ಸರಣು ಅನುಕೂಲವಾದ ಘಟಕಗಳ ಆಧಾರದ ಸರಣು ಪ್ರತಿಯೋಜಕ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ನಿಯಂತ್ರಕ: ಒಂದು ಆರ್ಥಿಕ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಸನೀಯ ಶಾಖಾಪಥ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹ ಪರಿಹಾರ

1. ಪರಿಚಯ: ಪ್ರತಿಭಾವ ಮತ್ತು ಮೂಲ ಲಕ್ಷ್ಯಗಳು​

1. ​ಶಾಖಾವಾಹಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಗುರುತಾತ್ಮಕತೆ​
   ವಿದ್ಯುತ್ ನೆಟ್ಟವು ನಿರಂತರವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಿರುವುದರಿಂದ ಅದರ ಕ್ಷಮತೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬೆಳೆಯುತ್ತಿದೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಾಖಾವಾಹಿನ ಮಟ್ಟವು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸಿ ಹೋಗಿದೆ, ಇದು ಹಾಗೆ ಉಳಿದ ಯಂತ್ರಾಂಶಗಳ ಸಹ ನಿರ್ಧಾರಿತ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡು ಹೋಗಿದೆ ಅಥವಾ ಅದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
   • ​ಡೇಟಾ ಆಧಾರ:​​ ನಿರೀಕ್ಷಣದ ಪ್ರಕಾರ, ಕೆಲವು 500kV, 220kV, ಮತ್ತು ಎಂದು ಎಂದು 10kV ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರದೇಶದ ಶಾಖಾವಾಹಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯು 100 kA ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದೆ; ಪ್ರಮುಖ ಶಕ್ತಿ ಉತ್ಪಾದನ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಶಾಖಾವಾಹಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಕ್ರಾತ್ಮಕ ಘಟಕ 300 kA ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿದೆ.
   • ​ಗಂಭೀರ ಆಘಾತಗಳು:​​ ತೀವ್ರವಾದ ಶಾಖಾವಾಹಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಗಳು ಉಚಿತ ಉಚ್ಚ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸರಣಿ ಟುಕ್ಕಿನ ರೂಪಗಳ ಅಭಾವ, ವಿದ್ಯುತ್ ಯಂತ್ರಾಂಶಗಳ ಡ್ಯಾಮೇಜ್ ಸಿದ್ಧವಾಗುವುದು (ತಾಪ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಹದಿನಿಂದ), ಮತ್ತು ಇದು ವ್ಯವಹಾರ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷಾ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಕಾರಣಿಸುತ್ತದೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ವ್ಯವಹಾರ ಸಂಪರ್ಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ಹಾಳೆ, ಭೂ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಹೆಚ್ಚಿಕೆ, ಮತ್ತು ಹಾಳೆ ವೋಲ್ಟೇಜ್. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ನೆಟ್ಟದ ಸುರಕ್ಷಿತ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸುವ ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಿಕ ಬಾಟಲೆಯಾಗಿ ಮಾರಿದೆ.
2. ​ಈಗಿರುವ FCL ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳ ಪರಿಮಿತಿಗಳು​
   ನಿಂತ ಸಮಯದ ಪ್ರಮುಖ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ನಿಯಂತ್ರಕ (FCL) ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ದೋಷಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ವಿಶಾಲ ಪ್ರಮಾಣದ ಅನ್ವಯ ಕಷ್ಟವಾಗಿದೆ:
   • ​ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ FCL:​​ ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಸಾಮಗ್ರಿಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತ, ಇದು ಅನಾವಶ್ಯ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಅಲ್ಪ ವಿಶ್ವಾಸೀಯತೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಚಲನ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾ ಖರ್ಚುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿ ಅನುಕೂಲವಾಗಿಲ್ಲ, ಚಿಕ್ಕ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಸಂಭವನೀಯವಿಲ್ಲ.
   • ​ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರದೇಶಾತ್ಮಕ FCL:​​ ವಿದ್ಯುತ್ ಅಧಿಕಾರಿ ಯಂತ್ರಾಂಶಗಳ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಸಹ ನೋಡುವ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೀತ ಬಂಧ, ಶ್ರೇಣಿಯ/ಸಾಮಾನ್ಯ ವೋಲ್ಟೇಜ್ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ವಿತರಣೆ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಮೀತ ಚುನಾವಣೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಸಂಕೀರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆ ರಚನೆ (ಅಧಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ನಿಯಂತ್ರಕ ಘಟಕಗಳ ಮತ್ತು ದ್ರುತ ಪ್ರತಿರಕ್ಷಣ ಚಕ್ರಗಳ ಅಗತ್ಯ), ಮತ್ತು ಖರ್ಚು ಹೆಚ್ಚಿನದಿದೆ.
3. ​ಈ ಪ್ರತಿಭಾವದ ಮೂಲ ಲಕ್ಷ್ಯ​
   ಮೇಲಿನ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವ ಗುರಿಗೆ ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಉದ್ದೇಶವೆಂದರೆ, ಪರಂಪರಾಗತ ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸಂವಾದ ದೋಷ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ನಿಯಂತ್ರಕ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಮುದ್ದುಮಾಡಲು, ಇದು ಸೂಪರ್ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರದೇಶಾತ್ಮಕವಾಗಿಲ್ಲ. ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಎರಡು ಟೋಪೋಲಜಿಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ:
4. ಸ್ಯಾಚುರೇಬಲ್ ರೀಏಕ್ಟರ್ ಆಧಾರದ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸಂವಾದ FCL
5. ZnO ಅರ್ರೆಸ್ಟರ್ ಆಧಾರದ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸಂವಾದ FCL
   ಈ ಪ್ರತಿಭಾವದಲ್ಲಿ ಎಂಟಿಎಂಪಿ (EMTP) ಸಿಮುಲೇಶನ್ ಉಪಯೋಗಿಸಿ ಅವುಗಳ ಅನಾವರಣ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ನಿಯಂತ್ರಣ ಗುಣಗಳನ್ನು ಗಂಭೀರವಾಗಿ ವಿಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ತುಲನೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದರ ಪರಿಣಾಮದಲ್ಲಿ ತಂತ್ರಿಕ ಸಾಧ್ಯತೆ, ಆರ್ಥಿಕ ಮತ್ತು ಚಲನ ವಿಶ್ವಾಸೀಯತೆಯಲ್ಲಿ ಅವುಗಳ ಗಮ್ಯ ಲಾಭಗಳನ್ನು ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

