డైరెక్ట్ కరెంట్ ఎలక్ట్రికల్ వైర్లు

డైరెక్ట్ కరెంట్ ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ల ప్రయోజనాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి:

1. లైన్ వెంట ప్రసారం చేయబడిన శక్తి యొక్క పరిమితి దాని పొడవుపై ఆధారపడి ఉండదు మరియు ప్రత్యామ్నాయ విద్యుత్ లైన్ల కంటే చాలా ఎక్కువ;

2. ఓవర్ హెడ్ AC ట్రాన్స్మిషన్ లైన్ల యొక్క స్టాటిక్ స్టెబిలిటీ లిమిట్ లక్షణం యొక్క భావన తొలగించబడుతుంది;

3. డైరెక్ట్ కరెంట్‌తో ఓవర్‌హెడ్ ట్రాన్స్‌మిషన్ లైన్‌లను అనుసంధానించిన ఎలక్ట్రికల్ సిస్టమ్‌లు అసమకాలికంగా లేదా విభిన్న పౌనఃపున్యాలతో పనిచేయవచ్చు;

4. మూడింటికి బదులుగా రెండు వైర్లు మాత్రమే అవసరం, లేదా మీరు గ్రౌండ్‌ని రెండవదిగా ఉపయోగిస్తే ఒకటి కూడా అవసరం.

అంజీర్ లో. 1. బైపోలార్ DC ట్రాన్స్మిషన్ సర్క్యూట్ ("రెండు పోల్స్ - గ్రౌండ్") సమర్పించబడింది.

ఈ చిత్రంలో, UD మరియు UZ, కన్వర్టర్ (రెక్టిఫైయర్ మరియు ఇన్వర్టర్) సబ్‌స్టేషన్లు; L — అధిక హార్మోనిక్స్, వోల్టేజ్ అలలు మరియు అత్యవసర ప్రవాహాల ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి రియాక్టర్ లేదా ఫిల్టర్; rl అనేది లైన్ రెసిస్టెన్స్; G, T - జనరేటర్లు మరియు ట్రాన్స్ఫార్మర్లు.

విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు వినియోగం ప్రత్యామ్నాయ ప్రవాహంపై నిర్వహించబడుతుంది.

అత్తి. 1. అత్యవసర రీతిలో DC ట్రాన్స్మిషన్ సర్క్యూట్

శాశ్వత రేఖ యొక్క ప్రధాన అంశాలు:

1.నియంత్రిత అధిక వోల్టేజ్ రెక్టిఫైయర్‌ల నుండి కన్వర్టర్ సబ్‌స్టేషన్ సర్క్యూట్ సమావేశమవుతుంది.

2. నియంత్రిత అధిక వోల్టేజ్ ఇన్వర్టర్లు దీని నుండి కన్వర్టర్ సబ్స్టేషన్ యొక్క సర్క్యూట్ కూడా సమావేశమై ఉంటుంది.

ఇన్వర్టర్ సబ్‌స్టేషన్ యొక్క పథకం రెక్టిఫైయర్ సబ్‌స్టేషన్ పథకం నుండి ప్రాథమికంగా భిన్నంగా లేదు, ఎందుకంటే రెక్టిఫైయర్‌లు రివర్సిబుల్. ఒకే తేడా ఏమిటంటే, ఇన్వర్టర్‌లను రియాక్టివ్ పవర్‌తో అందించడానికి ఇన్వర్టర్ సబ్‌స్టేషన్‌లో పరిహార పరికరాలు, కెపాసిటర్లు లేదా సింక్రోనస్ కాంపెన్సేటర్‌లను తప్పనిసరిగా ఇన్‌స్టాల్ చేయాలి, ఇది ప్రసారం చేయబడిన క్రియాశీల శక్తిలో 50 ... 60%.

బైపోలార్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌లోని రెండు కన్వర్టర్ స్టేషన్‌ల మధ్య బిందువులు గ్రౌన్దేడ్ చేయబడ్డాయి మరియు స్తంభాలు వేరుచేయబడతాయి.

