श्रेणी संर्गत दोष विद्युत प्रवाह सीमितक आधारित परम्परागत घटकहरू: एउटा आर्थिक र विश्वसनीय छोटो-परिपथ विद्युत प्रवाह समाधान

1. परिचय: अनुसंधानको प्रदृष्टिको प्रमुख उद्देश्यहरू​

1. ​शॉर्ट-सर्किट करेन्ट समस्याको गम्भीरता​
   पावर ग्रिडको लगातार विस्तार र यसको क्षमताको लगातार वृद्धि देखि प्रणाली शॉर्ट-सर्किट करेन्ट स्तर तीव्र रूपमा बढेको छ, जसले अस्तित्वमा रहेका उपकरणहरूको सहनशीलताको सीमा लगायत वा त्योभन्दा पनि उच्च हुन्छ।
   • ​डाटा समर्थन:​​ निरीक्षण देखाएको छ कि घरेलू ५००किवी, २२०किवी, र यदि पनि १०किवी सबस्टेशनहरूमा आशा शॉर्ट-सर्किट करेन्ट १०० किलोअम्पियर भन्दा उच्च भएको छ; मुख्य ऊर्जा स्रोतहरूमा शॉर्ट-सर्किट करेन्टको अधिकतम आवर्ती घटक ३०० किलोअम्पियर सम्म पुग्छ।
   • ​गम्भीर खतराहरू:​​ अत्यधिक उच्च शॉर्ट-सर्किट करेन्टले उचित उच्च-वोल्टेज सर्किट ब्रेकर मॉडलहरूको अभाव, थर्मल र विद्युत बलको सीमा लगायत उपकरणहरूको क्षति, र संचार प्रणालीमा विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप, भू वोल्टेज वृद्धि, र स्टेप वोल्टेज जस्ता सुरक्षा समस्याहरू उत्पन्न गर्छ। यो अहिले ग्रिडको सुरक्षित र आर्थिक विकासको लागि एक प्रमुख तकनीकी बाँधको रूपमा उभयरहेको छ।
2. ​अस्तित्वमा रहेका FCL तकनीकहरूको सीमाहरू​
   वर्तमान प्रमुख फाउल्ट करेन्ट लिमिटर (FCL) तकनीकहरूमा आन्तरिक दोषहरू छन्, जसले बड्दो पैमानामा अनुप्रयोग गर्न सामान्यतया कठिन बनाउँछ:
   • ​सुपरकंडक्टिभ FCL:​​ सुपरकंडक्टिभ सामग्रीहरूमा आधारित, यो तकनीक अझै परिपक्व छैन, उच्च विश्वसनीयता छैन, ऑपरेशन र रख-रखावको लागि उच्च खर्च, र आर्थिक रूपमा अनुकूल छैन, जसले इन्जिनियरिङ अनुप्रयोगमा छोटो र मध्यम अवधिमा बाधा उत्पन्न गर्छ।
   • ​पावर इलेक्ट्रोनिक FCL:​​ पावर सेमीकंडक्टर डिवाइसहरूको वोल्टेज सहनशीलता र करेन्ट वहन क्षमताको सीमा द्वारा सीमित, श्रृंखला/समान्तर वोल्टेज र करेन्ट वितरण नियंत्रणमा चुनौती, जटिल प्रणाली संरचना (अतिरिक्त करेन्ट-लिमिटिङ घटकहरू र त्वरित सुरक्षा परिपथहरूको आवश्यकता), र उच्च खर्च।
3. ​यस अनुसंधानको प्रमुख उद्देश्य​
   उपरोक्त समस्याहरूलाई समाधान गर्न, यो अध्ययन रियातीय इलेक्ट्रिकल घटकहरू आधारित श्रृंखला रिझोनेन्ट फाउल्ट करेन्ट लिमिटर समाधान प्रस्ताव गर्नेछ, जुन सुपरकंडक्टिभ वा पावर इलेक्ट्रोनिक छैन। विशेष रूपमा, दुई टोपोलोजिहरू अध्ययन गरिनेछ:
4. सेटरेबल रिएक्टर आधारित श्रृंखला रिझोनेन्ट FCL
5. ZnO अरेस्टर आधारित श्रृंखला रिझोनेन्ट FCL
   यो अनुसंधान इलेक्ट्रोमैग्नेटिक ट्रान्सिएन्ट प्रोग्राम (EMTP) सिमुलेशन उपयोग गरेर उनीहरूको ट्रान्सिएन्ट करेन्ट-लिमिटिङ विशेषताहरूको गहिरो विश्लेषण, तुलना, र अन्ततः त्योहरूको तकनीकी योग्यता, आर्थिक र ऑपरेशन विश्वसनीयतामा विशेष लाभहरूको पुष्टि गर्नेछ।

​II. सेटरेबल रिएक्टर आधारित श्रृंखला रिझोनेन्ट FCL​

1. ​सर्किट टोपोलोजी र कामकाजको सिद्धान्त​
   • ​टोपोलोजी संरचना:​​ यो मुख्यतया एक सेटरेबल रिएक्टर L_B, एक कैपसिटर C, र एक श्रृंखला रिएक्टर L भन्दा बनेको छ। L_B C लाई समान्तर जोडिएको छ, र यो संयोजन त्यसपछि L सँग श्रृंखला मा जोडिएर प्रणालीमा लगाइनेछ।
   • ​कामकाजको सिद्धान्त:​​
   o ​सामान्य संचालन:​​ लाइन करेन्ट छोटो छ। L_B अस्तब्ध क्षेत्रमा संचालन गर्छ (यसको तुल्यकालीन इनडक्टन्स L_B1 धेरै ठूलो छ)। यसको समान्तर संयोजन C लाई संयोजन इनडक्टिभ व्यवहार गर्छ। श्रृंखला रिएक्टर L सँग यो शक्ति आवृत्ति श्रृंखला रिझोनेन्स शर्त (ωL - 1/ωC ≈ 0) पूरा गर्छ। यस उपकरणले धेरै ठूलो इम्पिडेन्स प्रस्तुत गर्छ, जसले प्रणाली निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर्धारित निर......