EHV में स्विचिंग ओवरवोल्टेज की नियंत्रण विधियाँ
शंकु रिएक्टरों का तेज़ समावेश
उद्देश्य:
शंकु रिएक्टर प्रमुख रूप से लंबी प्रसारण लाइनों की धारिता के लिए प्रतिस्थापन के लिए उपयोग किए जाते हैं, जो अतिरिक्त वोल्टेज और प्रतिक्रियात्मक शक्ति की समस्याओं का कारण बन सकती है। जब इन्हें जोड़ा जाता है, तो वे स्विचिंग अतिरिक्त वोल्टेज को कम करने में द्वितीयक लाभ प्रदान करते हैं, लेकिन यह आमतौर पर उपयोगकर्ताओं द्वारा उन्हें स्थापित करने का प्राथमिक कारण नहीं होता। शंकु रिएक्टरों के मुख्य उद्देश्य निम्नलिखित हैं:
धारिता का प्रतिस्थापन: लंबी प्रसारण लाइनों में विशेष रूप से अत्यधिक वोल्टेज (EHV) स्तर पर धारिता में एक महत्वपूर्ण राशि होती है। यह धारिता, विशेष रूप से हल्की लोड की स्थितियों या जब लाइन खुली हो, अतिरिक्त वोल्टेज का कारण बन सकती है। शंकु रिएक्टर इन अतिरिक्त वोल्टेज को कम करने में मदद करते हैं द्वारा एक प्रतिक्रियात्मक लोड प्रदान करके जो धारिता प्रभाव को दूर करता है।
स्विचिंग अतिरिक्त वोल्टेज कमी: यद्यपि प्राथमिक उद्देश्य नहीं, शंकु रिएक्टर स्विचिंग अतिरिक्त वोल्टेज को भी कम कर सकते हैं। जब सर्किट ब्रेकर खुलता या बंद होता है, तो अस्थायी अतिरिक्त वोल्टेज हो सकते हैं। शंकु रिएक्टर इन अस्थायी प्रवाहों का कुछ भाग अवशोषित कर सकते हैं, जिससे अतिरिक्त वोल्टेज की तीव्रता कम हो जाती है।
अनुप्रयोग:
शंकु रिएक्टर आमतौर पर लंबी प्रसारण लाइनों के साथ सबस्टेशनों पर स्थापित किए जाते हैं, विशेष रूप से EHV प्रणालियों में जहाँ धारिता प्रभाव अधिक उल्लेखनीय होता है।
उन्हें आमतौर पर केवल स्विचिंग अतिरिक्त वोल्टेज कम करने के लिए नहीं जोड़ा जाता क्योंकि अन्य उपाय (जैसे क्लोजिंग रेजिस्टर्स या नियंत्रित क्लोजिंग) इस विशिष्ट उद्देश्य के लिए अधिक प्रभावी होते हैं।
क्लोजिंग रेजिस्टर्स
उद्देश्य:
क्लोजिंग रेजिस्टर्स का उपयोग एक प्रसारण लाइन को ऊर्जायित करते समय ग्राहक की ओर की वोल्टेज वृद्धि को सीमित करने के लिए किया जाता है। प्राथमिक लक्ष्य वोल्टेज को स्वीकार्य सीमा के भीतर रखना है, आमतौर पर 2 पर यूनिट (p.u.) के आसपास, जिससे उपकरण की क्षति रोकी जा सके और प्रणाली की स्थिरता सुनिश्चित की जा सके।
कार्य:
जब एक प्रसारण लाइन को ऊर्जायित किया जाता है, तो एक अचानक धारा की लहर ग्राहक की ओर की वोल्टेज में एक महत्वपूर्ण वृद्धि का कारण बन सकती है, जो अतिरिक्त वोल्टेज की स्थितियों को जन्म देती है।
क्लोजिंग रेजिस्टर्स को क्लोजिंग ऑपरेशन के दौरान सर्किट ब्रेकर के साथ अस्थायी रूप से श्रृंखला में जोड़ा जाता है। वे प्रारंभिक धारा लहर को सीमित करते हैं और किसी भी परिणामी अस्थायी प्रवाहों को दबाते हैं, इस प्रकार वोल्टेज को 2 p.u. से अधिक नहीं होने देते।
