220 केवी सबस्टेशन: संरचना, घटक और अनुप्रयोग

परिचय

ए220 केवी सबस्टेशनएक उच्च-वोल्टेज विद्युत सुविधा है जो क्षेत्रीय बिजली संचरण प्रणालियों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

चूंकि देश औद्योगिक विकास, शहरीकरण और नवीकरणीय ऊर्जा एकीकरण को पूरा करने के लिए अपने बिजली के बुनियादी ढांचे का विस्तार करते हैं, 220 केवी सबस्टेशनों को राष्ट्रीय ग्रिड, औद्योगिक गलियारों और अंतर-क्षेत्रीय इंटरकनेक्टरों में तेजी से तैनात किया जा रहा है।

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220 केवी सबस्टेशन क्या है?

ए220 किलोवोल्ट (केवी) सबस्टेशन220,000 वोल्ट के नाममात्र वोल्टेज पर संचालित होता है और आमतौर पर उच्च-वोल्टेज ट्रांसमिशन ग्रिड का हिस्सा होता है।

इन सबस्टेशनों को आम तौर पर डिज़ाइन किया गया है:

• पावर प्लांट को ट्रांसमिशन ग्रिड से कनेक्ट करें
• इंटरफ़ेस क्षेत्रीय ग्रिड जोन
• भारी उद्योगों या डेटा केंद्रों जैसे उच्च-लोड उपभोक्ताओं की आपूर्ति
• छोटे सबस्टेशनों के लिए वितरण के लिए थोक शक्ति प्राप्त करें

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220 केवी सबस्टेशन के मुख्य कार्य

• वोल्टेज परिवर्तन: अलग -अलग ग्रिड स्तरों के बीच वोल्टेज को ऊपर या नीचे कदम रखें।
• बिजली प्रवाह नियंत्रण: वांछित फीडर और ज़ोन के लिए बिजली।
• सिस्टम संरक्षण: कैस्केडिंग आउटेज को रोकने के लिए दोषपूर्ण सर्किट को अलग करें।
• ग्रिड संतुलन: समानांतर नेटवर्क के बीच लोड साझाकरण का प्रबंधन करें।
• निगरानी और स्वचालन: वास्तविक समय के निदान और नियंत्रण के लिए SCADA और IEDs का उपयोग करें।

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220 केवी सबस्टेशन के प्रमुख घटक

220 केवी सबस्टेशन में विभिन्न प्रकार के उच्च-वोल्टेज उपकरण और समर्थन सिस्टम शामिल हैं।

1।शक्ति ट्रांसफॉर्मर्स

• वोल्टेज रेटिंग: 220/132 केवी, 220/66 केवी, 220/33 केवी
• क्षमता: 100 एमवीए से 315 एमवीए
• कूलिंग: ओनान / ओनफ (तेल प्राकृतिक हवा प्राकृतिक / तेल प्राकृतिक हवा मजबूर)
• ऑन-लोड टैप चेंजर (OLTC) शामिल हो सकता है

2।परिपथ तोड़ने वाले

• प्रकार: SF, गैस-अछूता या वैक्यूम (कम वोल्टेज भागों के लिए)
• समारोह: असामान्य स्थितियों के दौरान गलती धाराओं को बाधित करें
• इनकमिंग/आउटगोइंग फीडरों और ट्रांसफार्मर बे पर स्थापित

3।आइसोनेटर (डिस्कनेक्ट स्विच)

• उपकरणों के बिना लोड अलगाव के लिए उपयोग किया जाता है
• एकल या डबल-ब्रेक डिज़ाइन में उपलब्ध है
• रखरखाव के दौरान सुरक्षा के लिए पृथ्वी स्विच शामिल हो सकता है

4।वर्तमान ट्रांसफार्मर (सीटीएस)

• फ़ंक्शन: पैमाइश और सुरक्षा के लिए स्केल-डाउन वर्तमान संकेत प्रदान करें
• विशिष्ट अनुपात: 1200/1 ए, 1500/1 ए

5।वोल्टेज ट्रांसफार्मर / सीवीटी

• सुरक्षात्मक रिले और मीटर के लिए उच्च वोल्टेज नीचे कदम रखें
• संचार प्रणालियों में वाहक सिग्नल युग्मन उपकरणों के रूप में भी काम कर सकते हैं

6।बिजली की गिरफ्तारी

• बिजली के हमलों और स्विचिंग सर्ज से उपकरणों की रक्षा करें
• लाइन प्रविष्टियों और ट्रांसफार्मर के पास स्थापित किया गया

7।बसबार तंत्र

• प्रकार: सिंगल बस, डबल बस, मेन और ट्रांसफर बस
• सबस्टेशन के भीतर घटकों के बीच शक्ति का संचालन करता है
• सामग्री: तांबा या एल्यूमीनियम, अक्सर ट्यूबलर या कंडक्टर-आधारित

8।नियंत्रण और रिले पैनल

• हाउस डिजिटल रिले, एनाउंसिएटर्स, मीटर और एससीएडीए I/O मॉड्यूल
• सबस्टेशन कंट्रोल रूम या पूर्वनिर्मित नियंत्रण भवनों में स्थित है

9।अर्थिंग तंत्र

• कर्मियों की सुरक्षा और उपकरण सुरक्षा सुनिश्चित करता है
• ग्रिड डिजाइन IEEE 80 या समकक्ष मानकों का अनुसरण करता है
• इसमें पृथ्वी चटाई, छड़, कंडक्टर और गड्ढे शामिल हैं

