સીધા વર્તમાન વિદ્યુત વાયરો

ડાયરેક્ટ કરંટ ટ્રાન્સમિશન લાઇનના ફાયદા નીચે મુજબ છે:

1. લાઇન સાથે પ્રસારિત શક્તિની મર્યાદા તેની લંબાઈ પર આધારિત નથી અને તે વૈકલ્પિક વર્તમાન પાવર લાઇન કરતાં ઘણી વધારે છે;

2. ઓવરહેડ એસી ટ્રાન્સમિશન લાઇનોની સ્થિર સ્થિરતા મર્યાદાની લાક્ષણિકતાનો ખ્યાલ દૂર કરવામાં આવ્યો છે;

3. ડાયરેક્ટ કરંટ સાથે ઓવરહેડ ટ્રાન્સમિશન લાઇન સાથે જોડાયેલ ઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમ્સ અસુમેળ રીતે અથવા વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝ સાથે કામ કરી શકે છે;

4. ત્રણને બદલે માત્ર બે વાયરની જરૂર છે, અથવા જો તમે બીજા તરીકે જમીનનો ઉપયોગ કરો તો એક પણ.

અંજીરમાં. 1. પ્રસ્તુત બાયપોલર ડીસી ટ્રાન્સમિશન સર્કિટ ("બે ધ્રુવો - જમીન").

આ આકૃતિમાં, UD અને UZ, કન્વર્ટર (રેક્ટિફાયર અને ઇન્વર્ટર) સબસ્ટેશન; L — ઉચ્ચ હાર્મોનિક્સ, વોલ્ટેજ રિપલ્સ અને કટોકટી પ્રવાહોના પ્રભાવને ઘટાડવા માટે રિએક્ટર અથવા ફિલ્ટર; rl એ રેખા પ્રતિકાર છે; જી, ટી - જનરેટર અને ટ્રાન્સફોર્મર્સ.

વીજળીનું ઉત્પાદન અને વપરાશ વૈકલ્પિક પ્રવાહ પર કરવામાં આવે છે.

ફિગ. 1. ઇમરજન્સી મોડમાં ડીસી ટ્રાન્સમિશન સર્કિટ

કાયમી રેખાના મુખ્ય ઘટકો:

1.નિયંત્રિત ઉચ્ચ વોલ્ટેજ રેક્ટિફાયર જેમાંથી કન્વર્ટર સબસ્ટેશન સર્કિટ એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે.

2. નિયંત્રિત ઉચ્ચ વોલ્ટેજ ઇન્વર્ટર જેમાંથી કન્વર્ટર સબસ્ટેશનનું સર્કિટ પણ એસેમ્બલ થાય છે.

ઇન્વર્ટર સબસ્ટેશનની સ્કીમ મૂળભૂત રીતે રેક્ટિફાયર સબસ્ટેશનની સ્કીમથી અલગ નથી, કારણ કે રેક્ટિફાયર ઉલટાવી શકાય તેવું છે. માત્ર એટલો જ તફાવત એ છે કે વળતર આપતા ઉપકરણો, કેપેસિટર અથવા સિંક્રનસ કમ્પેન્સેટર્સ ઇન્વર્ટરને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ સાથે પ્રદાન કરવા માટે ઇન્વર્ટર સબસ્ટેશન પર ઇન્સ્ટોલ કરેલા હોવા જોઈએ, જે પ્રસારિત સક્રિય શક્તિના લગભગ 50 ... 60% છે.

દ્વિધ્રુવી ટ્રાન્સમિશનમાં બે કન્વર્ટર સ્ટેશનના મધ્યબિંદુઓ ગ્રાઉન્ડ છે અને ધ્રુવો અલગ છે.

