বিকল্প কারেন্ট লাইনের তুলনায় উচ্চ ভোল্টেজের সরাসরি কারেন্ট ট্রান্সমিশন লাইনের সুবিধা

ঐতিহ্যবাহী উচ্চ ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন লাইন হয়ে ওঠার পর, আজ তারা অলটারনেটিং কারেন্ট ব্যবহার করে সবসময় কাজ করে। কিন্তু আপনি কি কখনও ভেবে দেখেছেন যে একটি উচ্চ ভোল্টেজ ডিসি ট্রান্সমিশন লাইন একটি এসি লাইনের তুলনায় যে সুবিধা দিতে পারে? হ্যাঁ, আমরা উচ্চ ভোল্টেজ ডাইরেক্ট কারেন্ট (HVDC পাওয়ার ট্রান্সমিশন) ট্রান্সমিশন লাইনের কথা বলছি।

অবশ্যই, একটি উচ্চ-ভোল্টেজ সরাসরি কারেন্ট লাইন গঠনের জন্য, প্রথম স্থানে, রূপান্তরকারী, যা অল্টারনেটিং কারেন্ট থেকে ডাইরেক্ট কারেন্ট এবং প্রত্যক্ষ কারেন্ট থেকে অল্টারনেটিং কারেন্ট তৈরি করবে। এই ধরনের ইনভার্টার এবং কনভার্টারগুলি ব্যয়বহুল, সেইসাথে তাদের জন্য খুচরা যন্ত্রাংশ, ওভারলোডের সীমাবদ্ধতা রয়েছে, উপরন্তু, প্রতিটি লাইনের জন্য ডিভাইসটি অতিরঞ্জিত ছাড়াই অনন্য হতে হবে। স্বল্প দূরত্বে, কনভার্টারগুলির বিদ্যুতের ক্ষয় এই ধরনের ট্রান্সমিশন লাইনকে সাধারণত অপ্রয়োজনীয় করে তোলে।

কিন্তু কোন অ্যাপ্লিকেশনে এটি ব্যবহার করা বাঞ্ছনীয় হবে ডি.সি.? কেন উচ্চ এসি ভোল্টেজ মাঝে মাঝে যথেষ্ট দক্ষ হয় না? অবশেষে, উচ্চ ভোল্টেজ সরাসরি বর্তমান ট্রান্সমিশন লাইন ইতিমধ্যে ব্যবহার করা হয়? আমরা এই প্রশ্নগুলোর উত্তর পেতে চেষ্টা করব।

উদাহরণের জন্য আপনাকে বেশিদূর যেতে হবে না। দুটি প্রতিবেশী দেশ জার্মানি এবং সুইডেনের মধ্যে বাল্টিক সাগরের তলদেশে একটি বৈদ্যুতিক তারের দৈর্ঘ্য 250 মিটার, এবং যদি কারেন্ট পর্যায়ক্রমে হয়, তাহলে ক্যাপাসিটিভ প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্য ক্ষতি হবে। অথবা প্রত্যন্ত অঞ্চলে বিদ্যুৎ সরবরাহ করার সময় যখন মধ্যবর্তী যন্ত্রপাতি স্থাপন করা সম্ভব হয় না। এখানেও, উচ্চ-ভোল্টেজের সরাসরি প্রবাহ কম ক্ষতির কারণ হবে।

আপনার যদি একটি অতিরিক্ত লাইন না রেখে বিদ্যমান লাইনের ক্ষমতা বাড়ানোর প্রয়োজন হয় তবে কী হবে? এবং পাওয়ার করার ক্ষেত্রে এসি ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমগুলি একে অপরের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা হয় না?

এদিকে, প্রত্যক্ষ কারেন্টের জন্য প্রেরিত নির্দিষ্ট শক্তির জন্য, উচ্চ ভোল্টেজে, তারের একটি ছোট ক্রস-সেকশন প্রয়োজন, এবং টাওয়ারগুলি কম হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, কানাডিয়ান বাইপোল নেলসন রিভার ট্রান্সমিশন লাইন ডিস্ট্রিবিউশন গ্রিড এবং রিমোট পাওয়ার স্টেশনকে সংযুক্ত করে।

