सबस्टेशन, स्विचिंग स्टेशन और डिस्ट्रीब्यूशन रूम के बीच क्या अंतर हैं?

सबस्टेशन, स्विचिंग स्टेशन और डिस्ट्रीब्यूशन रूम के बीच क्या अंतर है?

सबस्टेशन एक विद्युत प्रणाली में एक ऊर्जा सुविधा है जो वोल्टेज स्तरों को बदलती है, विद्युत ऊर्जा को प्राप्त और वितरित करती है, शक्ति प्रवाह की दिशा को नियंत्रित करती है और वोल्टेज को समायोजित करती है। इसके ट्रांसफॉर्मरों के माध्यम से विभिन्न वोल्टेज स्तरों के पावर ग्रिड को जोड़ा जाता है। विशिष्ट अनुप्रयोगों—जैसे समुद्री विद्युत केबल या लंबी दूरी के प्रसारण—में कुछ प्रणालियाँ उच्च-वोल्टेज निरंतर धारा (HVDC) प्रसारण का उपयोग करती हैं। HVDC, AC प्रसारण में निहित क्षमता प्रतिक्रिया नुकसान को दूर करता है और ऊर्जा बचाने का लाभ प्रदान करता है।

सबस्टेशन मुख्य रूप से उच्च वोल्टेज को मध्य वोल्टेज या थोड़ा निम्न उच्छ वोल्टेज स्तर पर कम करते हैं। वे अपेक्षाकृत बड़े क्षेत्रों को घेरते हैं, जिनकी आवश्यकता वोल्टेज स्तर और क्षमता के अनुसार भिन्न होती है। इसलिए, कुछ लोग उन्हें "ट्रांसफॉर्मर स्टेशन" कहते हैं।

कार्य:
सबस्टेशन विद्युत स्टेशनों और अंतिम उपभोक्ताओं के बीच एक मध्यम सुविधा के रूप में कार्य करता है। चूंकि विद्युत स्टेशन अक्सर शहरों और कारखानों से दूर स्थित होते हैं, और विद्युत स्टेशनों द्वारा उत्पन्न वोल्टेज अपेक्षाकृत कम होता है, इसलिए परिणामस्वरूप उच्च धारा प्रसारण लाइनों में जूल के नियम के अनुसार बहुत अधिक गर्मी का नुकसान होता है। यह लाइनों को नुकसान पहुंचा सकता है, और विद्युत ऊर्जा को गर्मी में परिवर्तित करना एक प्रमुख अक्षमता है। इसलिए, सबस्टेशन का उपयोग शहरी और औद्योगिक क्षेत्रों तक दूरी पर प्रभावी प्रसारण के लिए विद्युत स्टेशन से वोल्टेज को बढ़ाने के लिए किया जाता है। उपनिवेश में पहुंचने पर, स्थानीय सबस्टेशन फिर वोल्टेज को आवश्यक स्तरों तक कम करते हैं, जो फिर वितरण नेटवर्क के माध्यम से वितरित किए जाते हैं ताकि दैनिक उपयोग के लिए मानक 220 V उपलब्ध कराया जा सके।

स्थान:
आर्थिक दृष्टिकोण से, सबस्टेशनों को लोड केंद्रों के पास स्थित होना चाहिए। ऑपरेशनल दृष्टिकोण से, उन्हें किसी सुविधा के उत्पादन गतिविधियों या आंतरिक परिवहन को नहीं रोकना चाहिए, और उपकरण वितरण के लिए आसान अपेक्षित होना चाहिए। सुरक्षा के कारण, सबस्टेशनों को ज्वलनशील या विस्फोटशील क्षेत्रों से बचना चाहिए। सामान्य रूप से, सबस्टेशनों को एक साइट के ऊपरी दिशा में, धूल और फाइबर के एकत्रित होने के क्षेत्रों से दूर, और घनी आबादी वाले क्षेत्रों से दूर स्थित होना चाहिए। सबस्टेशन स्थापना और निर्माण में अग्निशमन, रासायनिक घातकता, प्रदूषण नियंत्रण, जल रोधी, वर्षा और बर्फ की सुरक्षा, भूकंप प्रतिरोधी, और छोटे जानवरों के प्रवेश की रोकथाम के लिए भी ध्यान दिया जाना चाहिए।

