ऑटोमैटिक वोल्टेज रेगुलेटर

ऑटोमैटिक वोल्टेज रेगुलेटर

ऑटोमैटिक वोल्टेज रेगुलेटर (AVR) वोल्टेज स्तरों को नियंत्रित करने के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है। यह अस्थिर वोल्टेज को लेता है और इसे स्थिर, निरंतर वोल्टेज में परिवर्तित करता है। वोल्टेज की अस्थिरता मुख्य रूप से आपूर्ति प्रणाली पर लोड के परिवर्तन के कारण होती है। ऐसी वोल्टेज की अस्थिरता पावर सिस्टम में उपकरणों के लिए हानिकारक हो सकती है, जो असामान्य कार्यक्रम या भारी क्षति का कारण बन सकती है।

इन वोल्टेज की अस्थिरताओं को नियंत्रित करने के लिए, वोल्टेज-नियंत्रण उपकरणों को पावर सिस्टम के अनेक महत्वपूर्ण स्थानों पर, जैसे ट्रांसफार्मर, जेनरेटर और फीडर के पास, स्थापित किया जा सकता है। वास्तव में, वोल्टेज रेगुलेटर अक्सर पावर सिस्टम में एक से अधिक स्थानों पर तैनात किए जाते हैं ताकि वोल्टेज की अस्थिरताओं को प्रभावी रूप से प्रबंधित किया जा सके।

DC और AC सिस्टम में वोल्टेज नियंत्रण

• DC आपूर्ति प्रणाली: DC आपूर्ति प्रणाली में, समान लंबाई के फीडरों के साथ काम करते समय, वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए ओवर-कंपाउंड जेनरेटर का उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, अलग-अलग लंबाई के फीडरों के लिए, फीडर बूस्टर का उपयोग किया जाता है ताकि प्रत्येक फीडर के अंत में स्थिर वोल्टेज बनाए रखा जा सके।

• AC सिस्टम: AC सिस्टम में, वोल्टेज नियंत्रण विभिन्न तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है। ये तरीके बूस्टर ट्रांसफार्मर, इंडक्शन रेगुलेटर और शंट कंडेंसर आदि का उपयोग शामिल हैं। प्रत्येक तरीके के अपने फायदे होते हैं और उन्हें पावर सिस्टम की विशिष्ट आवश्यकताओं के आधार पर चुना जाता है।

वोल्टेज रेगुलेटर का कार्य-तंत्र

वोल्टेज रेगुलेटर त्रुटि निर्णय के सिद्धांत पर काम करता है। पहले, एक AC जेनरेटर के आउटपुट वोल्टेज को एक पोटेंशियल ट्रांसफार्मर के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। इस वोल्टेज को फिर रेक्टिफाइड और फिल्टर किया जाता है और इसे एक संदर्भ वोल्टेज के साथ तुलना की जाती है। वास्तविक वोल्टेज और संदर्भ वोल्टेज के बीच का अंतर त्रुटि वोल्टेज के रूप में जाना जाता है। यह त्रुटि वोल्टेज एक एम्प्लिफायर द्वारा विस्तारित किया जाता है और फिर इसे मुख्य एक्साइटर या पायलट एक्साइटर तक पहुंचाया जाता है। इस विस्तारित त्रुटि वोल्टेज के आधार पर एक्साइटेशन को समायोजित करके, वोल्टेज रेगुलेटर जेनरेटर के आउटपुट वोल्टेज को प्रभावी रूप से नियंत्रित और स्थिर करता है, जिससे एक संगत और विश्वसनीय पावर सप्लाई सुनिश्चित होती है।

इस प्रकार, विस्तारित त्रुटि सिग्नल बक या बुस्ट मैकेनिज़्म के माध्यम से मुख्य या पायलट एक्साइटर की एक्साइटेशन को नियंत्रित करते हैं। यह, अपनी बारी में, वोल्टेज की अस्थिरताओं को नियंत्रित करता है। एक्साइटर आउटपुट को नियंत्रित करके, मुख्य एल्टरनेटर का टर्मिनल वोल्टेज प्रभावी रूप से नियंत्रित होता है।

