फोटोइलेक्ट्रिक वर्तनीकर्ताहरूको डिझाइन र अनुप्रयोगहरूको अन्वेषण IEE-Business GIS मा

1. प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरको डिजाइन र अनुप्रयोग उदाहरण GIS मा

यस लेखले १२६kV GIS परियोजनालाई विशिष्ट उदाहरण रूपमा लिएर प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरको डिजाइन विचारहरू र त्यसको वास्तविक अनुप्रयोगलाई GIS प्रणालीमा गहिरो अध्ययन गर्छ। यो GIS परियोजना आधिकारिक रूपमा संचालनमा आएपछि, विद्युत प्रणाली स्थिर रहेको छ, कुनै ठूलो असफलता भएको छैन र संचालन स्थिति सापेक्ष रूपमा उत्कृष्ट छ।

१.१ प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरको डिजाइन र अनुप्रयोग विचारहरू

परियोजनाको आरम्भिक चरणमा, GIS परियोजना टोलीले प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरको व्यवस्था योजनामा तीव्र चर्चा गरेको थिए। मुख्य विवादको केन्द्र यो थियो: काय त्यसलाई षष्ठ फ्लुओराइड SF_६ वायु वातावरणमा वा सामान्य हवा वातावरणमा व्यवस्था गर्नुपर्छ।

योजना १: षष्ठ फ्लुओराइड वायु वातावरणमा व्यवस्था गर्ने

यदि यो योजना अपनाइन्छ, भने प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मर उच्च दबावको षष्ठ फ्लुओराइड वायु वातावरणमा रहनेछ र यसको र नियन्त्रण कक्षको बीचको विद्युत सम्बन्ध ऑप्टिकल फाइबरहरू पर निर्भर छ। तर, उच्च दबावको षष्ठ फ्लुओराइड वातावरणमा, ऑप्टिकल फाइबरहरूलाई नियन्त्रण बाक्समा ल्याउन धेरै कठिन छ। यदि ऑप्टिकल फाइबरहरूलाई केबलको रूपमा अन्तिम टर्मिनल पोर्ट बनाउनुपर्छ भने, विशेषज्ञ निरन्तर जोड गर्ने प्रौद्योगिकी अपनाउनुपर्छ; तर यो जोड गर्ने प्रक्रिया न केवल ऑप्टिकल सिग्नलहरूको प्रसारणमा हस्तक्षेप गर्नेछ, बल्कि जोड गर्ने द्वारा बनेको चालक मार्ग धारा ट्रान्सफोर्मरको विद्युत अलगाव गुणवत्तामा प्रभाव पार्न सक्छ, धेरै अनुकूल नहुने कारकहरू छन्।

योजना २: हवा वातावरणमा व्यवस्था गर्ने

यो योजनाले उच्च दबावको प्रभावलाई विचार गर्नुपर्दैन, त्यसैले जोड गर्ने संबन्धित चिन्ताहरू छैन। तर, धारा ट्रान्सफोर्मरको गुट्टाउँदै रहने स्थिति र विक्षेप धाराले मापन योग्यतामा प्रभाव र अन्य सम्भावित प्रभावहरूलाई ध्यान दिनुपर्छ।

संकटात्मक विश्लेषण र तुलना गर्दै, GIS परियोजना टोलीले अन्ततः योजना २ लाई चयन गरेको थिए। यो योजना प्रणाली संचालनको सुरक्षा, विश्वसनीयता र स्थिरतालाई प्राथमिक विचार रूपमा लिएको छ र योजना कार्यान्वयनको समयमा योग्यता लाई पूर्णतया ध्यानमा लिएको छ।

२. योजना समस्याहरूको समाधान
रचनात्मक डिजाइन र सम्बन्ध

प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरको डिजाइन रचनालाई परम्परागत विद्युत-चुम्बकीय धारा ट्रान्सफोर्मरको डिजाइन रचनासँग तुलना गर्दै, यो निर्धारित गरिएको छ कि प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरलाई हवा वातावरणमा व्यवस्था गरिन्छ र निम्न डिजाइन कार्यहरू गरिन्छ:

उपयुक्त ठूलो फ्लाङ्ग उत्पादन गर्नु, प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरलाई फ्लाङ्गको अन्दर राख्नु, र फ्लाङ्गको एक तिर बाट ऑप्टिकल फाइबर बाहिर निकाल्नु। यसरी, ऑप्टिकल फाइबर र प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरको बीचको सम्बन्ध भाग ट्रान्सफोर्मरको अन्दर रहनेछ, र यो क्षेत्र अन्य बाहिरी ट्रान्सफोर्मरहरूको ठूलो फ्लाङ्गहरूको आसन्न छ, र प्रकाष-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मर र षष्ठ फ्लुओराइड वायुलाई धातुले अलग गरिएको छ।

किनभने धारा ट्रान्सफोर्मरको संचालनमा विक्षेप धारा उत्पन्न हुन्छ, जसले प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरको मापन योग्यता र वोल्टेजमा हस्तक्षेप गर्छ। यो समस्यालाई समाधान गर्न, दुई ठूलो फ्लाङ्गहरूको धातु संपर्क सतहहरूमा इलेक्ट्रोस्टैटिक स्प्रे उपचार अपनाइन्छ, यसरी विक्षेप धारा चक्र रोकिने र षष्ठ फ्लुओराइड वायुको गुट्टाउँदै रहने स्थिति सुनिश्चित गर्न सकिन्छ।

विद्युत क्षेत्र सिमुलेशन र प्रमाणीकरण

डिजाइनमा फ्लाङ्ग रचनाको उपयोग गर्दै, प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरको विद्युत क्षेत्र वितरण परिवर्तन भइनेछ। यो योजनाको प्रभावकारिता प्रमाणित गर्न, यो आवश्यक छ कि परिपक्व सिमुलेशन गणना उपकरण (जस्तै ANSYS सॉफ्टवेयर) प्रयोग गरेर परीक्षण र विश्लेषण कार्य गरिनुपर्छ। ANSYS प्रयोग गरेर दुई फ्लाङ्गहरूको धातु वलय र चालकहरूमा क्षेत्र ताकतको प्रयोग गरिनुपर्छ। प्रयोगमा प्रयोग गरिएको बिजुली झाप वोल्टेज १५०kV छ। ANSYS सॉफ्टवेयरको यथार्थ विश्लेषण द्वारा, यो निष्कर्ष निकालिएको छ कि फ्लाङ्ग र छायापटको किनारा भागहरूमा क्षेत्र ताकत सबैभन्दा ठूलो छ, र अधिकतम मान २०kV/mm छ। यो परिणाम परियोजना टोलीले गहिरो अध्ययन र वैज्ञानिक र यथार्थ सिमुलेशन गणना गरेर परीक्षण र स्वीकृति पार्नुभयो।

हाल, यो परियोजना लामो समयसम्म स्थिर रूपमा संचालनमा छ, र परिणाम उत्तम छ। वर्तमानमा, चीनमा प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरको अनुसन्धानमा केही प्रगति भइरहेको छ। तर, उच्च वोल्टेज स्तरका अनुप्रयोग स्थितिहरूमा, तनाव र तापक्रियाले उत्पन्न बिरेफ्रिङ्गको प्रभावलाई घटाउन, प्रणालीको लामो समयसम्म स्थिर संचालन र निर्माण गर्ने र मापन योग्यतालाई औपचारिक रूपमा सुधार गर्न जानुपर्ने समस्याहरू छन्, जसलाई अनुसरण गरिनुपर्छ।

३. निष्कर्ष

GIS प्रणालीमा प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरको योजना चयन, कार्यान्वयन र समस्या समाधानको पूर्ण प्रक्रियालाई चर्चा गर्दै, यो देखिन्छ कि GIS डिजाइन र अनुप्रयोगको क्षेत्रमा उल्लेखनीय परिणाम प्राप्त भएका छन्। परम्परागत विद्युत-चुम्बकीय धारा ट्रान्सफोर्मरको तुलनामा, प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरमा स्पष्ट फाइदेहरू छन्, र यसको अनुप्रयोग क्षेत्र दिन पछि विस्तारित हुन्छ। धेरै उत्पादक र प्रयोक्ताहरूले पहिलेइ यसलाई अपनाएका छन्। भविष्यमा, प्रकाश-विद्युत धारा ट्रान्सफोर्मरले पूर्णतया विद्युत-चुम्बकीय धारा ट्रान्सफोर्मरलाई प्रतिस्थापन गर्न सक्छ, र प्रौद्योगिकीको निरन्तर विकास र परिपक्वताले ट्रान्सफोर्मर प्रौद्योगिकीको प्रगतिमा धेरै योगदान दिन सक्छ।