डिस्ट्रीब्यूशन सबस्टेशन
परिभाषा:
एक डिस्ट्रीब्यूशन सबस्टेशन भी वोल्टेज स्तरों को बदलने की एक सुविधा है। यह विद्युत प्रणाली में एक स्थान है जहाँ वोल्टेज और धारा का रूपांतरण, संकेंद्रण और वितरण किया जाता है। विद्युत गुणवत्ता और उपकरण सुरक्षा को सुनिश्चित करने के लिए, वोल्टेज नियंत्रण, धारा नियंत्रण, और प्रसारण/वितरण लाइनों और प्रमुख विद्युत उपकरणों की सुरक्षा भी यहाँ की जाती है। सबस्टेशनों को अनुप्रयोग के आधार पर विद्युत वितरण सबस्टेशन और ट्रैक्शन सबस्टेशन (विद्युत रेलवे और ट्राम के लिए उपयोग किया जाता है) में विभाजित किया जा सकता है। चीन के राष्ट्रीय मानक GB50053-94 "Code for Design of 10 kV and Below Substations" के अनुसार, एक सबस्टेशन को "एक सुविधा जहाँ 10 kV या उससे कम की AC शक्ति को विद्युत ट्रांसफॉर्मर द्वारा विद्युत लोड को आपूर्ति करने के लिए कम किया जाता है" के रूप में परिभाषित किया गया है। इस परिभाषा को पूरा करने वाली कोई भी सुविधा एक सबस्टेशन के रूप में मान्य है।

कार्य:
सबस्टेशन का कार्य विद्युत स्टेशनों से विद्युत प्राप्त करना है, आमतौर पर 1–2 kV से अधिक वोल्टेज नहीं होता। ऐसे कम वोल्टेज पर लंबी दूरी का प्रत्यक्ष प्रसारण बहुत उच्च लाइन धारा का कारण बनता है, जो अत्यधिक ऊर्जा नुकसान और कम प्रसारण दक्षता का कारण बनता है। इसलिए, ट्रांसफॉर्मरों का उपयोग वोल्टेज को दसों या शतों किलोवोल्ट (दूरी और ऊर्जा मांग पर निर्भर) तक बढ़ाने के लिए किया जाता है ताकि लाइन धारा को कम किया जा सके। विभिन्न दूरियों और क्षमताओं की विद्युत लाइनों को एक संयुक्त ग्रिड में जोड़ने और समग्र प्रणाली की विश्वसनीयता को बढ़ाने के लिए, विभिन्न वोल्टेज स्तरों को मेल खाने और जोड़ने के लिए अनेक सबस्टेशनों की आवश्यकता होती है। इसी तरह, उच्च वोल्टेज वाली शक्ति अपने गंतव्य तक पहुंचने के बाद, इसे 10.5 kV, 6.3 kV, या 400 V (अर्थात 380/220 V) जैसे स्तरों पर कम किया जाता है ताकि विभिन्न उपभोक्ताओं की आवश्यकताओं को पूरा किया जा सके। इसलिए, वास्तविकता में अनेक सबस्टेशनों की आवश्यकता होती है। आमतौर पर, एक मुख्य सबस्टेशन को एक प्राथमिक सबस्टेशन कहा जाता है, जिसके नीचे द्वितीयक सबस्टेशन होते हैं। प्राथमिक सबस्टेशन उच्च वोल्टेज स्विचिंग और वितरण का संचालन करता है, लेकिन खुद वोल्टेज रूपांतरण नहीं करता है।

डिस्ट्रीब्यूशन रूम (या स्विचगियर रूम)
परिभाषा:
डिस्ट्रीब्यूशन रूम को डिस्ट्रीब्यूशन सबस्टेशन भी कहा जाता है। राष्ट्रीय मानकों के अनुसार, डिस्ट्रीब्यूशन रूम को "एक सुविधा जिसमें केवल उच्च वोल्टेज स्विचगियर विद्युत प्रवाह को खोलने/बंद करने और वितरित करने के लिए होता है, बसबार पर कोई मुख्य विद्युत ट्रांसफॉर्मर नहीं होता" के रूप में परिभाषित किया गया है। डिस्ट्रीब्यूशन रूम 35 kV से कम वोल्टेज स्तरों पर कार्य करते हैं और सर्किट ब्रेकर, इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर, कैपेसिटर, और संबंधित सुरक्षा और मीटरिंग उपकरण जैसी उपकरणों को संग्रहित करते हैं। सरल शब्दों में, यह एक इमारत है जिसमें उच्च वोल्टेज स्विचगियर कैबिनेट, इनकमिंग/आउटगोइंग लाइन पैनल, आदि शामिल होते हैं—यह एक डिस्ट्रीब्यूशन रूम (या चैम्बर) बनाता है। बड़ी सुविधाओं में अधिक उच्च वोल्टेज और निम्न वोल्टेज स्विचगियर कैबिनेट शामिल हो सकते हैं जो वोल्टेज रूपांतरण और वितरण करते हैं।