పోల్ వోల్టేజ్ UP పోల్-టు-గ్రౌండ్ వోల్టేజీకి సమానం. ఉదాహరణకు, Volgograd-Donbass పవర్ ట్రాన్స్మిషన్లో, భూమికి పోల్ యొక్క వోల్టేజ్ +400 kV, మరియు రెండవ పోల్ యొక్క వోల్టేజ్ 400 kV. పోల్స్ మధ్య వోల్టేజ్ Ud 800 కి.వి. ప్రసారాన్ని రెండు స్వతంత్ర అర్ధ-సర్క్యూట్‌లుగా విభజించవచ్చు. సాధారణ మోడ్‌లో, సగం-సర్క్యూట్‌లలో సమాన పాయింట్లతో, భూమి ద్వారా కరెంట్ సున్నాకి దగ్గరగా ఉంటుంది. రెండు ట్రాన్స్‌మిషన్ హాఫ్-సర్క్యూట్‌లు స్వయంప్రతిపత్తితో పనిచేయగలవు మరియు ఒక ధ్రువం విఫలమైతే, భూమి ద్వారా తిరిగి వచ్చే విద్యుత్‌లో సగం ఇతర ధ్రువం ద్వారా ప్రసారం చేయబడుతుంది.

సింగిల్-పోల్ లేదా సింగిల్-హాఫ్-సర్క్యూట్ లోపం సంభవించినప్పుడు, రెండవ సగం-సర్క్యూట్ సింగిల్-పోల్ సర్క్యూట్లో పనిచేయగలదు.

అన్నం. 2. ఎమర్జెన్సీ మోడ్‌లో డైరెక్ట్ కరెంట్ ట్రాన్స్‌మిషన్ స్కీమ్

సింగిల్-పోల్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌లో, ఒక పోల్ గ్రౌన్దేడ్ చేయబడింది మరియు గ్రౌండ్ నుండి ఇన్సులేట్ చేయబడిన ఒక వైర్ ఉంటుంది. రెండవ వైర్ ట్రాన్స్మిషన్ యొక్క రెండు వైపులా గ్రౌన్దేడ్ చేయబడింది లేదా లేదు.అటువంటి గ్రౌన్దేడ్ రెండవ వైర్ భూమిలో ప్రస్తుత ఉపయోగం ఆమోదయోగ్యం కాని సందర్భాలలో ఉపయోగించబడుతుంది (ఉదాహరణకు, పెద్ద నగరాల్లోకి ప్రవేశించినప్పుడు). నియమం ప్రకారం, యూనిపోలార్ ట్రాన్స్మిషన్ సర్క్యూట్ ఒక వైర్ మరియు గ్రౌండ్ కలిగి ఉంటుంది మరియు బైపోలార్ ఒకటి రెండు వైర్లను కలిగి ఉంటుంది. 1200 A వరకు భూమి ద్వారా డైరెక్ట్ కరెంట్ యొక్క దీర్ఘకాలిక ప్రసారం యొక్క అనుభవం.

తక్కువ దూరాలకు 100 … 200 MW వరకు చిన్న శక్తులను ప్రసారం చేయడానికి యూనిపోలార్ సర్క్యూట్‌లు ఉపయోగించబడతాయి. బైపోలార్ సర్క్యూట్లను ఉపయోగించి ఎక్కువ దూరాలకు పెద్ద శక్తులను ప్రసారం చేయాలని సిఫార్సు చేయబడింది.

కన్వర్టర్ సబ్‌స్టేషన్లు, సంక్లిష్టమైన మరియు ఖరీదైన పరికరాల కారణంగా, DC ప్రసార వ్యయాన్ని గణనీయంగా పెంచుతాయి.అదే సమయంలో, తక్కువ వైర్లు, ఇన్సులేటర్లు, ఫిట్టింగ్‌లు మరియు తేలికపాటి మద్దతు కారణంగా DC లైన్ కూడా AC కంటే చౌకగా ఉంటుంది.

శాశ్వత లైన్ యొక్క శక్తి బదిలీ సామర్థ్యం లైన్ చివర్లలో విలువ మరియు వోల్టేజ్ వ్యత్యాసం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఇది లైన్లు మరియు ముగింపు పరికరాల యొక్క క్రియాశీల ప్రతిఘటనల ద్వారా అలాగే మార్చే సబ్‌స్టేషన్ల శక్తి ద్వారా పరిమితం చేయబడింది.

DC లైన్ మోసే సామర్థ్యం AC లైన్ కంటే చాలా ఎక్కువ.

వోల్టేజ్ Ud = 800 kV తో Volgograd-Donbass లైన్ యొక్క బైపోలార్ ట్రాన్స్మిషన్ యొక్క మొత్తం శక్తి 720 MW. ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద లైన్ ఎకిబాస్టూజ్ — సెంటర్ UP = ± 750 kV, స్తంభాల మధ్య వోల్టేజ్ Ud = 1500 kV మరియు పొడవు 2500 కి.మీ. విద్యుత్ సామర్థ్యాన్ని 6000 మెగావాట్లకు పెంచవచ్చు.