শর্ট সার্কিটের ঝুঁকি না বাড়িয়ে এসি পাওয়ার গ্রিডগুলিকে স্থিতিশীল করা যেতে পারে। করোনা ডিসচার্জ, যা অতি-উচ্চ ভোল্টেজ পিকগুলির কারণে এসি লাইনে ক্ষতির কারণ হয়, ডিসি-র সাথে অনেক কম, অনুরূপভাবে কম ক্ষতিকারক ওজোন নিঃসৃত হয়। আবার, বিদ্যুতের লাইন নির্মাণের খরচ কমানো, উদাহরণস্বরূপ তিনটি ফেজ এর জন্য তিনটি তারের প্রয়োজন এবং এইচভিডিসির জন্য মাত্র দুটি। আবারও, সাবমেরিন তারের সর্বাধিক সুবিধাগুলি কেবল কম উপাদান নয়, কম ক্যাপাসিটিভ ক্ষতিও।

1997 সাল থেকেAAB 500 kV পর্যন্ত ভোল্টেজে 1.2 GW পর্যন্ত শক্তি সহ HVDC লাইট লাইন ইনস্টল করে। এইভাবে গ্রেট ব্রিটেন এবং আয়ারল্যান্ডের গ্রিডগুলির মধ্যে একটি 500 মেগাওয়াট নামমাত্র পাওয়ার লিঙ্ক তৈরি করা হয়েছিল।

এই সংযোগ নেটওয়ার্কগুলির মধ্যে বিদ্যুৎ সরবরাহের নিরাপত্তা এবং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করে। পশ্চিম থেকে পূর্বে চলমান, নেটওয়ার্কের একটি তারের দৈর্ঘ্য 262 কিলোমিটার, যার 71% তারের সমুদ্রতটে রয়েছে।

আবারও, মনে রাখবেন যে যদি এসি কারেন্ট ক্যাবল ক্যাপাসিট্যান্স রিচার্জ করতে ব্যবহার করা হয়, তাহলে অপ্রয়োজনীয় বিদ্যুতের ক্ষতি হবে এবং যেহেতু কারেন্ট ক্রমাগত প্রয়োগ করা হয়, ক্ষতিগুলি নগণ্য। উপরন্তু, এসি অস্তরক ক্ষতি এছাড়াও অবহেলা করা উচিত নয়.

সাধারণভাবে, প্রত্যক্ষ কারেন্টের সাথে, একই তারের মাধ্যমে আরও শক্তি প্রেরণ করা যেতে পারে, কারণ একই শক্তিতে ভোল্টেজের শিখর, কিন্তু বিকল্প কারেন্টের সাথে, উচ্চতর হয়, উপরন্তু, নিরোধকটি অবশ্যই ঘন হতে হবে, ক্রস বিভাগটি বড়, কন্ডাক্টরগুলির মধ্যে দূরত্ব বেশি, ইত্যাদি। এই সমস্ত কারণগুলি বিবেচনা করে, সরাসরি কারেন্ট ট্রান্সমিশন লাইনের করিডোর বৈদ্যুতিক শক্তির একটি ঘন সঞ্চালন প্রদান করে।

তাদের চারপাশে স্থায়ী উচ্চ ভোল্টেজ লাইন তৈরি হয় না কম ফ্রিকোয়েন্সি বিকল্প চৌম্বক ক্ষেত্রযেমন এসি ট্রান্সমিশন লাইনের সাধারণ। কিছু বিজ্ঞানী এই পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্রের মানুষের স্বাস্থ্য, গাছপালা, প্রাণীদের ক্ষতি সম্পর্কে কথা বলেন। প্রত্যক্ষ কারেন্ট, পরিবর্তে, কন্ডাকটর এবং স্থলের মধ্যে স্থানটিতে শুধুমাত্র একটি ধ্রুবক (পরিবর্তনশীল নয়) বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের গ্রেডিয়েন্ট তৈরি করে এবং এটি মানুষ, প্রাণী এবং উদ্ভিদের স্বাস্থ্যের জন্য নিরাপদ।

এসি সিস্টেমের স্থায়িত্ব সরাসরি প্রবাহ দ্বারা সহজতর হয়।উচ্চ ভোল্টেজ এবং প্রত্যক্ষ প্রবাহের কারণে, একে অপরের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ নয় এমন এসি সিস্টেমগুলির মধ্যে শক্তি স্থানান্তর করা সম্ভব। এটি ছড়িয়ে পড়া থেকে ক্যাসকেডিং ক্ষতি প্রতিরোধ করে। অ-গুরুত্বপূর্ণ ব্যর্থতার ক্ষেত্রে, শক্তি কেবল সিস্টেমের মধ্যে বা বাইরে সরানো হয়।

