దేశం యొక్క శక్తి వ్యవస్థ - సంక్షిప్త వివరణ, వివిధ పరిస్థితులలో పని యొక్క లక్షణాలు

దేశం యొక్క ఇంధన వ్యవస్థ అనేక అంశాల కలయిక - పవర్ ప్లాంట్లు, స్టెప్-అప్ మరియు స్టెప్-డౌన్ డిస్ట్రిబ్యూషన్ సబ్‌స్టేషన్లు, ఎలక్ట్రిక్ మరియు హీట్ నెట్‌వర్క్‌లు.

పవర్ ప్లాంట్లు విద్యుత్ మరియు థర్మల్ (CHP కోసం) శక్తిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. విద్యుశ్చక్తి, పవర్ ప్లాంట్ల ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడింది, బూస్టర్ సబ్‌స్టేషన్లలో అవసరమైన వోల్టేజ్ విలువకు పెంచబడుతుంది మరియు నెట్‌వర్క్‌లోకి, ప్రత్యేకించి ప్రధాన ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లలోకి అందించబడుతుంది, ఇక్కడ అది ఒక నిర్దిష్ట ప్రాంతం ద్వారా వినియోగించబడే శక్తి పరిమాణానికి అనుగుణంగా పంపిణీ చేయబడుతుంది, విద్యుత్ వ్యవస్థలోని ఒక సంస్థ ఒక దేశం లేదా ప్రత్యేక ప్రాంతం.

మేము దేశం యొక్క ఇంధన వ్యవస్థ గురించి మాట్లాడినట్లయితే, వెన్నెముక నెట్‌వర్క్‌లు దాని మొత్తం భూభాగాన్ని చిక్కుకుంటాయి. ట్రంక్ నెట్‌వర్క్‌లలో 220, 330, 750 kV లైన్లు ఉన్నాయి, వీటి ద్వారా పెద్ద మొత్తంలో విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది - అనేక వందల MW నుండి పదుల GW వరకు.

తదుపరి దశ ప్రాంతీయ, నోడల్ సబ్‌స్టేషన్లు, 110 kV వోల్టేజ్‌తో పెద్ద సంస్థల సబ్‌స్టేషన్ల కోసం అధిక-వోల్టేజ్ ట్రంక్ నెట్‌వర్క్‌ల రూపాంతరం. 110 కెవి గ్రిడ్ల ద్వారా పదుల మెగావాట్లలోపు విద్యుత్ ప్రవహిస్తుంది.

110 kV సబ్‌స్టేషన్‌లలో, జనావాస ప్రాంతాల్లోని చిన్న వినియోగదారు సబ్‌స్టేషన్‌లకు మరియు 6, 10, 35 kV వోల్టేజీలతో వివిధ సంస్థలకు విద్యుత్ పంపిణీ చేయబడుతుంది. అదనంగా, మెయిన్స్ వోల్టేజ్ వినియోగదారుకు అవసరమైన విలువలకు తగ్గించబడుతుంది. ఇవి సెటిల్మెంట్లు మరియు చిన్న సంస్థలు అయితే, అప్పుడు వోల్టేజ్ 380/220 Vకి తగ్గించబడుతుంది. అధిక వోల్టేజ్ 6 kV ద్వారా నేరుగా శక్తినిచ్చే పెద్ద పారిశ్రామిక సంస్థల పరికరాలు కూడా ఉన్నాయి.

CHP (CHP) విద్యుత్ శక్తితో పాటు, వారు వేడిని ఉత్పత్తి చేస్తారు, ఇది భవనాలు మరియు నిర్మాణాలను వేడి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. థర్మల్ పవర్ ప్లాంట్ ద్వారా సరఫరా చేయబడిన థర్మల్ శక్తి హీట్ నెట్‌వర్క్‌ల ద్వారా వినియోగదారులకు పంపిణీ చేయబడుతుంది.

శక్తి వ్యవస్థ యొక్క లక్షణాలు

విద్యుత్ వ్యవస్థ యొక్క ఆపరేషన్ను పరిగణనలోకి తీసుకున్నప్పుడు, విద్యుత్ శక్తి యొక్క ప్రసార ప్రక్రియలకు ప్రత్యేక శ్రద్ధ ఉండాలి. విద్యుత్ శక్తి యొక్క ఉత్పత్తి మరియు ప్రసారం సంక్లిష్టమైన పరస్పర సంబంధం ఉన్న ప్రక్రియ.