ધ્રુવ વોલ્ટેજ UP ધ્રુવ-થી-ગ્રાઉન્ડ વોલ્ટેજ સમાન છે. ઉદાહરણ તરીકે, વોલ્ગોગ્રાડ-ડોનબાસ પાવર ટ્રાન્સમિશનમાં, ધ્રુવનું જમીન પરનું વોલ્ટેજ +400 kV છે, અને બીજા ધ્રુવનું વોલ્ટેજ 400 kV છે. ધ્રુવો વચ્ચે વોલ્ટેજ Ud 800 kV. ટ્રાન્સમિશનને બે સ્વતંત્ર અર્ધ-સર્કિટમાં વિભાજિત કરી શકાય છે. સામાન્ય સ્થિતિમાં, અડધા સર્કિટમાં સમાન બિંદુઓ સાથે, જમીન દ્વારા પ્રવાહ શૂન્યની નજીક છે. બંને ટ્રાન્સમિશન અર્ધ-સર્કિટ સ્વાયત્ત રીતે કાર્ય કરી શકે છે અને એક ધ્રુવની નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં, અડધા પાવરને જમીન દ્વારા પરત કરીને બીજા ધ્રુવ દ્વારા પ્રસારિત કરી શકાય છે.

સિંગલ-પોલ અથવા સિંગલ-અર્ધ-સર્કિટ ખામીના કિસ્સામાં, બીજા અડધા-સર્કિટ સિંગલ-પોલ સર્કિટ પર કાર્ય કરી શકે છે.

ચોખા. 2. ઇમરજન્સી મોડમાં ડાયરેક્ટ કરંટ ટ્રાન્સમિશન સ્કીમ

સિંગલ-પોલ ટ્રાન્સમિશનમાં, એક ધ્રુવ ગ્રાઉન્ડ થાય છે અને ત્યાં એક વાયર જમીનથી અવાહક હોય છે. બીજો વાયર કાં તો ટ્રાન્સમિશનની બંને બાજુએ ગ્રાઉન્ડ છે અથવા ખૂટે છે.આવા ગ્રાઉન્ડેડ બીજા વાયરનો ઉપયોગ એવા કિસ્સાઓમાં થાય છે કે જ્યાં જમીનમાં વર્તમાનનો ઉપયોગ અસ્વીકાર્ય હોય (ઉદાહરણ તરીકે, મોટા શહેરોમાં પ્રવેશતી વખતે). નિયમ પ્રમાણે, યુનિપોલર ટ્રાન્સમિશન સર્કિટમાં એક વાયર અને ગ્રાઉન્ડ હોય છે, અને બાયપોલર સર્કિટમાં બે વાયર હોય છે. 1200 A સુધી જમીન દ્વારા સીધા પ્રવાહના લાંબા ગાળાના પ્રસારણનો અનુભવ.

યુનિપોલર સર્કિટનો ઉપયોગ ટૂંકા અંતર પર 100 … 200 મેગાવોટ સુધીની નાની શક્તિઓને પ્રસારિત કરવા માટે થાય છે. બાયપોલર સર્કિટનો ઉપયોગ કરીને લાંબા અંતર પર મોટી શક્તિઓનું પ્રસારણ કરવાની ભલામણ કરવામાં આવે છે.

કન્વર્ટર સબસ્ટેશન, જટિલ અને ખર્ચાળ સાધનોને લીધે, ડીસી ટ્રાન્સમિશનની કિંમતમાં નોંધપાત્ર વધારો કરે છે. તે જ સમયે, ઓછા વાયર, ઇન્સ્યુલેટર, ફીટીંગ્સ અને લાઇટર સપોર્ટને કારણે ડીસી લાઇન પોતે AC કરતા સસ્તી છે.

સ્થાયી લાઇનની ઊર્જા ટ્રાન્સફર ક્ષમતા લાઇનના છેડા પરના મૂલ્ય અને વોલ્ટેજના તફાવત દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે, તે લાઇન અને અંતિમ ઉપકરણોના સક્રિય પ્રતિકાર દ્વારા તેમજ કન્વર્ટિંગ સબસ્ટેશનની શક્તિ દ્વારા મર્યાદિત છે.

ડીસી લાઇનની વહન ક્ષમતા એસી લાઇન કરતા ઘણી વધારે છે.

વોલ્ટેજ Ud = 800 kV સાથે વોલ્ગોગ્રાડ-ડોનબાસ લાઇનના બાયપોલર ટ્રાન્સમિશનની કુલ શક્તિ 720 MW છે. વિશ્વની સૌથી મોટી લાઇન Ekibastuz — કેન્દ્રને UP = ± 750 kV, ધ્રુવો વચ્ચેનો વોલ્ટેજ Ud = 1500 kV અને લંબાઈ 2500 કિમી સાથે કાર્યરત કરવામાં આવી હતી. પાવર ક્ષમતા વધારીને 6000 મેગાવોટ કરી શકાય છે.