এটি উচ্চ ভোল্টেজ ডিসি গ্রিড গ্রহণকে আরও বাড়িয়ে তোলে, নতুন ভিত্তির জন্ম দেয়।

ফ্রান্স এবং স্পেনের মধ্যে একটি উচ্চ ভোল্টেজ ডাইরেক্ট কারেন্ট (HVDC) ট্রান্সমিশন লাইনের জন্য সিমেন্স কনভার্টার স্টেশন

একটি আধুনিক HVDC লাইনের পরিকল্পিত

শক্তি প্রবাহ একটি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা বা রূপান্তর স্টেশন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়. প্রবাহ লাইনের সাথে সংযুক্ত সিস্টেমের অপারেশন মোডের সাথে সম্পর্কিত নয়।

এসি লাইনের তুলনায় ডিসি লাইনে আন্তঃসংযোগের একটি ইচ্ছামত ছোট ট্রান্সমিশন ক্ষমতা থাকে এবং দুর্বল লিঙ্কগুলির সমস্যা দূর হয়। শক্তি প্রবাহের অপ্টিমাইজেশন বিবেচনায় রেখে লাইনগুলি নিজেই ডিজাইন করা যেতে পারে।

উপরন্তু, পৃথক শক্তি সিস্টেমের অপারেশনের জন্য বিভিন্ন নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা সিঙ্ক্রোনাইজ করার অসুবিধাগুলি অদৃশ্য হয়ে যায়। দ্রুত জরুরী কন্ট্রোলার অন্তর্ভুক্ত সরাসরি বর্তমান বৈদ্যুতিক তারের সামগ্রিক নেটওয়ার্কের নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থিতিশীলতা বৃদ্ধি। পাওয়ার প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ সমান্তরাল লাইনে দোলন কমাতে পারে।

এই সুবিধাগুলি একে অপরের সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করা বিভিন্ন অংশে বড় পাওয়ার সিস্টেমগুলিকে ভেঙে দেওয়ার জন্য উচ্চ-ভোল্টেজের সরাসরি বর্তমান মিথস্ক্রিয়া দ্রুত গ্রহণের সুবিধা দেবে।

উদাহরণস্বরূপ, ভারতে বেশ কিছু আঞ্চলিক ব্যবস্থা তৈরি করা হয়েছে যেগুলি উচ্চ-ভোল্টেজের সরাসরি কারেন্ট লাইন দ্বারা আন্তঃসংযুক্ত।একটি বিশেষ কেন্দ্র দ্বারা নিয়ন্ত্রিত রূপান্তরকারীদের একটি চেইনও রয়েছে।

চীনেও একই অবস্থা। 2010 সালে, ABB চীনে বিশ্বের প্রথম 800 কেভি আল্ট্রা-হাই ভোল্টেজ ডাইরেক্ট কারেন্ট চীনে তৈরি করেছিল। 1100 kV Zhongdong — Wannan UHV DC লাইন যার দৈর্ঘ্য 3400 কিমি এবং 12 GW ক্ষমতা 2018 সালে সম্পন্ন হয়েছিল।

2020 সাল পর্যন্ত, কমপক্ষে তেরোটি নির্মাণ সাইট সম্পন্ন হয়েছে। চীনে EHV DC লাইন। এইচভিডিসি লাইনগুলি উল্লেখযোগ্য দূরত্বে প্রচুর পরিমাণে শক্তি প্রেরণ করে, প্রতিটি লাইনের সাথে একাধিক পাওয়ার সরবরাহকারী সংযুক্ত থাকে।

একটি নিয়ম হিসাবে, উচ্চ-ভোল্টেজ সরাসরি বর্তমান ট্রান্সমিশন লাইনের বিকাশকারীরা তাদের প্রকল্পের ব্যয় সম্পর্কে সাধারণ জনগণকে তথ্য সরবরাহ করে না, কারণ এটি একটি বাণিজ্য গোপনীয়তা। যাইহোক, প্রকল্পের সুনির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের নিজস্ব সমন্বয় করে, এবং দাম তার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়: শক্তি, তারের দৈর্ঘ্য, ইনস্টলেশন পদ্ধতি, জমির খরচ ইত্যাদি।