10।स्काडा सिस्टम

• दूरस्थ निगरानी के लिए पर्यवेक्षी नियंत्रण और डेटा अधिग्रहण प्रणाली
• सभी डिजिटल सुरक्षात्मक उपकरणों (IEDs) के साथ इंटरफेस
• रियल-टाइम फॉल्ट डिटेक्शन, लोड एनालिसिस और रिमोट कंट्रोल को सक्षम करता है

11।बैटरी बैंक और चार्जर्स

• सुरक्षा और नियंत्रण प्रणालियों के लिए निर्बाध शक्ति प्रदान करता है
• बैकअप आमतौर पर लोड के आधार पर 2-6 घंटे तक रहता है
• आमतौर पर 220V डीसी या 110V डीसी सिस्टम

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220 केवी सबस्टेशनों के प्रकार

1।वायु-अछूता सबस्टेशन)

• उपकरण बाहर स्थापित किया जाता है और हवा प्राथमिक इन्सुलेशन माध्यम है
• निरीक्षण करना और बनाए रखना आसान है
• अधिक स्थान की आवश्यकता है और प्रदूषण और मौसम के लिए असुरक्षित है

2।जीआईएस (गैस-अछूता सबस्टेशन)

• उपकरण धातु-संलग्न SF, गैस डिब्बे में रखे गए हैं
• कॉम्पैक्ट, कम रखरखाव, शहरी या कठोर वातावरण के लिए उपयुक्त
• उच्च अग्रिम लागत लेकिन कम दीर्घकालिक परिचालन व्यय

3।हाइब्रिड सबस्टेशन

• एआईएस और जीआईएस की विशेषताओं को जोड़ती है
• अंतरिक्ष और लागत का अनुकूलन करता है
• अक्सर रेट्रोफिटिंग या आंशिक उन्नयन में उपयोग किया जाता है

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एक 220 केवी सबस्टेशन का लेआउट

एक विशिष्ट लेआउट में शामिल हैं:

• 2 या अधिक आने वाली लाइनें (220 केवी फीडर)
• 2-4 पावर ट्रांसफार्मर (220/132 या 220/66 केवी)
• लोअर-वोल्टेज सबस्टेशन के लिए कई आउटगोइंग फीडर
• बसबार डबल बस या ब्रेकर-और-डेढ़ योजनाओं में व्यवस्थित हैं
• ट्रांसफार्मर बे और लाइन बे
• SCADA और बैटरी बैकअप के साथ नियंत्रण कक्ष निर्माण

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220 केवी सबस्टेशनों के आवेदन

220 केवी सबस्टेशन व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं:

• अंतरराज्यीय या अंतर-क्षेत्रीय बिजली हस्तांतरण
• हाइड्रो, थर्मल या सौर पौधों से थोक पावर निकासी
• ट्रांसमिशन ज़ोन के बीच ग्रिड इंटरकनेक्शन
• औद्योगिक समूहों या आर्थिक क्षेत्र को पावर करना
• अक्षय ऊर्जा संयंत्रों का उच्च-वोल्टेज एकीकरण (सौर, पवन)
• सीमा पार ग्रिड कनेक्टिविटी

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डिजाइन विचार

220 केवी सबस्टेशन डिजाइन करते समय, इंजीनियरों पर विचार करें:

• पूर्वानुमानित लोड मांग और दोष स्तर
• भौगोलिक और पर्यावरणीय परिस्थितियाँ
• Land availability (AIS vs GIS)
• भविष्य के विस्तार की संभावनाएं
• सुरक्षा और पहुंच
• SCADA- कनेक्टेड सबस्टेशनों में साइबर सुरक्षा

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220 केवी सबस्टेशनों के लाभ

• कुशल लंबी दूरी के संचरण
• कम वोल्टेज की तुलना में बिजली के नुकसान में कमी
• औद्योगिक और उपयोगिता नेटवर्क के लिए उच्च भार क्षमता
• उचित सुरक्षा योजनाओं के साथ ग्रिड स्थिरता बढ़ाई
• स्मार्ट ग्रिड और ऑटोमेशन प्लेटफार्मों के लिए एकीकरण-तैयार

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चुनौतियां

• उच्च स्थापना और उपकरण लागत
• कुशल कार्यबल और सख्त कमीशन मानकों की आवश्यकता है
• पर्यावरण प्रबंधन (तेल नियंत्रण, SF₆ हैंडलिंग)
• बहु-बे विन्यास में रखरखाव जटिलता

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निष्कर्ष

एक 220 केवी सबस्टेशन आधुनिक बिजली के बुनियादी ढांचे की आधारशिला है, जो उच्च-वोल्टेज पावर के कुशल संचरण, सुरक्षा और विनियमन प्रदान करता है।

स्मार्ट ग्रिड के उदय और स्वच्छ ऊर्जा एकीकरण की मांग के साथ, भविष्य 220 केवीउपकेंद्रोंतेजी से डिजिटल मॉनिटरिंग, जीआईएस डिज़ाइन, रिमोट ऑपरेशन, और एआई-संचालित प्रेडिक्टिव रखरखाव की सुविधा होगी-उन्हें पहले से कहीं अधिक होशियार, सुरक्षित और अधिक विश्वसनीय बना देगा।