"सबस्टेशन" और "डिस्ट्रीब्यूशन रूम" शब्द अक्सर आवासीय और व्यावसायिक इमारतों में ट्रांसफॉर्मर और डिस्ट्रीब्यूशन रूम को संदर्भित करते हैं। डिस्ट्रीब्यूशन रूम एक इमारत की विद्युत आपूर्ति प्रणाली का एक महत्वपूर्ण घटक है। विशेषज्ञ विद्युत तकनीशियन 24 घंटे कार्य करते हैं। अधिकृत व्यक्तियों को बिना प्रॉपर्टी प्रबंधन प्रबंधक या विभाग के प्रमुख की मंजूरी के प्रवेश करने से मना किया जाता है। ऑपरेटरों को प्रमाणित होना, उपकरणों, कार्य प्रक्रियाओं और सुरक्षा प्रोटोकोलों के परिचित होना चाहिए। उन्हें वोल्टमीटर, अम्पियरमीटर और पावर फैक्टर मीटर से पाठ का निगरानी करना चाहिए, और वायु सर्किट ब्रेकर को ओवरलोड की स्थिति में कार्य करने से बचना चाहिए। डिस्ट्रीब्यूशन रूम के फर्श और उपकरणों की सतह को सदैव साफ और धूल से मुक्त रखना चाहिए। स्विचिंग ऑपरेशन ड्यूटी पर व्यक्तियों द्वारा किया जाता है, जिनके साथ एक सुपरवाइजर उपस्थित होता है; दो व्यक्तियों को एक साथ स्विचिंग ऑपरेशन करने की अनुमति नहीं होती ताकि त्रुटियों से बचा जा सके।

स्विचिंग स्टेशन (या स्विचगियर स्टेशन)

परिभाषा:
स्विचिंग स्टेशन एक डिस्ट्रीब्यूशन सबस्टेशन को संदर्भित करता है जो वोल्टेज रूपांतरण नहीं करता लेकिन स्विचिंग उपकरणों का उपयोग करके इलेक्ट्रिकल सर्किट को खोलने या बंद करने के लिए प्रयोग किया जाता है। यह एक विद्युत सुविधा है जो विद्युत प्रणाली में सबस्टेशन के ठीक नीचे स्थित होती है, जो उच्च वोल्टेज वाली विद्युत को एक या अधिक आसपास के विद्युत उपभोक्ताओं तक वितरित करती है। इसकी प्रमुख विशेषता यह है कि आगत और निर्गत लाइन वोल्टेज समान होती हैं। जबकि क्षेत्रीय सबस्टेशन भी स्विचिंग कार्य कर सकते हैं, यह स्पष्ट रूप से ध्यान दिया जाना चाहिए कि स्विचिंग स्टेशन सबस्टेशन से अलग होता है।

स्विचिंग स्टेशन को विद्युत ऊर्जा को प्राप्त करने और वितरित करने के लिए एक विद्युत आपूर्ति और वितरण सुविधा के रूप में भी परिभाषित किया जाता है। उच्च-वोल्टेज प्रसारण नेटवर्क में, इसे आमतौर पर "स्विचिंग स्टेशन" या "स्विचयार्ड" कहा जाता है। मध्य-वोल्टेज वितरण नेटवर्क में, स्विचिंग स्टेशन आमतौर पर 10 किलोवोल्ट की विद्युत शक्ति को प्राप्त और वितरित करने के लिए उपयोग किया जाता है। ऐसे स्टेशनों में आमतौर पर दो आगत फीडर और कई निर्गत फीडर (आमतौर पर 4 से 6) होते हैं। विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर, आगत और निर्गत लाइनों पर सर्किट ब्रेकर या लोड ब्रेक स्विच लगाए जा सकते हैं। उपकरण आमतौर पर 10 किलोवोल्ट तक के वोल्टेज स्तर पर बाहरी संचालन के लिए डिज़ाइन किए गए एक सम्पूर्ण धातु घेरे में स्विचगियर असेंबली होते हैं। एक आदर्श स्विचिंग स्टेशन की ट्रांसफर क्षमता लगभग 8,000 किलोवाट होती है और यह एक क्षेत्र या क्षेत्र के अंदर एक स्थानीय ट्रांसफार्मर या वितरण कक्षों तक मध्य-वोल्टेज वाली विद्युत आपूर्ति करता है।

कार्य:

• फ़ॉल्ट के दौरान आउटेज के क्षेत्र को सीमित करने के लिए विद्युत आपूर्ति फीडर को विभाजित करता है, जिससे विद्युत आपूर्ति की विश्वसनीयता और लचीलापन में सुधार होता है;

• सबस्टेशन की जटिलता को कम करता है;

• वोल्टेज स्तर को बदलता नहीं है लेकिन फीडर सर्किटों की संख्या में वृद्धि करता है—फंक्शनल रूप से एक डिस्ट्रीब्यूशन सबस्टेशन के समान।

स्थान:
स्विचिंग स्टेशन आमतौर पर रेलवे स्टेशन, फ्राइट यार्ड, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव डिपो, हब स्टेशन या अन्य बड़े संकेंद्रित लोडों वाले स्थानों के पास स्थित होते हैं।