ડાયરેક્ટ કરંટ લાઈનોનો મુખ્ય એપ્લીકેશન એરિયા લાંબા અંતર પર મોટી શક્તિનું પ્રસારણ છે. જો કે, આ રેખાઓના વિશિષ્ટ ગુણધર્મો તેમને અન્ય કેસોમાં પણ સફળતાપૂર્વક ઉપયોગમાં લેવાની મંજૂરી આપે છે.ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે દરિયાઈ સામુદ્રધુનીઓ પાર કરવી જરૂરી હોય, તેમજ વિવિધ ફ્રીક્વન્સીઝ (કહેવાતા ડીસી કનેક્શન) પર કાર્યરત અસુમેળ સિસ્ટમો અથવા સિસ્ટમોને જોડવા માટે જરૂરી હોય ત્યારે સીધી વર્તમાન રેખાઓ અસરકારક હોય છે.

હાઇ અને અલ્ટ્રા હાઇ વોલ્ટેજ ડાયરેક્ટ કરંટ લાઇનની સાથે, નીચા અને મધ્યમ વોલ્ટેજ ડાયરેક્ટ કરંટ લાઇનનો પણ લશ્કરી બાબતોમાં ઉપયોગ થાય છે.

નીચેના વોલ્ટેજ સામાન્ય છે: નીચા વોલ્ટેજ — 6, 12, 24, 36.48, 60 વોલ્ટ, મધ્યમ વોલ્ટેજ — 110, 220, 400 વોલ્ટ.

તમામ વોલ્ટેજ માટે, ડીસી લાઇનના નીચેના ફાયદા છે:

1. તેમને સ્થિરતાની ગણતરીની જરૂર નથી.

2. આવી રેખાઓમાં વોલ્ટેજ વધુ સમાન હોય છે, કારણ કે સ્થિર સ્થિતિમાં તેઓ પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ ઉત્પન્ન કરતા નથી.

3. પ્રત્યક્ષ વર્તમાન રેખાઓનું બાંધકામ વૈકલ્પિક કરતા સરળ છે: ઇન્સ્યુલેટરના ઓછા તાર, ધાતુનો ઓછો વપરાશ.

4. પાવર ફ્લોની દિશા ઉલટાવી શકાય છે (ઉલટાવી શકાય તેવી રેખાઓ).

ગેરફાયદા:

1. મોટી સંખ્યામાં વોલ્ટેજ કન્વર્ટર અને સહાયક સાધનો સાથે જટિલ ટર્મિનલ સબસ્ટેશન બનાવવાની જરૂરિયાત. રેક્ટિફાયર અને ઇન્વર્ટર એસી બાજુ પર વોલ્ટેજ વેવફોર્મને નોંધપાત્ર રીતે વિકૃત કરવા માટે જાણીતા છે. તેથી, શક્તિશાળી સ્મૂથિંગ ઉપકરણોને ઇન્સ્ટોલ કરવું જરૂરી છે, જે નોંધપાત્ર રીતે વિશ્વસનીયતા ઘટાડે છે.

2. ડીસી લાઇનમાંથી પાવર સિલેક્શન હજુ પણ મુશ્કેલ છે.

3. ડાયરેક્ટ કરંટ લાઈનોમાં, સ્વીચ ઓન કરતા પહેલા બંને છેડે પોલેરીટી અને વોલ્ટેજ લગભગ સરખા હોવા જરૂરી છે.

આમ, k0 (ફિગ.3), ડાયરેક્ટ કરંટ (વળાંક 2) સાથે પાવર લાઇનોનું નિર્માણ આર્થિક રીતે લગભગ 1000 ... 1200 કિમી (બિંદુ m) ના સમાન મોટા અંતર પર જ શક્ય બને છે.

ચોખા. 3. વૈકલ્પિક પ્રવાહ — 1 અને સીધા પ્રવાહ — 2 માટે l રેખાની લંબાઈ પર k મૂડી ખર્ચની અવલંબન

આઇ. આઇ. મેશ્તેર્યાકોવ