विद्युत संचरण और वितरण में वोल्टेज स्तरः एक गाइड

परिचय

विद्युत संचरण प्रणाली के कुशल संचालन में वोल्टेज स्तरों का महत्व और वितरण प्रणाली वोल्टेज के महत्व को अतिरंजित नहीं किया जा सकता है, क्योंकि वोल्टेज स्थिरता प्रबंधन में बिजली का स्थिर प्रवाह बनाए रखना शामिल है। निम्नलिखित मार्गदर्शिका उत्पादन से लेकर अंतिम उपयोग बिंदु तक बिजली प्रणाली में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न स्तरों के वोल्टेज का एक पैदल मार्ग होगा।

वोल्टेज के मूल सिद्धांत

वोल्टेज वोल्ट (वी) में मापा विद्युत क्षमता अंतर, जो एक कंडक्टर के माध्यम से वर्तमान को धक्का देता है। वोल्टेज तीन मूल विद्युत परिमाणों में से एक है, अन्य दो वर्तमान (एम्पियर, ए) और वोल्टेज (वाट, डब्ल्यू) हैं। इन दोनों के बीच संबंध को समीकरण के द्वारा व्यक्त किया जा सकता हैः शक्ति (P) = वोल्टेज (V) * धारा (I) यह संबंध विद्युत प्रबंधन का आधार बनाता है।

विद्युत प्रणालियों में वोल्टेज के प्रकार

नाममात्र वोल्टेज गणना और डिजाइन के प्रयोजनों के लिए (विद्युत प्रणालियों के लिए) रखा गया संदर्भ वोल्टेज है। इसलिए एक नाममात्र वोल्टेज एक मूल्य है जो कि नेटवर्क पावर वैल्यू को इंगित करने के लिए लागू किया जाता है जहां वास्तविक वोल्टेज घोषित वाल्व से भिन्न हो सकता है। वोल्टेज स्तर प्रत्येक देश/प्रणाली प्रकार के अनुसार मानक हैं लेकिन कुशल शक्ति हस्तांतरण/उपयोग के लिए पदानुक्रमित तर्क है।

ट्रांसमिशन वोल्टेज स्तर

यह लंबी दूरी पर बिजली के नुकसान को कम करने के लिए उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन का उपयोग करके किया जाता है। उच्च वोल्टेज पर संचरण लेकिन एक ही शक्ति कम वर्तमान कम स्तर की तुलना में हस्तांतरित कर सकते हैं जो जूल गर्मी के कारण लाइनों पर ऊर्जा हानि को कम करने में मदद करता है। 115 kV, 230 kV और 400 kV सामान्य ट्रांसमिशन वोल्टेज स्तर हैं (क्षेत्र और बिजली ग्रिड की जरूरतों के अनुसार भिन्न हो सकते हैं) ।

वितरण वोल्टेज स्तर

उच्च वोल्टेज बिजली को अपने गंतव्य तक पहुँचने पर घरों और व्यवसायों में वितरण के लिए स्तरों तक कम करने की आवश्यकता है। यह सबस्टेशनों में ट्रांसफार्मर का प्रयोग करके किया जाता है। प्राथमिक वितरण में 11 से 33 केवी तक के वोल्टेज होते हैं जबकि माध्यमिक वितरण उपयोग वोल्टेज के करीब होता है अर्थात 415 वी/240 वी।

उपयोग वोल्टेज स्तर

इसके बाद वोल्टेज को उपयोग के स्थान पर उपयोग के मामलों के लिए उपयुक्त स्तरों तक कम किया जाता है। औद्योगिक, वाणिज्यिक और आवासीय अंत उपयोगकर्ताओं के लिए ये वोल्टेज आवश्यकताएं भिन्न होती हैं। उदाहरण के लिए, अमेरिका में आवासीय क्षेत्रों में 120/240V और यूरोप में 230V की शक्ति होती है। ऐसे सुरक्षा मानक उपलब्ध हैं जो उपयोग के वोल्टेज को निर्दिष्ट करते हैं और यह सुनिश्चित करते हैं कि ऐसे वोल्टेज उपयोगकर्ताओं के लिए खतरनाक न हों।

वोल्टेज प्रबंधन और विनियमन

विद्युत उपकरण के कार्य, तथा ग्रिड की स्थिरता और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए वोल्टेज स्तर विनियमित सीमाओं के भीतर ही रहना चाहिए। वोल्टेज विनियमन, जो कि यह सुनिश्चित करने के लिए वोल्टेज को विनियमित करने की प्रक्रिया है कि यह उचित सीमाओं के भीतर रहे। यह स्थानीय उपकरणों द्वारा किया जा सकता है जैसे कि ट्रांसफार्मर में नल परिवर्तक और स्थैतिक वीएआर मुआवजाकर्ता।

वोल्टेज गिरावट और लाइन हानि

किसी भी प्रसारण या वितरण लाइन , प्रतिरोधक घटकों के कारण लाइन में यात्रा करते समय वोल्टेज कम हो जाता है और इसे वोल्टेज ड्रॉप कहा जाता है। यह लाइन के प्रतिरोध, प्रवाह की मात्रा और लाइन की लंबाई से प्रभावित होता है। वोल्टेज में गिरावट और लाइन हानि का सीधा प्रभाव दक्षता पर पड़ता है और इस प्रकार कंडक्टरों के सावधानीपूर्वक चयन और लाइन रूटिंग से इसे कम किया जाना चाहिए।

वोल्टाग ई भविष्य के लिए प्रबंधन के रुझान

वोल्टेज प्रबंधन एक विकसित प्रक्रिया बन रही है, जिसे स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियों के स्वामित्व द्वारा शासित किया जाता है। इसका मतलब है कि यह उच्च तकनीक गतिशील अनुकूलन ग्रिड के वोल्टेज स्तर, स्थिरता और विश्वसनीयता को नियंत्रित कर सकता है। इसके अतिरिक्त, नवीकरणीय ऊर्जाओं की उच्च प्रवेश को उनकी अंतराल से निपटने के लिए उन्नत वोल्टेज विनियमन की आवश्यकता है। इसके अतिरिक्त, उच्च वोल्टेज समवर्ती धारा (एचवीडीसी) ट्रांसमिशन कम मात्रा में नुकसान के साथ लंबी दूरी और उच्च क्षमता के बिजली हस्तांतरण के लिए बहुत रुचि के साथ आ रहा है।

निष्कर्ष

ज्ञान विद्युत संचरण एवं वितरण विद्युत प्रणालियों के घटकों की विश्वसनीयता और दक्षता सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न वोल्टेज स्तरों के लिए महत्वपूर्ण है। प्रत्येक वोल्टेज स्तर का एक महत्वपूर्ण कार्य होता है, उच्च वोल्टेज ट्रांसमिशन से लेकर इमारतों और घरों में उपयोग वोल्टेज तक। वोल्टेज प्रबंधन एक चुनौती है जिसमें विनियमन, नियंत्रण और हानि में कमी शामिल है। कई नई स्मार्ट ग्रिड प्रौद्योगिकियों के अनुकूलन और नवीकरणीय ऊर्जा के विस्तार के साथ, वोल्टेज ग्रिड के कई महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक है जो हमेशा महत्वपूर्ण होगा। इस मार्गदर्शिका का उद्देश्य इस नींव को एक कदम के रूप में स्थापित करना है ताकि हमारे बिजली प्रणालियों के भीतर सिद्धांतों की अखंडता के अध्ययन और सराहना के और भी अधिक स्तरों को प्रेरित किया जा सके।