विद्युत आपूर्ति प्रणाली: यसको के हुन्छ?

पहिले बिजुली ऊर्जा की मांग बहुत कम थी। एक छोटी बिजुली उत्पादन इकाई स्थानीय मांग को पूरा कर सकती थी। वर्तमान में बिजुली ऊर्जा की मांग अत्यधिक बढ़ रही है, जो मानवीय जीवनशैली के आधुनिकीकरण के साथ है। इस बढ़ती बिजुली लोड मांग को पूरा करने के लिए, हमें बहुत बड़ी संख्या में बड़े शक्ति संयंत्र स्थापित करने की आवश्यकता होती है।

लेकिन आर्थिक दृष्टि से, लोड केंद्रों के निकट एक शक्ति संयंत्र बनाना हमेशा संभव नहीं होता। हम लोड केंद्र को ऐसे स्थानों के रूप में परिभाषित करते हैं जहाँ उपभोक्ताओं या जुड़े हुए लोड का घनत्व देश के अन्य भागों की तुलना में बहुत अधिक होता है। ऊर्जा के प्राकृतिक स्रोत जैसे कोयला, गैस, और पानी आदि के निकट शक्ति संयंत्र स्थापित करना आर्थिक रूप से लाभदायक होता है। इसके कारण और अन्य कई कारणों से, हमें अक्सर लोड केंद्रों से दूर बिजुली उत्पादन स्टेशन बनाना पड़ता है।

इसलिए हमें बिजुली उत्पादन स्टेशन से उपभोक्ताओं तक उत्पन्न बिजुली ऊर्जा लाने के लिए बिजुली नेटवर्क प्रणाली स्थापित करनी होती है। बिजुली उत्पादन स्टेशन में उत्पन्न बिजुली उपभोक्ताओं तक पहुँचती है, जिसे हम ट्रांसमिशन और डिस्ट्रिब्यूशन नामक दो मुख्य भागों में विभाजित कर सकते हैं।

उपभोक्ताओं को स्रोत से बिजुली प्राप्त करने वाले नेटवर्क को बिजुली आपूर्ति प्रणाली कहा जाता है। एक बिजुली आपूर्ति प्रणाली में तीन मुख्य घटक होते हैं, उत्पादन स्टेशन, ट्रांसमिशन लाइन और डिस्ट्रिब्यूशन प्रणाली। शक्ति उत्पादन स्टेशन तुलनात्मक रूप से निम्न वोल्टेज स्तर पर बिजुली उत्पादित करते हैं। निम्न वोल्टेज स्तर पर बिजुली उत्पादन करना बहुत सारे पहलूओं में आर्थिक रूप से लाभदायक होता है।

ट्रांसमिशन लाइनों के शुरुआत में जोड़े गए स्टेप-अप ट्रांसफार्मर, शक्ति के वोल्टेज स्तर को बढ़ाते हैं। फिर बिजुली ट्रांसमिशन प्रणाली इस उच्च वोल्टेज बिजुली शक्ति को लोड केंद्रों के संभव निकटतम क्षेत्र तक पहुँचाती है। उच्च वोल्टेज पर बिजुली शक्ति का ट्रांसमिशन करना बहुत सारे पहलूओं में लाभदायक होता है। उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन लाइनें ओवरहेड या/और अंडरग्राउंड बिजुली चालकों से बनी होती हैं। ट्रांसमिशन लाइनों के अंत में जोड़े गए स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर, बिजुली के वोल्टेज को वितरण के लिए आवश्यक निम्न मूल्यों तक कम करते हैं। फिर वितरण प्रणाली बिजुली को विभिन्न उपभोक्ताओं को उनके आवश्यक वोल्टेज स्तर के अनुसार वितरित करती है।

हम आमतौर पर उत्पादन, ट्रांसमिशन और वितरण के लिए एसी प्रणाली अपनाते हैं। अत्यधिक उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन के लिए हम अक्सर डीसी ट्रांसमिशन प्रणाली का उपयोग करते हैं। ट्रांसमिशन और वितरण दोनों नेटवर्क ओवरहेड या अंडरग्राउंड हो सकते हैं। चूंकि अंडरग्राउंड प्रणाली ओवरहेड प्रणाली से बहुत अधिक महंगी होती है, इसलिए आर्थिक दृष्टि से जहाँ भी संभव, ओवरहेड प्रणाली का उपयोग पसंद किया जाता है। एसी ट्रांसमिशन के लिए हम तीन फेज 3 तार प्रणाली और एसी वितरण के लिए तीन फेज 4 तार प्रणाली का उपयोग करते हैं।