విద్యుత్ శక్తి వ్యవస్థలో, వినియోగదారుల ద్వారా శక్తి ఉత్పత్తి, ప్రసారం మరియు వినియోగం నిరంతరంగా, నిజ సమయంలో జరుగుతుంది. విద్యుత్ వ్యవస్థ యొక్క వాల్యూమ్‌లలో విద్యుత్తు (సంచితం) జరగదు, కాబట్టి విద్యుత్ వ్యవస్థలో ఉత్పత్తి చేయబడిన మరియు వినియోగించే విద్యుత్ మధ్య సమతుల్యత నిరంతరం పర్యవేక్షించబడుతుంది.

విద్యుత్ శక్తి వ్యవస్థల యొక్క విశిష్టత మూలాల నుండి వినియోగదారులకు విద్యుత్ శక్తిని దాదాపుగా తక్షణమే బదిలీ చేయడం మరియు గణనీయమైన పరిమాణంలో దానిని కూడబెట్టడం అసంభవం. ఈ లక్షణాలు విద్యుత్ ఉత్పత్తి మరియు వినియోగం యొక్క ప్రక్రియ యొక్క ఏకకాలాన్ని నిర్ణయిస్తాయి.

ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ఎలక్ట్రికల్ ఎనర్జీ యొక్క ఉత్పత్తి మరియు వినియోగంలో, ఏ సమయంలోనైనా ఉత్పత్తి చేయబడిన మరియు వినియోగించే విద్యుత్ యొక్క సమానత్వం ఉత్పత్తి చేయబడిన మరియు వినియోగించే క్రియాశీల మరియు రియాక్టివ్ శక్తి యొక్క సమానత్వానికి అనుగుణంగా ఉంటుంది.

అందువల్ల, పవర్ సిస్టమ్ యొక్క స్థిరమైన మోడ్‌లో ఏ సమయంలోనైనా, పవర్ ప్లాంట్లు వినియోగదారుల శక్తికి సమానమైన శక్తిని ఉత్పత్తి చేయాలి మరియు విద్యుత్ ప్రసార నెట్‌వర్క్‌లోని శక్తి నష్టాలను పూడ్చాలి, అనగా ఉత్పత్తి చేయబడిన మరియు వినియోగించే శక్తి యొక్క సమతుల్యతను గమనించాలి. .

రియాక్టివ్ పవర్ బ్యాలెన్స్ భావన ప్రభావానికి సంబంధించినది రియాక్టివ్ పవర్, విద్యుత్ నెట్వర్క్ యొక్క మూలకాల ద్వారా, వోల్టేజ్ మోడ్కు ప్రసారం చేయబడుతుంది. రియాక్టివ్ పవర్ బ్యాలెన్స్ యొక్క భంగం నెట్వర్క్లో వోల్టేజ్ స్థాయిలో మార్పుకు దారితీస్తుంది.

సాధారణంగా, యాక్టివ్ పవర్‌లో లోపం ఉన్న పవర్ సిస్టమ్‌లు రియాక్టివ్ పవర్‌లో కూడా లోపం కలిగి ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, పొరుగు విద్యుత్ వ్యవస్థల నుండి తప్పిపోయిన రియాక్టివ్ శక్తిని బదిలీ చేయకుండా, ఈ పవర్ సిస్టమ్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడిన పరిహార పరికరాలలో ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇది మరింత సమర్థవంతమైనది.

ఉత్పత్తి చేయబడిన మరియు వినియోగించే విద్యుత్ శక్తి మధ్య సంతులనం యొక్క ప్రధాన సూచికలలో ఒకటి నెట్వర్క్ ఫ్రీక్వెన్సీ… రష్యా, బెలారస్, ఉక్రెయిన్ మరియు చాలా యూరోపియన్ దేశాలలో ఎలక్ట్రిక్ గ్రిడ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ 50 Hz.దేశం యొక్క విద్యుత్ వ్యవస్థ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ 50 Hz (టాలరెన్స్‌లు ± 0.2 Hz) లోపల ఉంటే, శక్తి సమతుల్యత గమనించబడిందని అర్థం.

ఉత్పత్తి చేయబడిన విద్యుత్తులో లోటు సంభవించినప్పుడు, ప్రత్యేకించి దాని క్రియాశీల పదార్ధం, శక్తి లోటు ఏర్పడుతుంది, అంటే శక్తి సమతుల్యత చెదిరిపోతుంది. ఈ సందర్భంలో, అనుమతించదగిన విలువ కంటే తక్కువ విద్యుత్ నెట్వర్క్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీలో తగ్గుదల ఉంది. విద్యుత్ వ్యవస్థలో విద్యుత్ లోటు ఎక్కువ, ఫ్రీక్వెన్సీ తక్కువగా ఉంటుంది.

