ದೂರದ ಶಕ್ತಿ ಸಂವಹನಗಾಗಿ AC ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಕಾರಣಗಳು

ऐतिहासिक विकास घटक

प्रारंभिक विद्युत प्रणालियों में वैद्युत विकल्पी प्रवाह (AC) प्रधान था: विद्युत प्रणालियों के विकास के शुरुआती दिनों में, विकल्पी प्रवाह उत्पादक और ट्रांसफार्मर प्रौद्योगिकी सापेक्ष रूप से परिपक्व थी और बनाना आसान था। 

AC प्रणाली में ट्रांसफार्मर के माध्यम से आसानी से वोल्टेज स्तर बदला जा सकता है, जिससे उच्च-वोल्टेज ट्रांसमिशन होता है और लाइन नुकसान कम होता है, इसलिए AC ट्रांसमिशन प्रारंभिक दिनों में व्यापक रूप से उपयोग किया गया था और एक विशाल विद्युत ग्रिड प्रणाली बनाई गई थी।

तकनीकी विचार

AC प्रणालियों में ट्रांसफार्मर के फायदे

AC ट्रांसमिशन में ट्रांसफार्मर के माध्यम से आसानी से वोल्टेज को बढ़ाया या घटाया जा सकता है। ऊर्जा उत्पादन के छोर पर, जनरेटर का आउटपुट वोल्टेज बढ़ाकर धारा को कम किया जाता है और लाइन पर शक्ति नुकसान कम किया जाता है। उपयोगकर्ता के लिए उपयुक्त स्तर तक वोल्टेज को ट्रांसफार्मर के माध्यम से कम किया जाता है। वर्तमान DC ट्रांसफार्मर प्रौद्योगिकी अपेक्षाकृत जटिल और महंगी है, और लंबी दूरी के ट्रांसमिशन में AC ट्रांसफार्मर की तुलना में वोल्टेज को इतनी सुविधाजनक रूप से नहीं बदला जा सकता है।

अभिक्रिया शक्ति का प्रतिसाधन

AC प्रणाली में अभिक्रिया शक्ति का प्रतिसाधन सुविधाजनक रूप से किया जा सकता है। अभिक्रिया शक्ति विद्युत प्रणाली में विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों को बनाए रखने के लिए आवश्यक ऊर्जा है, लेकिन यह बाहरी रूप से कोई काम नहीं करती। लंबी दूरी के ट्रांसमिशन में, लाइन के इंडक्टेंस और कैपेसिटेंस प्रभावों के कारण बड़ी मात्रा में अभिक्रिया शक्ति उत्पन्न होती है। 

सबस्टेशन में अभिक्रिया शक्ति के प्रतिसाधन उपकरण लगाकर प्रणाली की पावर फैक्टर में सुधार किया जा सकता है, और लाइन नुकसान और वोल्टेज भटकाव कम किया जा सकता है। इसकी तुलना में, HVDC प्रणालियों में अभिक्रिया शक्ति को नियंत्रित करना अपेक्षाकृत जटिल है और इसके लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है।

ग्रिड का एकीकरण

विद्यमान विद्युत प्रणालियों का अधिकांश हिस्सा AC विद्युत ग्रिड है, और AC प्रणालियों के बीच एकीकरण अपेक्षाकृत आसान है। ट्रांसफार्मर और स्विचगियर के माध्यम से, विभिन्न क्षेत्रों और विभिन्न वोल्टेज स्तरों के AC विद्युत ग्रिड के बीच कनेक्शन और शक्ति विनिमय को संभव बनाया जा सकता है, जिससे विद्युत ग्रिड की विश्वसनीयता और स्थिरता में सुधार होता है।

DC ट्रांसमिशन प्रणाली और AC प्रणाली के बीच कनेक्शन के लिए कनवर्टर स्टेशन के माध्यम से रूपांतरण की आवश्यकता होती है, जो कठिन और महंगा है। बड़े पैमाने के विद्युत ग्रिड में, AC प्रणालियों का एकीकरण शक्ति आवंटन और संसाधन साझाकरण को अधिक लचीला बनाता है।

आर्थिक लागत पहलू

उपकरण की लागत

वर्तमान में, ट्रांसफार्मर, स्विच, सर्किट ब्रेकर जैसे AC ट्रांसमिशन उपकरणों की प्रौद्योगिकी परिपक्व है, और उत्पादन लागत अपेक्षाकृत कम है। DC ट्रांसमिशन प्रणाली के कनवर्टर स्टेशन के उपकरण जटिल हैं, जिनमें कनवर्टर वाल्व, DC फिल्टर, फ्लैट वेव रिएक्टर आदि शामिल हैं, और लागत महंगी है।

उदाहरण के लिए, एक HVDC कनवर्टर स्टेशन का निर्माण करने की लागत एक समतुल्य AC सबस्टेशन की लागत से कई गुना या अधिक हो सकती है।

रखरखाव की लागत

AC ट्रांसमिशन उपकरणों के लंबी अवधि के विकास और अनुप्रयोग के बाद, रखरखाव प्रौद्योगिकी परिपक्व है और रखरखाव लागत कम है। DC ट्रांसमिशन प्रणाली के उपकरणों के रखरखाव की आवश्यकताएं उच्च हैं, जिनके लिए व्यापक तकनीशियन और विशेष परीक्षण उपकरणों की आवश्यकता होती है, और रखरखाव लागत उच्च है।

अनुप्रयोग

• लंबी दूरी का बड़ी मात्रा में ट्रांसमिशन: लंबी दूरी (कई सौ किलोमीटर से अधिक), बड़ी मात्रा में ट्रांसमिशन की आवश्यकताओं के लिए, HVDC ट्रांसमिशन लाइन नुकसान अपेक्षाकृत कम होता है। क्योंकि DC ट्रांसमिशन में AC ट्रांसमिशन की तुलना में इंडक्टेंस और कैपेसिटेंस प्रभाव नहीं होते, इसलिए अभिक्रिया शक्ति का मुद्दा नहीं होता।

• समुद्री केबल ट्रांसमिशन: समुद्री केबल ट्रांसमिशन में, क्योंकि AC केबल की कैपेसिटिव करंट बहुत अधिक नुकसान और वोल्टेज वृद्धि का कारण बनती है, और DC केबल में यह समस्या नहीं होती, इसलिए उच्च वोल्टेज DC समुद्री केबल ट्रांसमिशन में बड़ा फायदा है।