विद्युत प्रसार और वितरण प्रणालियों में ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करने से क्या लाभ होते हैं

विद्युत प्रसारण और वितरण प्रणालियों में ट्रांसफॉर्मर के उपयोग के लाभ

ट्रांसफॉर्मर विद्युत प्रसारण और वितरण प्रणालियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, जो कई फायदे प्रदान करते हैं:

वोल्टेज ट्रांसफ़ोर्मेशन:

स्टेप-अप: विद्युत संयंत्रों में, ट्रांसफॉर्मर जेनरेटरों द्वारा उत्पन्न किए गए कम वोल्टेज को लंबी दूरी के प्रसारण के लिए उचित उच्च वोल्टेज तक बढ़ाते हैं। यह प्रसारण के दौरान ऊर्जा की हानि को कम करता है क्योंकि उच्च वोल्टेज पर विद्युत धारा कम होती है, इस प्रकार लाइन हानि को कम करता है।

स्टेप-डाउन: वितरण प्रणालियों में, ट्रांसफॉर्मर उच्च वोल्टेज को उपभोक्ता उपकरणों के उपयोग के लिए उचित कम वोल्टेज तक कम करते हैं। यह सुरक्षित और प्रभावी विद्युत वितरण को सुनिश्चित करता है।

आइसोलेशन:

ट्रांसफॉर्मर विद्युत आइसोलेशन प्रदान करते हैं, प्राथमिक और द्वितीयक पक्षों के बीच त्वरित विद्युत कनेक्शन को रोकते हैं। यह प्रणाली की सुरक्षा में सुधार करता है और दोष के प्रसार के जोखिम को कम करता है।

इम्पीडेंस मैचिंग:

ट्रांसफॉर्मर इम्पीडेंस मैचिंग कर सकते हैं, ऊर्जा स्रोत और लोड के बीच इष्टतम इम्पीडेंस को सुनिश्चित करते हैं, इस प्रकार प्रणाली की दक्षता और स्थिरता में सुधार करते हैं।

वोल्टेज रेगुलेशन:

ट्रांसफॉर्मर टर्न अनुपात को समायोजित करके आउटपुट वोल्टेज को नियंत्रित कर सकते हैं, यह सुनिश्चित करता है कि उपयोगकर्ता के अंत में स्थिर वोल्टेज रहता है, भले ही लोड भिन्न हो।

मल्टी-फेज प्रणालियों का समर्थन:

ट्रांसफॉर्मर तीन-फेज प्रणालियों में उपयोग किए जा सकते हैं, जो औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक तीन-फेज वोल्टेज को संतुलित करते हैं।

प्रसारण और वितरण प्रणालियों में DC विद्युत का उपयोग आम तौर पर क्यों नहीं किया जाता है

हालांकि DC विद्युत कुछ विशिष्ट अनुप्रयोगों (जैसे उच्च वोल्टेज DC प्रसारण) में अपने फायदे हैं, यह पारंपरिक विद्युत प्रसारण और वितरण प्रणालियों में कम आम तौर पर उपयोग किया जाता है। यहाँ प्रमुख कारण हैं:

ट्रांसफॉर्मर की सीमाएं:

ट्रांसफॉर्मर केवल AC विद्युत के साथ ही उपयोग किए जा सकते हैं, नहीं तो DC विद्युत के साथ। ट्रांसफॉर्मर के संचालन का सिद्धांत विकल्पी चुंबकीय क्षेत्रों पर निर्भर करता है, जो DC विद्युत द्वारा उत्पन्न नहीं किए जा सकते। इसलिए, ट्रांसफॉर्मर का उपयोग DC विद्युत को ट्रांसफ़ोर्म करने के लिए नहीं किया जा सकता।

उपकरण की लागत और जटिलता:

DC प्रसारण प्रणालियों के लिए रेक्टिफायर्स और इनवर्टर्स जैसे अतिरिक्त उपकरणों की आवश्यकता होती है, जो प्रणाली में जटिलता और लागत जोड़ते हैं। विपरीत रूप से, AC प्रसारण प्रणालियाँ ट्रांसफॉर्मर का उपयोग वोल्टेज ट्रांसफ़ोर्मेशन के लिए सीधे कर सकती हैं, इससे वे सरल और कम महंगी होती हैं।

फालतू संरक्षण:

DC प्रणालियों में, फालतू धाराओं का प्राकृतिक शून्य-पार बिंदु नहीं होता, जिससे फालतू धाराओं को टूटने में अधिक कठिनाई होती है। AC प्रणालियाँ धारा के प्राकृतिक शून्य-पार बिंदुओं का उपयोग करके आर्क्स को टूटने के लिए उपयोग कर सकती हैं, जिससे फालतू संरक्षण आसानी से प्राप्त किया जा सकता है।

वितरण की लचीलता:

AC विद्युत को ट्रांसफॉर्मर का उपयोग करके विभिन्न वोल्टेज स्तरों पर आसानी से ट्रांसफ़ोर्म किया जा सकता है, विभिन्न उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं को संतुलित करता है। DC विद्युत को वितरण में यह लचीलता नहीं होती और विभिन्न वोल्टेज स्तरों को समायोजित करने के लिए जटिल रूपांतरण उपकरणों की आवश्यकता होती है।

मौजूदा बुनियादी ढांचा:

वर्तमान विद्युत प्रसारण और वितरण प्रणालियाँ बड़ी हद तक AC विद्युत पर आधारित हैं, जिनका व्यापक बुनियादी ढांचा पहले से ही मौजूद है। DC विद्युत पर बदलने के लिए महत्वपूर्ण संशोधन और निवेश की आवश्यकता होती है, जो आर्थिक रूप से असंभव है।

सारांश

ट्रांसफॉर्मर विद्युत प्रसारण और वितरण प्रणालियों में वोल्टेज ट्रांसफ़ोर्मेशन, विद्युत आइसोलेशन, इम्पीडेंस मैचिंग, वोल्टेज रेगुलेशन और मल्टी-फेज प्रणालियों का समर्थन जैसे विभिन्न फायदे प्रदान करते हैं। DC विद्युत पारंपरिक विद्युत प्रणालियों में कम आम तौर पर उपयोग किया जाता है, क्योंकि ट्रांसफॉर्मर की सीमाओं, उच्च उपकरण की लागत और जटिलता, फालतू संरक्षण में कठिनाई, वितरण की लचीलता की कमी और मौजूदा AC-आधारित बुनियादी ढांचे के कारण है। हालांकि, तकनीकी प्रगति के साथ, उच्च वोल्टेज DC प्रसारण लंबी दूरी के प्रसारण और डीप सी केबल अनुप्रयोगों में महत्व प्राप्त कर रहा है।