ప్రత్యక్ష కరెంట్ లైన్ల యొక్క ప్రధాన అనువర్తన ప్రాంతం ఎక్కువ దూరాలకు పెద్ద శక్తిని ప్రసారం చేయడం. అయితే, ఈ పంక్తుల యొక్క ప్రత్యేక లక్షణాలు వాటిని ఇతర సందర్భాల్లో కూడా విజయవంతంగా ఉపయోగించడానికి అనుమతిస్తాయి.ఉదాహరణకు, సముద్ర జలసంధిని దాటడానికి, అలాగే వివిధ పౌనఃపున్యాల వద్ద పనిచేసే అసమకాలిక వ్యవస్థలు లేదా వ్యవస్థలను (DC కనెక్షన్లు అని పిలవబడేవి) కనెక్ట్ చేయడానికి అవసరమైనప్పుడు ప్రత్యక్ష కరెంట్ లైన్లు ప్రభావవంతంగా ఉంటాయి.

అధిక మరియు అల్ట్రా అధిక వోల్టేజ్ డైరెక్ట్ కరెంట్ లైన్లతో పాటు, తక్కువ మరియు మధ్యస్థ వోల్టేజ్ డైరెక్ట్ కరెంట్ లైన్లు కూడా సైనిక వ్యవహారాలలో ఉపయోగించబడతాయి.

కింది వోల్టేజీలు సాధారణం: తక్కువ వోల్టేజ్ - 6, 12, 24, 36.48, 60 వోల్ట్లు, మీడియం వోల్టేజ్ - 110, 220, 400 వోల్ట్లు.

అన్ని వోల్టేజ్‌ల కోసం, DC లైన్‌లు క్రింది ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి:

1. వారికి స్థిరత్వ గణన అవసరం లేదు.

2. అటువంటి లైన్లలో వోల్టేజ్ మరింత ఏకరీతిగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే స్థిరమైన స్థితిలో అవి రియాక్టివ్ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయవు.

3. డైరెక్ట్ కరెంట్ లైన్ల నిర్మాణాలు ప్రత్యామ్నాయ వాటి కంటే సరళమైనవి: ఇన్సులేటర్ల తక్కువ తీగలు, మెటల్ యొక్క తక్కువ వినియోగం.

4. విద్యుత్ ప్రవాహం యొక్క దిశను తిప్పికొట్టవచ్చు (రివర్సిబుల్ లైన్లు).

ప్రతికూలతలు:

1. పెద్ద సంఖ్యలో వోల్టేజ్ కన్వర్టర్లు మరియు సహాయక పరికరాలతో సంక్లిష్ట టెర్మినల్ సబ్‌స్టేషన్‌లను నిర్మించాల్సిన అవసరం ఉంది. రెక్టిఫైయర్లు మరియు ఇన్వర్టర్లు AC వైపు వోల్టేజ్ వేవ్‌ఫార్మ్‌ను గణనీయంగా వక్రీకరిస్తాయి. అందువల్ల, శక్తివంతమైన మృదువైన పరికరాలను వ్యవస్థాపించడం అవసరం, ఇది విశ్వసనీయతను గణనీయంగా తగ్గిస్తుంది.

2. DC లైన్ నుండి పవర్ ఎంపిక ఇప్పటికీ కష్టం.

3. డైరెక్ట్ కరెంట్ లైన్‌లలో, స్విచ్ ఆన్ చేయడానికి ముందు రెండు చివర్లలోని ధ్రువణత మరియు వోల్టేజ్ దాదాపు ఒకే విధంగా ఉండాలి.

అందువల్ల, k0 యొక్క అధిక ఖర్చుల కారణంగా నిర్ధారించడం సాధ్యమవుతుంది (Fig.3), డైరెక్ట్ కరెంట్ (కర్వ్ 2) తో విద్యుత్ లైన్ల నిర్మాణం దాదాపు 1000 ... 1200 కిమీ (పాయింట్ m) కు సమానమైన పెద్ద దూరాలలో మాత్రమే ఆర్థికంగా సాధ్యమవుతుంది.

అన్నం. 3. ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ — 1 మరియు డైరెక్ట్ కరెంట్ — 2 కోసం l లైన్ పొడవుపై మూలధన వ్యయాలు k ఖర్చవుతుంది.

I. I. మెష్టెరియాకోవ్