कब्जा है जो सीधे बिजली संयंत्रों, मध्यवर्ती प्रतिष्ठानों और उपभोक्ताओं को जोड़ती हैं। उसी समय, नेटवर्क एक दूसरे से भिन्न हो सकते हैं - विशेष रूप से, उद्देश्य से:

• सार्वजनिक नेटवर्क। घरेलू, औद्योगिक, कृषि और परिवहन सुविधाओं की आपूर्ति करें।
• स्वायत्त बिजली आपूर्ति के लिए नेटवर्क संचार। स्वायत्त और मोबाइल वस्तुओं को शक्ति प्रदान करें, जिसमें विमान, जहाज, गैर-वाष्पशील स्टेशन आदि शामिल हैं।
• व्यक्तिगत तकनीकी संचालन करने वाली सुविधाओं की बिजली आपूर्ति के लिए नेटवर्क। उसी उत्पादन सुविधा में, बिजली की मुख्य आपूर्ति के अलावा, किसी विशेष की संचालन क्षमता को बनाए रखने के लिए एक लाइन प्रदान की जा सकती है।उपकरण, कन्वेयर, इंजीनियरिंग संयंत्र, आदि
• बिजली आपूर्ति लाइनों से संपर्क करें। चलते वाहनों को सीधे बिजली पहुंचाने के लिए डिज़ाइन किए गए नेटवर्क। यह ट्राम, लोकोमोटिव, ट्रॉलीबस आदि पर लागू होता है।

संचरण नेटवर्क का आकार के अनुसार वर्गीकरण

देशों और क्षेत्रों में खपत केंद्रों के साथ ऊर्जा उत्पादन स्रोतों को जोड़ने वाले बैकबोन नेटवर्क सबसे बड़े हैं। इस तरह के संचार को उच्च शक्ति (गीगावाट की मात्रा में) और वोल्टेज की विशेषता है। अगले स्तर पर, क्षेत्रीय नेटवर्क हैं, जो मुख्य लाइनों से शाखाएं हैं और बदले में, छोटे शाखाएं स्वयं हैं। ऐसे चैनलों के माध्यम से, बिजली शहरों, क्षेत्रों, बड़े परिवहन केंद्रों और दूरदराज के क्षेत्रों में प्रसारित और वितरित की जाती है। हालांकि इस कैलिबर के नेटवर्क उच्च शक्ति प्रदर्शन का दावा कर सकते हैं, उनका मुख्य लाभ ऊर्जा संसाधनों की मात्रा आपूर्ति में नहीं है, बल्कि परिवहन दूरी में है।

अगले स्तर पर क्षेत्रीय और आंतरिक नेटवर्क हैं। अधिकांश भाग के लिए, वे विशिष्ट उपभोक्ताओं के बीच ऊर्जा वितरण का कार्य भी करते हैं। जिला चैनलों को सीधे क्षेत्रीय चैनलों से खिलाया जाता है, जो शहरी ब्लॉक क्षेत्रों और ग्राम नेटवर्क की सेवा करते हैं। आंतरिक नेटवर्क के लिए, वे क्वार्टर, गांव, कारखाने और छोटी वस्तुओं के भीतर ऊर्जा वितरित करते हैं।

बिजली आपूर्ति नेटवर्क में सबस्टेशन

विद्युत संचरण लाइनों के अलग-अलग खंडों के बीच, सबस्टेशन के प्रारूप में ट्रांसफार्मर स्थापित किए जाते हैं। उनका मुख्य कार्य वर्तमान में कमी की पृष्ठभूमि के खिलाफ वोल्टेज को बढ़ाना है। और स्टेप-डाउन सेटिंग्स भी हैं जो वर्तमान ताकत बढ़ाने की स्थिति में आउटपुट वोल्टेज संकेतक को कम करती हैं। उपभोक्ता के रास्ते में बिजली के मापदंडों के इस तरह के विनियमन की आवश्यकता सक्रिय प्रतिरोध पर नुकसान की भरपाई की आवश्यकता से निर्धारित होती है। तथ्य यह है कि बिजली का संचरण तारों के माध्यम से एक इष्टतम क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के साथ किया जाता है, जो पूरी तरह से एक कोरोना डिस्चार्ज की अनुपस्थिति और वर्तमान की ताकत से निर्धारित होता है। अन्य मापदंडों को नियंत्रित करने की असंभवता एक ही ट्रांसफार्मर के रूप में अतिरिक्त नियंत्रण उपकरण की आवश्यकता की ओर ले जाती है। लेकिन एक और कारण है कि सबस्टेशन की कीमत पर वोल्टेज क्यों बढ़ना चाहिए। यह संकेतक जितना अधिक होगा, उच्च शक्ति क्षमता को बनाए रखते हुए ऊर्जा संचरण की दूरी उतनी ही अधिक होगी।

डिजिटल ट्रांसफार्मर की विशेषताएं

आधुनिक प्रकार का सबस्टेशन, डिजिटल नियंत्रण की अनुमति देता है। तो, इस प्रकार का एक मानक ट्रांसफार्मर निम्नलिखित घटकों को शामिल करने के लिए प्रदान करता है:

• ऑपरेशनल कंट्रोल रूम। ऑपरेटिंग कर्मियों, एक रिमोट (कभी-कभी वायरलेस) कनेक्शन के माध्यम से जुड़े एक विशेष टर्मिनल के माध्यम से, भारी और सामान्य मोड में स्टेशन के संचालन को नियंत्रित करता है। लागू हो सकते हैंस्वचालन के सहायक उपकरण, और कमांड के प्रसारण की गति कई मिनटों से लेकर घंटों तक भिन्न होती है।
• आपातकालीन नियंत्रण इकाई। लाइन पर तेज गड़बड़ी की स्थिति में यह मॉड्यूल सक्रिय होता है। उदाहरण के लिए, यदि बिजली संयंत्र से उपभोक्ता को बिजली का संचरण क्षणिक विद्युत यांत्रिक प्रक्रियाओं (अपनी खुद की बिजली के अचानक बंद होने, एक जनरेटर, एक महत्वपूर्ण लोड ड्रॉप, आदि के साथ) के तहत होता है।
• रिले सुरक्षा। एक नियम के रूप में, एक स्वतंत्र बिजली आपूर्ति के साथ एक स्वचालित मॉड्यूल, जिसके कार्यों की सूची में नेटवर्क के दोषपूर्ण भागों का शीघ्रता से पता लगाकर और उन्हें अलग करके बिजली व्यवस्था का स्थानीय नियंत्रण शामिल है।

विद्युत लाइनों पर सहायक विद्युत प्रतिष्ठान

सबस्टेशन, ट्रांसफॉर्मर ब्लॉक के अलावा, डिस्कनेक्टर्स, सेपरेटर्स, मापने और अन्य पूरक उपकरणों की उपस्थिति के लिए प्रदान करता है। वे सीधे नियंत्रण परिसर से संबंधित नहीं हैं और डिफ़ॉल्ट रूप से काम करते हैं। इनमें से प्रत्येक संस्थापन को विशिष्ट कार्य करने के लिए डिज़ाइन किया गया है:

• बिजली के तारों पर लोड न होने पर डिस्कनेक्टर पावर सर्किट को खोलता/बंद करता है।
• विभाजक सबस्टेशन के आपातकालीन संचालन के लिए आवश्यक समय के लिए नेटवर्क से ट्रांसफार्मर को स्वचालित रूप से डिस्कनेक्ट कर देता है। नियंत्रण मॉड्यूल के विपरीत, इस मामले में, ऑपरेशन के आपातकालीन चरण में संक्रमण यांत्रिक रूप से किया जाता है।
• मापने वाले उपकरण वोल्टेज और करंट वैक्टर को निर्धारित करते हैं जिस पर स्रोत से उपभोक्ता तक बिजली का संचार होता हैसमय में विशिष्ट बिंदु। ये भी स्वचालित उपकरण हैं जो मेट्रोलॉजिकल त्रुटियों के लेखांकन का समर्थन करते हैं।

विद्युत ऊर्जा के संचरण में समस्या

बिजली आपूर्ति नेटवर्क को व्यवस्थित और संचालित करते समय, तकनीकी और आर्थिक प्रकृति की कई कठिनाइयाँ होती हैं। उदाहरण के लिए, कंडक्टरों में प्रतिरोध के कारण पहले से ही उल्लेखित वर्तमान बिजली के नुकसान को इस तरह की सबसे महत्वपूर्ण समस्या माना जाता है। इस कारक की भरपाई ट्रांसफार्मर उपकरण द्वारा की जाती है, लेकिन बदले में इसे रखरखाव की आवश्यकता होती है। नेटवर्क के बुनियादी ढांचे का तकनीकी रखरखाव, जिसके माध्यम से दूर से बिजली का संचार होता है, सैद्धांतिक रूप से महंगा है। इसके लिए सामग्री और संगठनात्मक संसाधन लागत दोनों की आवश्यकता होती है, जो अंततः ऊर्जा उपभोक्ताओं के लिए टैरिफ में वृद्धि को प्रभावित करती है। दूसरी ओर, नवीनतम उपकरण, कंडक्टरों के लिए सामग्री और नियंत्रण प्रक्रियाओं का अनुकूलन अभी भी परिचालन लागत के हिस्से को कम करने की अनुमति देता है।

बिजली का उपभोक्ता कौन है?

काफी हद तक, ऊर्जा आपूर्ति की आवश्यकताएं उपभोक्ता द्वारा निर्धारित की जाती हैं। और इस क्षमता में, विनिर्माण उद्यम, सार्वजनिक उपयोगिताओं, परिवहन कंपनियों, देश के कॉटेज के मालिक, मल्टी-अपार्टमेंट शहर की इमारतों के निवासी आदि कार्य कर सकते हैं। उपभोक्ताओं के विभिन्न समूहों के बीच मुख्य अंतर को इसकी आपूर्ति लाइन की शक्ति कहा जा सकता है। इस मानदंड के अनुसार, विभिन्न समूहों के उपभोक्ताओं को विद्युत संचरण के सभी चैनल हो सकते हैंतीन प्रकारों में विभाजित:

• 5 मेगावाट तक।
• 5 से 75 मेगावाट तक।
• 75 से 1 हजार मेगावाट तक।

निष्कर्ष

बेशक, ऊर्जा संसाधन वितरण प्रक्रियाओं के प्रत्यक्ष आयोजक के बिना उपरोक्त ऊर्जा आपूर्ति बुनियादी ढांचा अधूरा होगा। थोक ऊर्जा बाजार के प्रतिभागी जिनके पास उपयुक्त प्रदाता लाइसेंस है, वे आपूर्ति कंपनी के रूप में कार्य करते हैं। बिजली पारेषण सेवाओं के लिए एक अनुबंध ऊर्जा बिक्री संगठन या किसी अन्य आपूर्तिकर्ता के साथ संपन्न होता है जो निर्दिष्ट बिलिंग अवधि के भीतर आपूर्ति की गारंटी देता है। उसी समय, नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चर को बनाए रखने और संचालित करने के कार्य, जो अनुबंध के तहत एक विशिष्ट उपभोक्ता वस्तु प्रदान करता है, पूरी तरह से अलग तृतीय-पक्ष संगठन के विभाग में हो सकता है। यही बात ऊर्जा उत्पादन के स्रोत पर भी लागू होती है।