पावर ट्रांसमिशन सिस्टम क्या हैं?
पावर ट्रांसमिशन सिस्टम क्या हैं?
पावर ट्रांसमिशन सिस्टम परिभाषा
पावर ट्रांसमिशन सिस्टम जेनरेटिंग स्टेशन से लोड सेंटर्स तक विद्युत शक्ति प्रसारित करते हैं जहाँ इसका उपयोग किया जाता है।
विद्युत शक्ति ट्रांसमिशन सिस्टम जेनरेटिंग सोर्स से विभिन्न लोड सेंटर्स (जहाँ शक्ति का उपयोग किया जा रहा है) तक शक्ति प्रसारित करने का माध्यम हैं। जेनरेटिंग स्टेशन विद्युत शक्ति उत्पन्न करते हैं। ये जेनरेटिंग स्टेशन जहाँ अधिकांश शक्ति का उपभोग होता है (अर्थात् लोड सेंटर) वहीं स्थित नहीं होते।
दूरी जेनरेटिंग स्टेशन के स्थान चुनने का एकमात्र कारक नहीं है। अक्सर, जेनरेटिंग स्टेशन शक्ति के उपयोग के स्थान से दूर स्थित होते हैं। उच्च-घनत्व वाले क्षेत्रों से दूर भूमि सस्ती होती है, और शोर या प्रदूषण वाले स्टेशनों को आवासीय क्षेत्रों से दूर रखना बेहतर होता है। इसीलिए पावर ट्रांसमिशन सिस्टम आवश्यक हैं।
विद्युत आपूर्ति सिस्टम जेनरेशन सोर्स, जैसे थर्मल पावर स्टेशन, से उपभोक्ताओं तक शक्ति प्रदान करते हैं। पावर ट्रांसमिशन सिस्टम, जिनमें छोटे ट्रांसमिशन लाइन, मध्यम ट्रांसमिशन लाइन, और लंबी ट्रांसमिशन लाइन शामिल होती हैं, शक्ति डिस्ट्रिब्यूशन सिस्टम को चलाते हैं। इन सिस्टमों द्वारा घरों और व्यवसायों को बिजली प्रदान की जाती है।
एसी विरुद्ध डीसी ट्रांसमिशन
मूल रूप से विद्युत ऊर्जा को प्रसारित करने के लिए दो प्रणालियाँ हैं:
उच्च वोल्टेज डीसी विद्युत ट्रांसमिशन सिस्टम।
उच्च एसी विद्युत ट्रांसमिशन सिस्टम।
डीसी ट्रांसमिशन सिस्टम के फायदे
डीसी ट्रांसमिशन सिस्टम के लिए केवल दो चालक आवश्यक होते हैं। यदि पृथ्वी को प्रणाली का रिटर्न पाथ के रूप में उपयोग किया जाता है, तो डीसी ट्रांसमिशन सिस्टम के लिए केवल एक चालक का उपयोग किया जा सकता है।
डीसी ट्रांसमिशन सिस्टम के इन्सुलेटर पर वोल्टेज स्ट्रेस लगभग 70% एक्विवलेंट वोल्टेज एसी ट्रांसमिशन सिस्टम का होता है। इसलिए, डीसी ट्रांसमिशन सिस्टम में इन्सुलेशन की लागत कम होती है।
इंडक्टेंस, कैपेसिटेंस, फेज डिस्प्लेसमेंट और सर्ज प्रॉब्लम डीसी सिस्टम में खत्म की जा सकती हैं।
एसी ट्रांसमिशन सिस्टम के नुकसान
एसी सिस्टमों में चालक की आवश्यक मात्रा डीसी सिस्टमों की तुलना में बहुत अधिक होती है।
लाइन की रिएक्टेंस विद्युत शक्ति ट्रांसमिशन सिस्टम के वोल्टेज रेगुलेशन पर प्रभाव डालती है।
स्किन इफेक्ट और प्रॉक्सिमिटी इफेक्ट की समस्याएँ केवल एसी सिस्टमों में मिलती हैं।
एसी ट्रांसमिशन सिस्टम डीसी ट्रांसमिशन सिस्टम की तुलना में कोरोना डिस्चार्ज से अधिक प्रभावित होते हैं।
