ವಿಘಟನ ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಿಮಿತಕರ್ | ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಗ್ರಿಡ್ ಸ್ಥಿರತೆಯ ಪ್ರಭಾವ

1 ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕ (FCL) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಪರಿಚಯ

ಪ್ರಾಚೀನ ಪಾಸಿವ್ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಣ ವಿಧಾನಗಳು — ಉದಾಹರಣೆಗಳೆಂದರೆ ಉನ್ನತ-ಅಂತರ ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್‌ಗಳನ್ನು, ಸ್ಥಿರ ರೇಕ್ಟರ್‌ಗಳನ್ನು ಅಥವಾ ವಿಭಾಗಿತ ಬಸ್ ಬಾರ್ ಚಲನೆಯನ್ನು ಬಳಸುವುದು — ಗ್ರಿಡ್ ನಿರ್ಮಾಣದ ಹೊರಬಾಗ, ಸ್ಥಿರ ಪ್ರವಾಹ ವ್ಯವಸ್ಥಾ ಅಂತರ ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು, ಮತ್ತು ವ್ಯವಸ್ಥಾ ಸುರಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಭೂತ ದೋಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಈ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಮಾರ್ಪಾಡು ಹೊರಬಾಗಿ ಹೊರಬರುತ್ತಿದೆ, ಇಂದು ಸಂಕೀರ್ಣ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲ ವಿದ್ಯುತ್ ಗ್ರಿಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಅದು ಹೆಚ್ಚು ಅನುಕೂಲವಾಗುತ್ತಿದೆ.

ಒಂದೇ ರೀತಿ, ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು (FCLs) ಎಂದು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಸಕ್ರಿಯ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು, ಸಾಮಾನ್ಯ ಗ್ರಿಡ್ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಅಂತರ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತವೆ. ದೋಷ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ, FCL ದ್ರುತವಾಗಿ ಉನ್ನತ-ಅಂತರ ಅವಸ್ಥೆಗೆ ಸರಿಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ, ಈ ರೀತಿ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹದ ಡೈನಾಮಿಕ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಸಾಧ್ಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. FCLs ಶ್ರೇಣಿ ರೇಕ್ಟರ್ ಆಧಾರದ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಪ್ರಾಚೀನ ಧಾರಣೆಯನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರದೇಶದ, ಉತ್ತಮ ಪರಿವರ್ತನೀಯತೆಯ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಚಲನಾ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಜೊತೆಗೆ ಮುಂದುವರಿಸಿದೆ.

FCL ನ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಕೆಳಗಿನ ರೀತಿ ಸರಳಗೊಳಿಸಬಹುದು: ಸಾಮಾನ್ಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ, ಸ್ವಿಚ್ K ಮುಚ್ಚಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು FCL ದಿವ್ಯ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಣ ಅಂತರ ಸೇರಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ದೋಷ ಸಂಭವಿಸಿದಾಗ ಮಾತ್ರ ಕೆ ದ್ರುತವಾಗಿ ತೆರೆಯುತ್ತದೆ, ರೇಕ್ಟರ್ ನ್ನು ಸೇರಿಸಿ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.

ಧಾರಾಧಾರ ಅಂತರ, ಸ್ವಿಚ್ K ನ ಅನ್ವಯ ಮತ್ತು ಅನುಕೂಲಿತ ನಿಯಂತ್ರಣ ವಿಧಾನಗಳು ವ್ಯತ್ಯಾಸ ಪಡೆಯುವ ವಿಧಾನಗಳ ಮೇಲೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನೇಕ FCL ಅನ್ನು ಆಧಾರಿತವಾಗಿ ಇದರ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಅದರ ವಿಸ್ತರಿತ ವೈವಿಧ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.

2 FCL ಅನ್ವಯ ಯೋಜನೆಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯ ಸ್ಥಿತಿ

2.1 ಉತ್ತಮ ಪರಿವರ್ತನೀಯ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು (SFCLs)