శక్తి సమతుల్యతను విచ్ఛిన్నం చేసే ప్రక్రియ శక్తి వ్యవస్థకు అత్యంత ప్రమాదకరమైనది, మరియు అది ప్రారంభ దశలో నిలిపివేయబడకపోతే, అప్పుడు శక్తి వ్యవస్థ యొక్క పూర్తి పతనం సంభవిస్తుంది.

డిస్ట్రిబ్యూషన్ సబ్‌స్టేషన్లలో విద్యుత్ లేకపోవడంతో విద్యుత్ వ్యవస్థ పతనాన్ని నివారించడానికి, అత్యవసర ఆటోమేషన్ ఉపయోగించబడుతుంది - ఆటోమేటిక్ ఫ్రీక్వెన్సీ అన్‌లోడ్ (AChR) మరియు అసమకాలిక మోడ్ తొలగింపు (ALAR) యొక్క ఆటోమేషన్.

ACHR స్వయంచాలకంగా వినియోగదారుల లోడ్ యొక్క నిర్దిష్ట భాగాన్ని ఆపివేస్తుంది, ఇది శక్తి వ్యవస్థలో శక్తి లోటును తగ్గిస్తుంది. ALAR అనేది ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లలో అసమకాలిక మోడ్‌లను స్వయంచాలకంగా గుర్తించి మరియు తీసివేసే అధునాతన ఆటోమేటిక్ సిస్టమ్. విద్యుత్ వ్యవస్థలో విద్యుత్ కొరత ఏర్పడినప్పుడు, ALAR AFCతో కలిసి పనిచేస్తుంది.

విద్యుత్ వ్యవస్థ యొక్క అన్ని విభాగాలలో, వివిధ అత్యవసర పరిస్థితులు సాధ్యమే: స్టేషన్లు మరియు సబ్‌స్టేషన్లలో వివిధ పరికరాలకు నష్టం, కేబుల్ మరియు ఓవర్ హెడ్ పవర్ లైన్లకు నష్టం, రిలే రక్షణ మరియు ఆటోమేషన్ పరికరాల సాధారణ ఆపరేషన్ యొక్క అంతరాయం మొదలైనవి. వారి ప్రకారం వినియోగదారులు శక్తి విశ్వసనీయత వర్గం.

వోల్టేజ్ నియంత్రణ లక్షణాలు

విద్యుత్ వ్యవస్థలోని వోల్టేజ్ అన్ని ప్రాంతాలలో సాధారణ వోల్టేజ్ విలువలను నిర్ధారించే విధంగా నియంత్రించబడుతుంది. పెద్ద సబ్‌స్టేషన్ల నుండి పొందిన సగటు వోల్టేజ్ విలువల ప్రకారం తుది వినియోగదారు వోల్టేజ్ నియంత్రణ జరుగుతుంది.

నియమం ప్రకారం, అటువంటి సర్దుబాటు ఒకసారి నిర్వహించబడుతుంది, అప్పుడు వోల్టేజ్ పెద్ద నోడ్లలో సర్దుబాటు చేయబడుతుంది - ప్రాంతీయ సబ్‌స్టేషన్లు, ప్రతి వినియోగదారు సబ్‌స్టేషన్ యొక్క వోల్టేజ్‌ను వాటి పెద్ద సంఖ్య కారణంగా నిరంతరం సర్దుబాటు చేయడం అసాధ్యమైనది.

సబ్‌స్టేషన్లలో వోల్టేజ్ నియంత్రణ ఆఫ్-సర్క్యూట్ ట్యాప్ ఛేంజర్స్ మరియు పవర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు మరియు ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌లలో నిర్మించిన లోడ్ స్విచ్‌ల సహాయంతో నిర్వహించబడుతుంది. ఆఫ్-సర్క్యూట్ స్విచ్‌ల ద్వారా నియంత్రణ మెయిన్స్ నుండి డిస్‌కనెక్ట్ చేయబడిన ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌తో నిర్వహించబడుతుంది (ప్రేరణ లేకుండా మారడం). ఆన్-లోడ్ స్విచ్చింగ్ పరికరాలు లోడ్ వోల్టేజ్ నియంత్రణను అనుమతించండి, అనగా మొదట ట్రాన్స్‌ఫార్మర్‌ను డిస్‌కనెక్ట్ చేయాల్సిన అవసరం లేకుండా (ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్).