एसी विद्युत शक्ति ट्रांसमिशन नेटवर्क का निर्माण डीसी सिस्टमों की तुलना में अधिक जटिल होता है।
दो या अधिक ट्रांसमिशन लाइनों को एक साथ जोड़ने से पहले उन्हें संचारित करना आवश्यक होता है, जो डीसी ट्रांसमिशन सिस्टम में पूरी तरह से छोड़ा जा सकता है।
एसी ट्रांसमिशन सिस्टम के फायदे
विद्युत वोल्टेज को आसानी से बढ़ाया या घटाया जा सकता है, जो डीसी ट्रांसमिशन सिस्टम में संभव नहीं है।
एसी सबस्टेशन की मेंटेनेंस डीसी की तुलना में बहुत आसान और आर्थिक होती है।
एसी विद्युत सबस्टेशन में शक्ति का ट्रांसफार्मिंग डीसी सिस्टम के मोटर-जेनरेटर सेट की तुलना में बहुत आसान होता है।
एसी ट्रांसमिशन सिस्टम के नुकसान
एसी सिस्टमों में चालक की आवश्यक मात्रा डीसी सिस्टमों की तुलना में बहुत अधिक होती है।
लाइन की रिएक्टेंस विद्युत शक्ति ट्रांसमिशन सिस्टम के वोल्टेज रेगुलेशन पर प्रभाव डालती है।
स्किन इफेक्ट और प्रॉक्सिमिटी इफेक्ट की समस्याएँ केवल एसी सिस्टमों में मिलती हैं।
एसी ट्रांसमिशन सिस्टम डीसी ट्रांसमिशन सिस्टम की तुलना में कोरोना डिस्चार्ज से अधिक प्रभावित होते हैं।
एसी विद्युत शक्ति ट्रांसमिशन नेटवर्क का निर्माण डीसी सिस्टमों की तुलना में अधिक जटिल होता है।
दो या अधिक ट्रांसमिशन लाइनों को एक साथ जोड़ने से पहले उन्हें संचारित करना आवश्यक होता है, जो डीसी ट्रांसमिशन सिस्टम में पूरी तरह से छोड़ा जा सकता है।
जेनरेटिंग स्टेशन का निर्माण
जेनरेटिंग स्टेशन के निर्माण की योजना बनाते समय निम्नलिखित कारकों को ध्यान में रखा जाना चाहिए ताकि विद्युत शक्ति का आर्थिक उत्पादन हो सके।
थर्मल पावर जेनरेटिंग स्टेशन के लिए पानी की आसान उपलब्धता।
पावर स्टेशन के निर्माण के लिए जमीन की आसान उपलब्धता, जिसमें इसके स्टाफ टाउनशिप भी शामिल हैं।
हाइड्रोपावर स्टेशन के लिए, नदी पर एक बांध होना चाहिए। इसलिए नदी पर ऐसा सही स्थान चुना जाना चाहिए जिससे बांध का निर्माण सबसे अधिक इष्टतम तरीके से किया जा सके।
थर्मल पावर स्टेशन के लिए, ईंधन की आसान उपलब्धता सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है जिसे ध्यान में रखा जाना चाहिए।
पावर स्टेशन के सामानों और कर्मचारियों के लिए बेहतर संचार को भी ध्यान में रखा जाना चाहिए।
टर्बाइन, अल्टरनेटर आदि के बहुत बड़े स्पेयर पार्ट्स के परिवहन के लिए चौड़ी सड़कें, ट्रेन संचार, और गहरी और चौड़ी नदी पावर स्टेशन के निकट होनी चाहिए।
एक न्यूक्लियर पावर प्लांट को ऐसे स्थान पर स्थित किया जाना चाहिए जो एक सामान्य स्थान से इतना दूर हो कि न्यूक्लियर रिएक्शन से आम लोगों के स्वास्थ्य पर कोई प्रभाव न पड़े।