অর্থনৈতিকভাবে সমস্ত দিক তুলনা করে, একটি HVDC লাইন নির্মাণের সম্ভাব্যতা সম্পর্কে একটি সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়। উদাহরণস্বরূপ, ফ্রান্স এবং ইংল্যান্ডের মধ্যে একটি চার-লাইন ট্রান্সমিশন লাইন নির্মাণ, 8 গিগাওয়াট ক্ষমতা সহ, উপকূলবর্তী কাজ সহ, প্রায় এক বিলিয়ন পাউন্ড প্রয়োজন।

অতীতের উল্লেখযোগ্য উচ্চ ভোল্টেজ ডাইরেক্ট কারেন্ট (HVDC) প্রকল্পের তালিকা

1880 সালে একটি তথাকথিত স্রোতের যুদ্ধ ছিল ডিসি সমর্থক যেমন টমাস এডিসন এবং এসি প্রবক্তা যেমন নিকোলা টেসলা এবং জর্জ ওয়েস্টিংহাউসের মধ্যে। ডিসি 10 বছর ধরে চলেছিল, কিন্তু পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলির দ্রুত বিকাশ, ভোল্টেজ বাড়ানোর জন্য প্রয়োজনীয় এবং এইভাবে ক্ষতি সীমিত করার জন্য, এসি নেটওয়ার্কগুলির বিস্তারের দিকে পরিচালিত করে। এটি শুধুমাত্র পাওয়ার ইলেকট্রনিক্সের বিকাশের সাথেই যে উচ্চ-ভোল্টেজের সরাসরি প্রবাহের ব্যবহার সম্ভব হয়েছিল।

এইচভিডিসি প্রযুক্তি 1930 সালে হাজির। এটি সুইডেন এবং জার্মানিতে ASEA দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। প্রথম এইচভিডিসি লাইনটি সোভিয়েত ইউনিয়নে 1951 সালে মস্কো এবং কাশিরার মধ্যে নির্মিত হয়েছিল। তারপর, 1954 সালে, গোটল্যান্ড দ্বীপ এবং মূল ভূখণ্ড সুইডেনের মধ্যে আরেকটি লাইন তৈরি করা হয়েছিল।

মস্কো - কাশিরা (ইউএসএসআর) — দৈর্ঘ্য 112 কিমি, ভোল্টেজ — 200 কেভি, শক্তি — 30 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর — 1951। এটিকে বিশ্বের প্রথম সম্পূর্ণ স্ট্যাটিক ইলেকট্রনিক হাই-ভোল্টেজ সরাসরি প্রবাহ হিসাবে বিবেচনা করা হয়, যা চালু করা হয়েছে। লাইনটি বর্তমানে বিদ্যমান নেই।

গটল্যান্ড 1 (সুইডেন) — দৈর্ঘ্য 98 কিমি, ভোল্টেজ — 200 কেভি, শক্তি — 20 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর — 1954। বিশ্বের প্রথম বাণিজ্যিক HVDC লিঙ্ক। 1970 সালে ABB দ্বারা প্রসারিত, 1986 সালে বাতিল করা হয়।

ভলগোগ্রাদ - ডনবাস (ইউএসএসআর) — দৈর্ঘ্য 400 কিমি, ভোল্টেজ — 800 কেভি, শক্তি — 750 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর — 1965। 800 কেভি ডিসি পাওয়ার লাইনের প্রথম পর্যায় ভলগোগ্রাড — ডনবাস 1961 সালে চালু করা হয়েছিল, যা সেই সময়ে প্রেসে একটি হিসাবে উল্লেখ করা হয়েছিল। সোভিয়েত বৈদ্যুতিক প্রকৌশলের প্রযুক্তিগত বিকাশের অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়। লাইনটি বর্তমানে ভেঙে ফেলা হয়েছে।

ভিইআই পরীক্ষাগারে সরাসরি কারেন্ট লাইনের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ রেকটিফায়ারের পরীক্ষা, 1961।

উচ্চ ভোল্টেজের সরাসরি কারেন্ট ভলগোগ্রাডের লাইন ডায়াগ্রাম — ডনবাস

দেখুন: ইউএসএসআর 1959-1962 এর বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশন এবং বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের ফটোগ্রাফ

নিউজিল্যান্ডের দ্বীপগুলির মধ্যে এইচভিডিসি — দৈর্ঘ্য 611 কিমি, ভোল্টেজ — 270 কেভি, শক্তি — 600 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর — 1965। 1992 সাল থেকে, পুনর্গঠিত ABB… ভোল্টেজ 350 kV।

