उच्च व्होल्टता एकदिश प्रवाह (High Voltage Direct Current-HVDC)- एप्र आणि उच्च व्होल्टता प्रत्यावर्ती प्रवाह ( High Voltage Alternating Current-HVAC)- प्रप्र यांमधील तांत्रिक बाबींचे विवरण पुढीलप्रमाणे :
शक्ती प्रवाह नियंत्रण (Power flow Control): प्रप्र प्रणालीत वाहिनीवरील शक्ती प्रवाह हा वाहिन्यांच्या संरोधच्या (Impedance) व्यस्त प्रमाणात असतो. हा भार सामान्यपणे बदलता येत नाही. मात्र एप्र प्रणालीत संरोध नसतो. याचा प्रणालीच्या स्थायित्वावर सुयोग्य परिणाम होतो. त्याशिवाय एप्र संरचनेत नियंत्रण प्रणालीच्या मार्फत दोन्ही परिवर्तक केंद्रातील विद्युत दाबात योग्य ते बदल करून इच्छेनुसार शक्ती प्रवाह ठेवता किंवा बदलता येतो. विद्युत ग्रिडच्या प्रचलित परिस्थितीनुसार प्रचालक आवश्यक शक्ती प्रवाह ठेवू किंवा बदलू शकतो.
एप्र प्रणालीत अल्प काळात शक्ती प्रवाह नियंत्रणाच्या वैशिष्ट्यामुळे ग्रिडची स्थिरता सुधारण्यासाठी उपयोग होऊ शकतो.
लघु परिपथ पातळी (Short Circuit Level) : दोन ठिकाणांमध्ये एप्र प्रणालीचा विचार करताना त्या दोन्ही ठिकाणांची लघु परिपथ पातळी ही नियोजित एप्र प्रणालीच्या क्षमतेच्या (Short Circuit Ratio -SCR) किमान दुप्पट असावी लागते. त्याहून कमी असल्यास एप्र प्रणाली समाधानकारक चालू शकत नाही.
नवीन प्रप्र वाहिनी कार्यान्वित केली की, दोन्ही बाजूकडील लघु परिपथ पातळीत वाढ होते. एप्र वाहिनीमुळे असे होत नाही.
आकस्मिक परिस्थिती (Contingent/Fault situation) : प्रप्र प्रणालीत वाहिनीवरील त्रिकला पैकी एका कलेवर काही बिघाड झाल्यास संपूर्ण वाहिनी त्वरित बंद करून दुरुस्ती करावी लागते. दुरुस्ती पूर्ण झाल्यावर वाहिनी परत कार्यान्वित होते. एप्र प्रणालीत दोन पैकी एकात बिघाड झाल्यास काही काळपर्यंत एकध्रुवीय जोड पद्धत वापरून परतावा मार्ग हा भूमार्ग किंवा समुद्रामार्गे वापरला जातो आणि प्रणाली निम्म्या क्षमतेने कार्यरत ठेवता येते.
वाहिनीवरील निरोधक (Insulator) खराब झाल्यास प्रप्र प्रणालीत संपूर्ण वाहिनी त्वरित बंद करून दुरुस्ती करावी लागते. एप्र प्रणालीत खराब निरोधक सहन करू शकतील इतकाच विद्युत दाब ठेऊन कमी क्षमतेने प्रणाली कार्यरत ठेवता येते.
वरील दोन्ही बाबतीत बिघडलेली उपकरणे दुरुस्त झाल्यावर पूर्ण क्षमतेने द्विध्रुवीय जोड पद्धत पूर्ण क्षमतेने पुन्हा कार्यरत होऊ शकते.
समुद्रमार्गे पारेषण (Submarine Transmission) : दीर्घ अंतरासाठी प्रप्र प्रणालीची समुद्रमार्गे केबल टाकल्यास त्याच्या ‘चार्जिंग’ प्रवाहामुळे विद्युत दाबात अनिश्चित (Undesirable) वाढ होऊ शकते. त्याऐवजी एप्र प्रणालीत केबल टाकल्यास ही समस्या दूर होऊ शकते. युरोप खंडात अशा तऱ्हेने निरनिराळ्या देशांचे ग्रिड परस्परांशी जोडलेले आहेत.