SFCLs ಪರಿವರ್ತನೀಯ ವಸ್ತುವಿನ ಪರಿವರ್ತನೀಯ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಟ್ಟದಿಂದ ಸುಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್/ಸಾಮಾನ್ಯ (S/N) ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸುವುದು ಅಥವಾ ಅಲ್ಲದೆ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮಾಡುವ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಿಭಾಗಿಸಬಹುದು. ರಚನೆಯ ಪ್ರಕಾರ, ಅವು ವಿಭಾಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟು ಪ್ರತಿರೋಧಕ, ಬ್ರಿಜ್-ವಿಧ, ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಆವರಣ, ಟ್ರಾನ್ಸ್‌ಫಾರ್ಮರ್-ವಿಧ, ಅಥವಾ ಸ್ಯಾಚುರೇಟೆಡ್-ಕೋರ್ ವಿಧಗಳಾಗಿದ್ದಾಗ, ಕ್ವೆಂಚ್-ವಿಧ SFCLs ಸುಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುವಿನ ಸುಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್/ಸಾಮಾನ್ಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ (ತಾಪಮಾನ, ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರ, ಅಥವಾ ಪ್ರವಾಹ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮಟ್ಟಗಳನ್ನು ಓದಿದಾಗ), ಇದರಿಂದ ಸುಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತು S/N ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಮಾಡಿ, ಶೂನ್ಯ ಪ್ರತಿರೋಧದಿಂದ ಉನ್ನತ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕೆ ಮಾಡಿದೆ, ಇದರಿಂದ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.

ಕ್ವೆಂಚ್-ವಿಧ ಅಲ್ಲದೆ ಸುಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಕೋಯಿಲ್‌ಗಳನ್ನು ಇತರ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ (ಉದಾಹರಣೆಗಳೆಂದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರದೇಶದ ಅಥವಾ ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಘಟಕಗಳೊಂದಿಗೆ) ಸಂಯೋಜಿಸಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಚಲನಾ ಮೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸುಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಚುನಾಕಿ ಮೌಲ್ಯ ಮತ್ತು ಶೀತಳನ ದಕ್ಷತೆ ಸುಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳ ಮೇಲೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅನ್ವಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತವೆ. ಅಲ್ಲದೆ, ಕ್ವೆಂಚ್-ವಿಧ SFCLs ನ ದೀರ್ಘ ಪುನರುಜ್ಜೀವನ ಕಾಲ ಸಿಸ್ಟಮ್ ಮರು ಮುಚ್ಚುವ ಮೇಲೆ ಸಂಘರ್ಷ ಮಾಡಬಹುದು, ಅಲ್ಲದೆ ಕ್ವೆಂಚ್-ವಿಧ ಅಲ್ಲದ ಸುಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮಾರ್ಪಾಡುಗಳು ರಿಲೇ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಸಮನ್ವಯದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರಬಹುದು, ಇದರ ಮೇಲೆ ಮರು ಸೆಟ್ ಮಾಡುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.

2.2 ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಘಟಕ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು

ಈ ವಿಧದ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಫ್ಲಕ್ಸ್-ಕ್ಯಾನ್ಸೆಲೇಷನ್ ಮತ್ತು ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಸ್ವಿಚ್ ವಿಧಗಳಾಗಿ ವಿಭಾಗಿಸಲ್ಪಟ್ಟು. ಫ್ಲಕ್ಸ್-ಕ್ಯಾನ್ಸೆಲೇಷನ್ ವಿಧದಲ್ಲಿ, ಒಂದೇ ಕೋರ್ ಮೇಲೆ ವಿರೋಧ ಪೋಲಾರಿಟಿಯ ಎರಡು ವಿಂಡಿಂಗ್‌ಗಳನ್ನು ಮೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ, ಸಮಾನ ಮತ್ತು ವಿರೋಧ ಫ್ಲಕ್ಸ್‌ಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಲೋಪವಾಗುತ್ತವೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಲೀಕೇಜ್ ಅಂತರ ಸಿದ್ಧಪಡುತ್ತದೆ.

ದೋಷದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ವಿಂಡಿಂಗ್ ಹೋಲಿಸುವುದರಿಂದ, ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹಾದುಹಿಡಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉನ್ನತ ಅಂತರ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಸ್ವಿಚ್ ವಿಧದಲ್ಲಿ ಸ್ವಿಚ್ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ (DC ಬೈಯಸ್ ಮೂಲಕ, ಇತ್ಯಾದಿ) ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ರಿಯಾ ವಿಂಡಿಂಗ್ ಸ್ಯಾಚುರೇಟ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಅಂತರ ಸಿದ್ಧಪಡುತ್ತದೆ. ದೋಷದಲ್ಲಿ, ದೋಷ ಪ್ರವಾಹ ಕೋರ್ನ್ನು ಸ್ಯಾಚುರೇಷನ್ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ಹೊರಬಿಡುತ್ತದೆ, ಉನ್ನತ ಅಂತರ ಸೃಷ್ಟಿಸಿ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ಚುಮ್ಬಕೀಯ ಘಟಕ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಸಂಕೀರ್ಣ ನಿಯಂತ್ರಣ ಅಗತ್ಯತೆಗಳಿಗೆ ಆಧಿನಿವೇಶವಾಗಿ ಅನ್ವಯ ಕಡಿಮೆ ಹೊಂದಿದೆ.