हमें ध्यान में रखने के लिए बहुत सारे अन्य कारक भी हैं, लेकिन वे हमारी चर्चा के बाहर हैं। उपरोक्त सूची में सभी कारक लोड सेंटर्स पर आसानी से उपलब्ध नहीं होते। जेनरेटिंग स्टेशन को उस स्थान पर स्थित किया जाना चाहिए जहाँ सभी सुविधाएँ आसानी से उपलब्ध हों। यह स्थान लोड सेंटर्स पर आवश्यक नहीं होता। जेनरेटिंग स्टेशन पर उत्पन्न शक्ति को फिर लोड सेंटर तक विद्युत शक्ति ट्रांसमिशन सिस्टम के द्वारा प्रसारित किया जाता है, जैसा कि हमने पहले कहा था।
जेनरेटिंग स्टेशन पर उत्पन्न शक्ति का वोल्टेज स्तर कम होता है, क्योंकि कम वोल्टेज शक्ति उत्पादन का कुछ आर्थिक मूल्य होता है। कम वोल्टेज शक्ति उत्पादन अधिक आर्थिक (अर्थात निम्न लागत) होता है उच्च वोल्टेज शक्ति उत्पादन की तुलना में। कम वोल्टेज स्तर पर, अल्टरनेटर का वजन और इन्सुलेशन कम होता है; यह सीधे अल्टरनेटर की लागत और आकार को कम करता है। लेकिन यह कम वोल्टेज स्तर पर शक्ति को उपभोक्ता को तुरंत प्रसारित नहीं किया जा सकता क्योंकि यह कम वोल्टेज विद्युत शक्ति ट्रांसमिशन आर्थिक रूप से नहीं होता। इसलिए, हालांकि कम वोल्टेज शक्ति उत्पादन आर्थिक होता है, कम वोल्टेज विद्युत शक्ति ट्रांसमिशन आर्थिक रूप से नहीं होता।
विद्युत शक्ति विद्युत वर्तमान और वोल्टेज के उत्पाद के सीधे अनुपात में होती है। इसलिए एक स्थान से दूसरे स्थान तक निश्चित विद्युत शक्ति प्रसारित करने के लिए, यदि शक्ति का वोल्टेज बढ़ा दिया जाए तो इसके साथ जुड़ा वर्तमान कम हो जाता है। कम वर्तमान का अर्थ है I2R नुकसान कम होगा, चालक का क्रॉस-सेक्शन क्षेत्र कम होगा जिससे कैपिटल इन्वॉल्वमेंट कम होगा और वर्तमान की कमी विद्युत शक्ति ट्रांसमिशन सिस्टम के वोल्टेज रेगुलेशन में सुधार करती है और सुधार वोल्टेज रेगुलेशन गुणवत्ता वाली शक्ति का संकेत देता है। इन तीन कारणों के कारण विद्युत शक्ति मुख्य रूप से उच्च वोल्टेज स्तर पर प्रसारित की जाती है।
फिर भी डिस्ट्रिब्यूशन अंत में ट्रांसमिटेड शक्ति के कुशल वितरण के लिए, इसे इसके वांछित कम वोल्टेज स्तर पर घटाया जाता है।
इसलिए यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि पहले विद्युत शक्ति को कम वोल्टेज स्तर पर उत्पन्न किया जाता है, फिर इसे उच्च वोल्टेज पर बढ़ाया जाता है ताकि विद्युत ऊर्जा का कुशल प्रसारण हो सके। अंत में, विद्युत ऊर्जा या शक्ति के वितरण के लिए विभिन्न उपभोक्ताओं को, इसे वांछित कम वोल्टेज स्तर पर घटाया जाता है।
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