भूसंपर्क यंत्रणा (Earthing Electrode) : द्विध्रुवीय जोड पद्धतीत भूसंपर्कामार्फत प्रवाह नगण्य असतो. मात्र एकध्रुवीय जोड पद्धत वापरताना परतावा मार्ग हा भूमार्ग किंवा समुद्रामार्गे वापरला जातो. त्यासाठी भूसंपर्क केंद्र (Earthing Station) हे परिवर्तक केंद्रापासून दूर अंतरावर ठेवावे लागते. भूगर्भाच्या वरील स्तरात पाणीपुरवठ्याचे नळ, जमीन-जुमल्याच्या भोवतालचे धातूचे कुंपण, विद्युत वितरण रोहित्राच्या तटस्थ तारेचे (Neutral Wire) भूसंपर्कन इ. असतात. त्यामुळे एकध्रुवीय जोड पद्धतीतील प्रवाह भूगर्भाच्या वरील स्तरावरून गेल्यास त्याचा नळ, कुंपण, वितरण रोहित्र इ. उपकरणांवर अनिष्ट परिणाम होऊ शकतो. हे टाळण्यासाठी एकध्रुवीय जोड पद्धतीतील प्रवाह भूगर्भाच्या निम्न स्तरातून जाणे अपेक्षित असते. या दृष्टीने भूस्तराचे सखोल परीक्षण आणि त्याचा आराखडा काळजीपूर्वक बनवावा लागतो.
भिन्न वारंवारता ग्रिडची जोडणी (Asynchronous Link) : काही ग्रिडची वारंवारता ५० हर्ट्झ तर काहींची ६० हर्ट्झ आहे. अशा दोन ग्रिडची जोडणी प्रप्र वाहिनीने करणे शक्य नसते. त्याठिकाणी एप्र प्रणालीने जोडणी शक्य होते. त्या प्रणालीस एचव्हीडीसी बॅक टू बॅक (HVDC Back-to-Back) असे म्हणतात. या प्रणालीत दोन्ही बाजूंचे प्रप्र मधून एप्र मध्ये रूपांतर केले जाते आणि एप्र पातळीवर त्यांची परस्परांना जोडणी होते.
ग्रिडमध्ये निर्माण झालेली सक्रिय शक्ती (Active Power) आणि प्रणालीत विद्युत भार (Load) जेव्हा तंतोतंत जुळेल, तेव्हा वारंवारता निर्धारित (Declared – Rated) पातळीवर असेल. त्या दोन्ही परिमाणात तफावत असल्यास वारंवारता निर्धारित पातळीवर राहत नाही. अशा भिन्न ग्रिडची निर्धारित वारंवारता जरी एक असली तरी त्यांची तत्कालीन (Real time) वारंवारता भिन्न असते. या ग्रिड एचव्हीडीसी बॅक टू बॅक प्रणालीने जोडून एका ग्रिडमधून दुसऱ्या ग्रिडला इच्छेनुसार सक्रिय शक्तिची आयात / निर्यात करता येते. भारतात अखंड एक ग्रिड होण्यापूर्वी पूर्व, पश्चिम, दक्षिण आणि उत्तर क्षेत्रांमध्ये अशा प्रणालींमार्फत शक्तीची आयात / निर्यात होत होती.
भारतीय ग्रिड बांगला देशाच्या ग्रिडशी २ x ५०० मेगावॅट एचव्हीडीसी बॅक टू बॅक प्रणालीने जोडलेले आहे.
मनुष्यबळ (Man Power) : एप्र संरचनेतील नियंत्रण प्रणाली हा मूलभूत घटक होय. अनेक कार्ये ही स्वयंचलन पद्धतीने होतात. याची गुंतागुंत प्रप्र प्रणालीच्या मानाने खूपच जास्त असते. या कारणाने एप्र प्रणालीच्या संचालनासाठी अधिक प्रशिक्षित मनुष्य बळ नेमावे लागते.
पहा : उच्च दाब एकदिश विद्युत प्रवाह प्रेषण, पारेषण : प्रत्यावर्ती प्रवाह किंवा एकदिश प्रवाह — तंत्र-आर्थिक अवलोकन.
संदर्भ :
• Arrillaga, J.; Arrillaga, Jos High Voltage Direct Current Transmission, The Institute of Electrical Engineers, London, 1998.
• IEEE Standard-519 : Requirements for Harmonic Control in Electric Power Systems, The Institute of Electrical Engineers, London, 1998.
• Kimbark, E. W. Direct Current Transmission, Vol. 1 Wiley-Blackwell, 1971.
• Padiyar, K. R. HVDC Power Transmission System (e- Book).
समीक्षक : गीतांजली वैद्य