हम ट्रांसमिशन और वितरण प्रणाली दो भागों में विभाजित कर सकते हैं, प्राथमिक ट्रांसमिशन और द्वितीयक ट्रांसमिशन, प्राथमिक वितरण और द्वितीयक वितरण। यह एक बिजुली नेटवर्क का सामान्यीकृत दृष्टिकोण है। हम ध्यान रखें कि सभी ट्रांसमिशन वितरण प्रणाली में ये चार चरण बिजुली आपूर्ति प्रणाली के नहीं होते।

प्रणाली की आवश्यकता के अनुसार, कई नेटवर्क हो सकते हैं जिनमें द्वितीयक ट्रांसमिशन या द्वितीयक वितरण नहीं होता, यहाँ तक कि कई स्थानीय बिजुली आपूर्ति प्रणालियों में पूरी ट्रांसमिशन प्रणाली की अनुपस्थिति भी हो सकती है। इन स्थानीय बिजुली आपूर्ति प्रणालियों में जेनरेटर सीधे विभिन्न उपभोग बिंदुओं तक शक्ति वितरित करते हैं।

आइए एक बिजुली आपूर्ति प्रणाली का व्यावहारिक उदाहरण चर्चा करें। यहाँ उत्पादन स्टेशन 11KV पर तीन-फेज शक्ति उत्पादित करता है। फिर उत्पादन स्टेशन से जुड़े 11/132 KV स्टेप-अप ट्रांसफार्मर इस शक्ति को 132KV स्तर तक बढ़ाते हैं। ट्रांसमिशन लाइन इस 132KV शक्ति को शहर के बाहर स्थित 132/33 KV स्टेप-डाउन सबस्टेशन तक पहुँचाती है, जिसमें 132/33KV स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर होते हैं। हम इस बिजुली आपूर्ति प्रणाली के उस भाग को 11/132 KV स्टेप-अप ट्रांसफार्मर से 132/33 KV स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर तक प्राथमिक ट्रांसमिशन कहेंगे। प्राथमिक ट्रांसमिशन तीन-फेज 3 तार प्रणाली होती है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक लाइन सर्किट में तीन फेज के लिए तीन चालक होते हैं।

उस बिंदु के बाद बिजुली आपूर्ति प्रणाली में, 132/33 KV ट्रांसफार्मर की द्वितीयक शक्ति 3 फेज 3 तार ट्रांसमिशन प्रणाली द्वारा शहर के विभिन्न रणनीतिक स्थानों पर स्थित विभिन्न 33/11KV डाउनस्ट्रीम सबस्टेशनों तक पहुँचाई जाती है। हम इस नेटवर्क के इस भाग को द्वितीयक ट्रांसमिशन कहते हैं।

शहर की सड़कों के किनारे से गुजरने वाले 11KV 3 फेज 3 तार फीडर द्वितीयक ट्रांसमिशन सबस्टेशन के 33/11KV ट्रांसफार्मर की द्वितीयक शक्ति को ले जाते हैं। ये 11KV फीडर बिजुली आपूर्ति प्रणाली के प्राथमिक वितरण का भाग होते हैं।

उपभोक्ताओं के स्थानों पर 11/0.4 KV ट्रांसफार्मर प्राथमिक वितरण शक्ति को 0.4 KV या 400 V तक कम करते हैं। इन ट्रांसफार्मरों को वितरण ट्रांसफार्मर कहा जाता है, और ये पोल माउंटेड ट्रांसफार्मर होते हैं। वितरण ट्रांसफार्मर से शक्ति 3 फेज 4 तार प्रणाली द्वारा उपभोक्ताओं तक पहुँचती है। 3 फेज 4 तार प्रणाली में, 3 चालक 3 फेज के लिए और 4वाँ चालक न्यूट्रल कनेक्शन के लिए न्यूट्रल तार के रूप में उपयोग किया जाता है।

एक उपभोक्ता अपनी आवश्यकता के अनुसार तीन फेज या एक फेज आपूर्ति ले सकता है। तीन फेज आपूर्ति के मामले में उपभोक्ता को 400 V फेज-से-फेज (लाइन वोल्टेज) वोल्टेज मिलता है, और एक फेज आपूर्ति के मामले में, उपभोक्ता को 400 / रूट 3 या 231 V फेज-से-न्यूट्रल वोल्टेज उपलब्ध होता है। आपूर्ति मेन एक बिजुली आपूर्ति प्रणाली का अंतिम बिंदु है। हम इस प्रणाली के उस भाग को वितरण ट्रांसफार्मर के द्वितीयक से आपूर्ति मेन तक द्वितीयक वितरण कहते हैं। आपूर्ति मेन उपभोक्ता के स्थान पर स्थापित टर्मिनल होते हैं, जहाँ से उपभोक्ता अपने उपयोग के लिए कनेक्शन ले सकता है।

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