2.3 PTC ಪ್ರತಿರೋಧಕ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು

ಪೋಜಿಟಿವ್ ಟೆಂಪರೇಚರ್ ಕೋಫಿಷಿಯಂಟ್ (PTC) ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳು ಅನೇಕ ಅನುಕೂಲ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ತಾಪನ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಸಂಕೀರ್ಣ ಪ್ರವಾಹದಲ್ಲಿ, ಅವರ ತಾಪಮಾನ ದ್ರುತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ, ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು 8–10 ಆರ್ಡರ್ ಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿಸುತ್ತದೆ. PTC ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ FCL ಗಳು ಕಡಿಮೆ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಾರಿಕ ಅನ್ವಯ ಪಡೆದಿವೆ.

ಆದರೆ, ದೋಷಗಳು ಇವೆ: ಇಂಡಕ್ಟಿವ್ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಉನ್ನತ ವೋಲ್ಟೇಜ್ (ಸಮಾಂತರ ಓವರ್ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಪ್ರೊಟೆಕ್ಷನ್ ಅಗತ್ಯವಿದೆ); ಚಲನೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರತಿರೋಧಕರ ವಿಸ್ತಾರದಿಂದ ಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಟೆನ್ಷನ್; ಕಡಿಮೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್/ಪ್ರವಾಹ ಗುರುತಿನ್ನು (ಸುಮಾರು ನೂರು ವೋಲ್ಟ್‌ಗಳು, ಕೆಲವು ಐಂಪಿಯರ್‌ಗಳು), ಇದರಿಂದ ಸರಣಿ ಸಮಾಂತರ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಮತ್ತು ಉನ್ನತ-ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಅನ್ವಯಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಮಿತಿಗಳು; ಮತ್ತು ದೀರ್ಘ ಪುನರುಜ್ಜೀವನ ಕಾಲ (ಸುಮಾರು ನಾಲ್ಕು ನಿಮಿಷಗಳು) ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಸೇವಾ ಕಾಲ, ಇದರಿಂದ ವಿಶಾಲ ಅನ್ವಯ ಕಡಿಮೆ ಹೊಂದಿದೆ.

2.4 ಸೋಲಿಡ್-ಸ್ಟೇಟ್ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು (SSCLs)

SSCLs ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರದೇಶದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಕ್ಷಣಿಕ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳ ನೂತನ ವಿಧವಾಗಿದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ರೇಕ್ಟರ್‌ಗಳು, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರದೇಶದ ಉಪಕರಣಗಳು, ಮತ್ತು ನಿಯಂತ್ರಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ವಿವಿಧ ಟೋಪೋಲಜಿಗಳನ್ನು, ದ್ರುತ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ, ಉತ್ತಮ ಕಾರ್ಯ ದೀರ್ಘಕಾಲಿಕತೆ, ಮತ್ತು ಸುಲಭ ನಿಯಂತ್ರಣ ಹೊಂದಿದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರದೇಶದ ಉಪಕರಣಗಳ ಅವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ SSCL ನ ಸಮಾನ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಮಾರ್ಪಾಡಿಸಿ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ. ನೂತನ FACTS ಉಪಕರಣ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿರುವ SSCLs ಹೆಚ್ಚು ಶ್ರದ್ದೆಯನ್ನು ಪಡೆದು ಬಂದಿವೆ. ಆದರೆ, ದೋಷದಲ್ಲಿ, ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರದೇಶದ ಉಪಕರಣಗಳು ಸಂಪೂರ್ಣ ದೋಷ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಉಪಕರಣದ ಉತ್ತಮ ಪ್ರದರ್ಶನ ಮತ್ತು ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಹಲವು SSCL ಗಳ ಮತ್ತು ಇತರ FACTS ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಮೇಲೆ ಸಮನ್ವಯ ಮಾಡುವುದು ಮುಖ್ಯ ಚುನಾಕಿ ಸಮಸ್ಯೆಯಾಗಿದೆ.

2.5 ಆರ್ಥಿಕ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು

ಈ ವಿಧದ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕಗಳು ಪ್ರಾದುರ್ಭಾವಿತ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಉತ್ತಮ ನಿಶ್ಚಯತೆ, ಕಡಿಮೆ ಮೂಲ್ಯ, ಮತ್ತು ಬಾಹ್ಯ ನಿಯಂತ್ರಣ ಬೇಕಾಗಿಲ್ಲದೆ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಮುಚ್ಚು ಮತ್ತು ತೆರೆಯುವ ಹೊಂದಿದ