जब अस्थायी प्रवाह घट जाते हैं, तो रेजिस्टर्स को बायपास किया जाता है, और लाइन सामान्य रूप से संचालित होती है।
लाभ:
वोल्टेज सीमा: ग्राहक की ओर की वोल्टेज को सुरक्षित सीमा के भीतर रखता है, उपकरण की सुरक्षा और स्थिर संचालन सुनिश्चित करता है।
अस्थायी प्रवाह कमी: स्विचिंग अतिरिक्त वोल्टेज की तीव्रता को कम करता है, जो विशेष रूप से EHV प्रणालियों में महत्वपूर्ण हो सकता है।
स्टैगर्ड पोल क्लोजिंग
सिद्धांत:
स्टैगर्ड पोल क्लोजिंग तीन-फेज सर्किट ब्रेकर के व्यक्तिगत पोलों को एक-आधा चक्र अलग-अलग बंद करने का सिद्धांत है। यह विचार यह है कि पहले फेज में अस्थायी प्रवाहों को दूसरे फेज को बंद करने से पहले घटने का समय दिया जाए, जिससे गंभीर अतिरिक्त वोल्टेज की संभावना कम हो।
कार्य:
एक तीन-फेज प्रणाली में, प्रत्येक फेज को क्रमिक रूप से बंद किया जाता है, प्रत्येक फेज के बीच एक-आधा चक्र (50 Hz पर 10 ms या 60 Hz पर 8.33 ms) की देरी के साथ।
पहले फेज द्वारा उत्पन्न अस्थायी प्रवाहों को घटने का समय देने से, अगले फेज को ऊर्जायित करने से पहले अस्थायी प्रवाहों का संचयी प्रभाव कम हो जाता है और अतिरिक्त वोल्टेज की घटना की संभावना कम हो जाती है।
लाभ:
अस्थायी प्रवाह कमी: पहले फेज से उत्पन्न अस्थायी प्रवाहों को दूसरे फेज को बंद करने से पहले घटने का समय देता है, जिससे अतिरिक्त वोल्टेज की समग्र तीव्रता कम हो जाती है।
सरल लागू: जटिल नियंत्रण प्रणालियों की आवश्यकता नहीं होती, इसलिए यह अतिरिक्त वोल्टेज को रोकने के लिए एक अपेक्षाकृत सरल और कीमती विधि है।
लाइन टर्मिनल आरेस्टर्स
उद्देश्य:
लाइन टर्मिनल आरेस्टर्स को प्रसारण लाइनों के सिरों पर स्थापित किया जाता है ताकि बिजली चमकने या स्विचिंग ऑपरेशन से उत्पन्न अतिरिक्त वोल्टेज से सुरक्षा मिल सके। वे उन बिंदुओं पर अतिरिक्त वोल्टेज को आरेस्टर के संरक्षण स्तर तक सीमित करते हैं जहाँ वे स्थापित होते हैं।
कार्य:
आरेस्टर्स ऐसे डिज़ाइन किए गए हैं कि जब अतिरिक्त वोल्टेज एक निश्चित सीमा से अधिक होता है, तो वे प्रणाली से अतिरिक्त ऊर्जा को दूर ले जाते हैं। वे वोल्टेज को एक सुरक्षित स्तर तक सीमित करते हैं, जिससे उपकरण की क्षति रोकी जा सके और प्रसारण प्रणाली की पूर्णता सुनिश्चित की जा सके।
आमतौर पर, आरेस्टर्स प्रसारण लाइन के दोनों सिरों पर (भेजने और ग्राहक की ओर के टर्मिनल) स्थापित किए जाते हैं। हालांकि, वे केवल उन विशिष्ट स्थानों पर अतिरिक्त वोल्टेज को सीमित करते हैं और पूरी लाइन के लिए सुरक्षा प्रदान नहीं करते।
लाभ:
अतिरिक्त वोल्टेज सुरक्षा: बिजली चमकने या स्विचिंग से उत्पन्न अतिरिक्त वोल्टेज से लाइन टर्मिनलों पर उपकरणों की प्रभावी सुरक्षा प्रदान करता है।