​II. ಸ್ಯಾಚುರೇಬಲ್ ರೀಏಕ್ಟರ್ ಆಧಾರದ ಶ್ರೇಣಿಯ ಸಂವಾದ FCL​

1. ​ಚಕ್ರ ಟೋಪೋಲಜಿ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯ ತತ್ತ್ವ​
   • ​ಟೋಪೋಲಜಿ ರಚನೆ:​​ ಮೂಲ ಭಾಗವು ಸ್ಯಾಚುರೇಬಲ್ ರೀಏಕ್ಟರ್ L_B, ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟರ್ C, ಮತ್ತು ಶ್ರೇಣಿಯ ರೀಏಕ್ಟರ್ L ಗಳಿಂದ ನಿರ್ಮಿತ. L_B C ನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಲನದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಸಂಯೋಜನೆಯು L ನ್ನು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಶ್ರೇಣಿಯ ಚಲನದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿದೆ.
   • ​ಕಾರ್ಯ ತತ್ತ್ವ:​​
   o ​ನಿಧಾನ ಚಲನ:​​ ಲೈನ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಚಿಕ್ಕದು. L_B ಅಸ್ಯಚುರೇಬಲ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಇದರ ಸಮನ್ವಯ ಇಂಡಕ್ಟಾನ್ಸ್ L_B1 ಬಹುಳ ಹೆಚ್ಚಿನದು). ಇದರ ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಲನ ಇಂಡಕ್ಟಾನ್ಸ್ ಪ್ರಕಾರ ಕಾರ್ಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಶ್ರೇಣಿಯ ರೀಏಕ್ಟರ್ L ನ್ನೊಂದಿಗೆ ಇದು ಶಕ್ತಿ ಆವೃತ್ತಿ ಶರತ್ತನ್ನು ಸಂತೋಷಿಸುತ್ತದೆ (ωL - 1/ωC ≈ 0). ಯಂತ್ರವು ಬಹುಳ ಕಡಿಮೆ ವಿರೋಧ ಹೊಂದಿದೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ನಷ್ಟಗಳು ಕಡಿಮೆ.
   o ​ದೋಷ ಸ್ಥಿತಿ:​​ ಶಾಖಾವಾಹಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯ ತೀವ್ರ ಹೆಚ್ಚಿಕೆಯು L_B ನ್ನು ಸ್ಯಚುರೇಟ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ (ಇದರ ಸಮನ್ವಯ ಇಂಡಕ್ಟಾನ್ಸ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಹಾಗೆ L_B2 ಗೆ ಹೋಗುತ್ತದೆ). ಇದರ ಸಾಮಾನ್ಯ ಚಲನ ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟರ್ C ನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಚಲನದಲ್ಲಿ ಹೊಂದಿದೆ, ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವಾಗಿ ಆವೃತ್ತಿ ಶರತ್ತನ್ನು ಭಂಗಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಶ್ರೇಣಿಯ ರೀಏಕ್ಟರ್ L ಮತ್ತು ಸ್ಯಚುರೇಟ್ ರೀಏಕ್ಟರ್ L_B2 ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಸೇರಿ ಶಾಖಾವಾಹಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಾರಣಿತವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.
   o ​ದೋಷ ತುಪ್ಪಿದ ನಂತರ:​​ ದೋಷ ತುಪ್ಪಿದ ನಂತರ, ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. L_B ಸ್ಯಚುರೇಷನ್ ನಿಂತು ಕೆಪ್ಯಾಸಿಟರ್ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಿತವಾಗುತ್ತದೆ, ಚಕ್ರವು ಆವೃತ್ತಿ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹಿಂದಿರುಗುತ್ತದೆ, ಬಾಹ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಬೇಕಾಗದೆ ಸ್ವಾತಂತ್ರ್ಯದಿಂದ ಚಲನ ಹೊಂದಿದೆ.
   • ​ಪಾರಮೆಟರ್ ಆಯ್ಕೆ ತತ್ತ್ವಗಳು:​​
   o ω²L