1977 সাল থেকেএখন পর্যন্ত সমস্ত এইচভিডিসি সিস্টেম সলিড-স্টেট উপাদান ব্যবহার করে তৈরি করা হয়েছে, বেশিরভাগ ক্ষেত্রে থাইরিস্টর, 1990 এর দশকের শেষের দিক থেকে আইজিবিটি রূপান্তরকারী ব্যবহার করা হয়েছে।

ফ্রান্স এবং স্পেনের মধ্যে হাই-ভোল্টেজ ডাইরেক্ট কারেন্ট (HVDC) ট্রান্সমিশন লাইনের জন্য সিমেন্স কনভার্টার স্টেশনে IGBT ইনভার্টার

কাহোরা বাসা (মোজাম্বিক - দক্ষিণ আফ্রিকা) — দৈর্ঘ্য 1420 কিমি, ভোল্টেজ 533 কেভি, শক্তি — 1920 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর 1979। 500 কেভির বেশি ভোল্টেজ সহ প্রথম এইচভিডিসি। ABB মেরামত 2013-2014

একিবাস্তুজ - তাম্বভ (ইউএসএসআর) — দৈর্ঘ্য 2414 কিমি, ভোল্টেজ — 750 কেভি, শক্তি — 6000 মেগাওয়াট। প্রকল্পটি 1981 সালে শুরু হয়েছিল। এটি চালু হলে এটি হবে বিশ্বের দীর্ঘতম ট্রান্সমিশন লাইন। সোভিয়েত ইউনিয়নের পতনের কারণে নির্মাণ সাইটগুলি 1990 সালের দিকে পরিত্যক্ত হয়েছিল এবং লাইনটি কখনই সম্পূর্ণ হয়নি।

আন্তঃসংযোগ ফ্রান্স অ্যাঙ্গলেটারে (ফ্রান্স - গ্রেট ব্রিটেন) — দৈর্ঘ্য 72 কিমি, ভোল্টেজ 270 কেভি, শক্তি — 2000 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর 1986।

গেজুবা — সাংহাই (চীন) — 1046 কিমি, 500 কেভি, পাওয়ার 1200 মেগাওয়াট, 1989।

রিহান্দ দিল্লি (ভারত) — দৈর্ঘ্য 814 কিমি, ভোল্টেজ — 500 কেভি, শক্তি — 1500 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর — 1990।

বাল্টিক কেবল (জার্মানি - সুইডেন) — দৈর্ঘ্য 252 কিমি, ভোল্টেজ — 450 কেভি, শক্তি — 600 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর — 1994।

তিয়েন গুয়ান (চীন) — দৈর্ঘ্য 960 কিমি, ভোল্টেজ — 500 কেভি, শক্তি — 1800 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর — 2001।

তালচর কোলার (ভারত) — দৈর্ঘ্য 1450 কিমি, ভোল্টেজ — 500 কেভি, শক্তি — 2500 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর — 2003।

তিন গিরিখাত - চাংঝো (চীন) — দৈর্ঘ্য 890 কিমি, ভোল্টেজ — 500 কেভি, শক্তি — 3000 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর — 2003। 2004 এবং 2006 সালে।"থ্রি গর্জেস" এইচভিডিসি জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র থেকে হুইঝো এবং সাংহাই পর্যন্ত 940 এবং 1060 কিলোমিটারের জন্য আরও 2টি লাইন তৈরি করা হয়েছিল।

বিশ্বের বৃহত্তম জলবিদ্যুৎ কেন্দ্র, থ্রি গর্জেস, উচ্চ-ভোল্টেজ সরাসরি কারেন্ট লাইন দ্বারা চাংঝো, গুয়াংডং এবং সাংহাইয়ের সাথে সংযুক্ত।

জিয়াংজিয়াবা-সাংহাই (চীন) — ফুলং থেকে ফেংজিয়া পর্যন্ত লাইন। দৈর্ঘ্য 1480 কিমি, ভোল্টেজ 800 কেভি, শক্তি 6400 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর 2010।

ইউনান — গুয়াংডং (চীন) — দৈর্ঘ্য 1418 কিমি, ভোল্টেজ — 800 কেভি, শক্তি — 5000 মেগাওয়াট, নির্মাণের বছর — 2010।