ऑटोमैटिक वोल्टेज रेगुलेटर के अनुप्रयोग

ऑटोमैटिक वोल्टेज रेगुलेटर (AVR) कई महत्वपूर्ण कार्यों को संपन्न करता है:

• वोल्टेज नियंत्रण और स्थिरता वृद्धि: यह पावर सिस्टम के वोल्टेज को स्वीकार्य सीमाओं के भीतर बनाए रखता है और मशीन को स्थिर-स्थिति स्थिरता सीमा के निकट काम करने की अनुमति देता है। यह विश्वसनीय पावर सप्लाई को सुनिश्चित करता है और सिस्टम में वोल्टेज-संबंधी अस्थिरताओं से बचाता है।

• रिएक्टिव लोड शेयरिंग: जब एक से अधिक एल्टरनेटर समानांतर रूप से संचालित होते हैं, तो AVR उनमें रिएक्टिव लोड के वितरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह समानांतर संचालित एल्टरनेटरों के प्रदर्शन को ऑप्टिमाइज़ करने और सिस्टम के समग्र पावर फैक्टर को बनाए रखने में मदद करता है।

• ओवरवोल्टेज मिटिगेशन: AVR तेजी से लोड शेडिंग के कारण होने वाले ओवरवोल्टेज को कम करने में प्रभावी होता है। एक्साइटेशन को तेजी से समायोजित करके, यह विद्युत उपकरणों को क्षति पहुंचाने वाले अत्यधिक वोल्टेज बढ़ाव से बचाता है।

• फ़ॉल्ट-टाइम एक्साइटेशन समायोजन: फ़ॉल्ट स्थितियों में, AVR सिस्टम की एक्साइटेशन को बढ़ाता है। यह सुनिश्चित करता है कि फ़ॉल्ट को साफ़ करते समय अधिकतम सिंक्रोनाइज़ करने की शक्ति उपलब्ध हो, जो सिस्टम के सुचारु रिकवरी को सुनिश्चित करता है।

• लोड-फॉलोइंग एक्साइटेशन नियंत्रण: जब एल्टरनेटर पर लोड में तेजी से परिवर्तन होता है, तो AVR एक्साइटेशन सिस्टम को समायोजित करता है। यह सुनिश्चित करता है कि एल्टरनेटर नए लोड स्थितियों के तहत उसी वोल्टेज की आपूर्ति जारी रखता है। AVR एक्साइटर फील्ड पर काम करके, एक्साइटर आउटपुट वोल्टेज और फील्ड करंट को संशोधित करता है। हालांकि, गंभीर वोल्टेज की अस्थिरताओं के दौरान, मानक AVR तेजी से प्रतिक्रिया नहीं दे सकता।

त्वरित-कार्य वोल्टेज रेगुलेटर

तेजी से प्रतिक्रिया के लिए, ओवरशूटिंग-द-मार्क सिद्धांत पर आधारित त्वरित-कार्य वोल्टेज रेगुलेटरों का उपयोग किया जाता है। इस सिद्धांत में, जब लोड बढ़ता है, तो सिस्टम की एक्साइटेशन भी बढ़ जाती है। लेकिन वोल्टेज बढ़ी हुई एक्साइटेशन के संगत मान तक पहुंचने से पहले, रेगुलेटर अनुमान लगाता है और एक्साइटेशन को उचित स्तर तक कम कर देता है। यह ओवरशूट-और-सही करने का मैकेनिज़्म वोल्टेज को तेजी से और सटीक रूप से समायोजित करने में मदद करता है, जिससे डाइनामिक लोड परिवर्तन के दौरान पावर सिस्टम का प्रदर्शन बढ़ जाता है।