పవర్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల ఆన్-లోడ్ స్విచ్‌ని ఉపయోగించి వోల్టేజ్ రెగ్యులేషన్ స్వయంచాలకంగా మరియు మానవీయంగా నిర్వహించబడుతుంది.అలాగే, ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ల (ఆటోట్రాన్స్‌ఫార్మర్లు) యొక్క సాంకేతిక స్థితిని బట్టి ఆన్-లోడ్ స్విచ్‌ల సేవా జీవితాన్ని పొడిగించడానికి, ఇది ట్రాన్స్ఫార్మర్ నుండి ప్రాథమిక లోడ్ తొలగింపుతో ప్రత్యేకంగా మాన్యువల్ మోడ్‌లో వోల్టేజ్‌ను నియంత్రించడానికి నిర్ణయం తీసుకోబడుతుంది.అదే సమయంలో, ఆన్-లోడ్ ట్యాప్-ఛేంజర్ యొక్క కుళాయిలను మార్చగల సామర్థ్యం సంరక్షించబడుతుంది మరియు వేగవంతమైన వోల్టేజ్ నియంత్రణ కోసం అవసరమైన సందర్భంలో, ఈ ఆపరేషన్ మొదట ట్రాన్స్ఫార్మర్ నుండి లోడ్ను తొలగించకుండానే నిర్వహించబడుతుంది.

శక్తి మరియు శక్తి నష్టాలు

విద్యుత్ శక్తి యొక్క ప్రసారం తప్పనిసరిగా ట్రాన్స్ఫార్మర్లు మరియు లైన్లలో శక్తి మరియు శక్తి నష్టాలతో కూడి ఉంటుంది. ఈ నష్టాలు విద్యుత్ సరఫరా సామర్థ్యంలో సంబంధిత పెరుగుదల ద్వారా కవర్ చేయబడాలి, ఇది విద్యుత్ వ్యవస్థ నిర్మాణం కోసం మూలధన పెట్టుబడి పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది.

అదనంగా, శక్తి మరియు శక్తి నష్టాలు విద్యుత్ ప్లాంట్లలో అదనపు ఇంధన వినియోగం, విద్యుత్ ఖర్చు, తద్వారా విద్యుత్ ఖర్చు పెరుగుతుంది. అందువలన, డిజైన్లో పవర్ ట్రాన్స్మిషన్ నెట్వర్క్ యొక్క అన్ని అంశాలలో ఈ నష్టాలను తగ్గించడానికి కృషి చేయడం అవసరం.

ఇది కూడ చూడు: ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లలో శక్తి మరియు శక్తి నష్టం మరియు ఎలక్ట్రికల్ నెట్‌వర్క్‌లలో నష్టాలను తగ్గించడానికి చర్యలు

విద్యుత్ వ్యవస్థల సమాంతర ఆపరేషన్

దేశాల విద్యుత్ వ్యవస్థలు లేదా దేశంలోని విద్యుత్ వ్యవస్థ యొక్క ప్రత్యేక విభాగాలు ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడి మొత్తంగా ఒకదానితో ఒకటి అనుసంధానించబడిన విద్యుత్ వ్యవస్థను ఏర్పరుస్తాయి.

రెండు శక్తి వ్యవస్థలు ఒకే పారామితులను కలిగి ఉంటే, అవి సమాంతరంగా (సమకాలికంగా) పని చేయగలవు. రెండు పవర్ సిస్టమ్స్ యొక్క సింక్రోనస్ ఆపరేషన్ యొక్క అవకాశం వారి విశ్వసనీయతను గణనీయంగా పెంచడం సాధ్యం చేస్తుంది, ఎందుకంటే విద్యుత్ వ్యవస్థలలో ఒకదానిలో పెద్ద విద్యుత్ లోటు ఏర్పడినప్పుడు, ఈ లోటు మరొక శక్తి వ్యవస్థ ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది.అనేక దేశాల విద్యుత్ వ్యవస్థలను అనుసంధానించడం ద్వారా, ఈ దేశాల మధ్య విద్యుత్‌ను ఎగుమతి చేయడం లేదా దిగుమతి చేసుకోవడం సాధ్యమవుతుంది.

కానీ రెండు పవర్ సిస్టమ్స్ విద్యుత్ పారామితులలో కొన్ని వ్యత్యాసాలను కలిగి ఉంటే, ప్రత్యేకించి పవర్ గ్రిడ్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ, అప్పుడు ఈ విద్యుత్ వ్యవస్థలను కలపడం అవసరమైతే, సమాంతర ఆపరేషన్తో వారి ప్రత్యక్ష కనెక్షన్ ఆమోదయోగ్యం కాదు.

ఈ సందర్భంలో, వారు విద్యుత్ వ్యవస్థల మధ్య విద్యుత్తును బదిలీ చేయడానికి ప్రత్యక్ష కరెంట్ లైన్లను ఉపయోగించడం ద్వారా పరిస్థితి నుండి బయటపడతారు, ఇది వివిధ గ్రిడ్ పౌనఃపున్యాల ద్వారా వర్గీకరించబడిన అసమకాలీకరించని విద్యుత్ వ్యవస్థలను కలపడం సాధ్యం చేస్తుంది.