लक्षित सुरक्षा: पूरी लाइन पर अतिरिक्त उपकरणों की आवश्यकता के बिना प्रणाली के महत्वपूर्ण बिंदुओं पर ध्यान केंद्रित सुरक्षा प्रदान करता है।
नियंत्रित क्लोजिंग
सिद्धांत:
नियंत्रित क्लोजिंग एक उन्नत नियंत्रण उपाय है जो एक गतिशील नियंत्रक का उपयोग करता है, जो सर्किट ब्रेकर पर डिफरेंशियल वोल्टेज का विश्लेषण करता है, भावी वोल्टेज के न्यूनतम बिंदुओं का अनुमान लगाता है, और अतिरिक्त वोल्टेज को कम करने के लिए ब्रेकर को आदर्श समय पर बंद करता है। पूरा प्रक्रिया 0.5 सेकंड से कम समय में पूरा होनी चाहिए ताकि यह प्रभावी हो सके।
कार्य:
एक गतिशील नियंत्रक लगातार सर्किट ब्रेकर पर वोल्टेज अंतर की निगरानी करता है।
यह न्यूनतम वोल्टेज बिंदुओं की पहचान करता है और भावी न्यूनतम बिंदुओं की अनुमान लगाता है।
नियंत्रक फिर अनुमानित न्यूनतम वोल्टेज बिंदु पर ब्रेकर को बंद करता है, जिससे सुनिश्चित होता है कि बंद करने की प्रक्रिया एक कम वोल्टेज की अवधि के दौरान होती है और अतिरिक्त वोल्टेज की संभावना कम हो जाती है।
यह विधि तेज और सटीक नियंत्रण एल्गोरिदम की आवश्यकता होती है, जैसा कि सटीक समय निर्धारण ताकि ब्रेकर को आदर्श समय पर बंद किया जा सके।
लाभ:
अतिरिक्त वोल्टेज कमी: ब्रेकर को आदर्श वोल्टेज बिंदु पर बंद करके, नियंत्रित क्लोजिंग अतिरिक्त वोल्टेज की तीव्रता को महत्वपूर्ण रूप से कम करता है।
सुधारित प्रणाली स्थिरता: लाइन को ऊर्जायित करने के दौरान अतिरिक्त वोल्टेज लहरों से बचने में मदद करता है और प्रणाली की स्थिरता सुनिश्चित करता है।
उन्नत प्रौद्योगिकी: तुलनात्मक रूप से अधिक उन्नत और प्रभावी समाधान प्रदान करता है, जैसे कि स्टैगर्ड पोल क्लोजिंग या क्लोजिंग रेजिस्टर्स जैसी पारंपरिक विधियों की तुलना में।
EHV लंबी लाइनों में अतिरिक्त वोल्टेज प्रोफाइल
EHV लंबी लाइनों में अतिरिक्त वोल्टेज प्रोफाइल दिखाता हुआ आरेख विभिन्न अतिरिक्त वोल्टेज सीमित करने वाली विधियों की प्रभावशीलता को दिखाता है। प्रत्येक विधि अतिरिक्त वोल्टेज स्तरों पर अपना व्यक्तिगत प्रभाव पड़ाती है, और विधि का चयन प्रणाली की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।
शंकु रिएक्टरों का तेज़ समावेश: लाइन धारिता और स्विचिंग अतिरिक्त वोल्टेज के कारण अतिरिक्त वोल्टेज को कम करता है।
क्लोजिंग रेजिस्टर्स: लाइन को ऊर्जायित करने के दौरान 2 p.u. तक ग्राहक की ओर की वोल्टेज सीमित करता है, जिससे अतिरिक्त वोल्टेज को प्रभावी रूप से नियंत्रित किया जा सकता है।
स्टैगर्ड पोल क्लोजिंग: फेजों को बंद करने के बीच अस्थायी प्रवाहों को घटने का समय देकर अस्थायी प्रवाहों के संचयी प्रभाव को कम करता है।
लाइन टर्मिनल आरेस्टर्स: लाइन टर्मिनलों से अतिरिक
