തുടർച്ച..............
ഒന്നാം ഭാഗം ഇവിടെ വായിയ്ക്കാം
ഒരു ത്രീ ഫേസ് റെക്ടിഫയറിന്റെ ചിത്രം കൊടുത്തിരിയ്ക്കുന്നു. ഇതിനു ആറു ഡയോഡുകളാവശ്യമാണ്‌
സിലിക്കൺ കൺട്രോൾഡ് റെക്ടിഫയർ അഥവാ എസ്.സി.ആർ (Silicon controlled rectifier - S.C.R }
സാധാരണ ഡയോഡുകളുപയോഗിച്ചാണ്‌
എ.സി.യെ ഡി.സിയാക്കുന്നതെന്നു മനസ്സിലായല്ലോ. എന്നാൽ ഡയോഡ് റെക്ടിഫയറുകളുടെ ഔട്ട്പുട്ട്
വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിയ്ക്കാനാവില്ല. അത് ഇൻപുട്ട് വോൾട്ടേജിനെ മാത്രമാശ്രയിച്ചിരിയ്ക്കും.
എന്നാൽ SCR ഉപയോഗിച്ചുള്ള റെക്ടിഫയറുകളുടെ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജിനേയും അതു വഴി കറണ്ടിനേയും
ആവശ്യാനുസരണം നിയന്ത്രിയ്ക്കാനാകും. മാത്രവുമല്ല SCR റെക്ടിഫയറുകളെ എ.സിയിൽ നിന്നും
ഡിസി ആക്കാനും തിരിച്ച് ഡി.സി യെ എ.സി യക്കാനും ഉപയോഗിയ്ക്കാം. അതിനാലവയെ കൺവെർട്ടറുകളെന്നു
( Convertor ) പറയുന്നു.
ഡയോഡുകളിൽ
നിന്നും വ്യത്യസ്ഥമായി SCR നു മൂന്നു PN സന്ധികളും മൂന്നു ടെർമിനലുകളുമുണ്ടാകും. അതിലൊരു
ടെർമിനലിനെ ആനോഡെന്നും (പോസിറ്റീവ്) രണ്ടാമത്തേതിനെ കാഥോഡെന്നും (നെഗറ്റീവ്) പറയുന്നു.
ഇതുരണ്ടും ഡയോഡിലേതു പോലെ തന്നെ. മൂന്നാമത്തെ ടെർമിനലാണ്‌ ഗേറ്റ്. ഇതിലൂടെയുള്ള വൈദ്യുതിയെ
നിയന്ത്രിച്ചുകൊണ്ട് SCR നേയും അതു വഴി റെക്ടിഫയറിനേയും നിയന്ത്രിയ്ക്കാം
താഴെ ഒരു ഡയോഡും
ഒരു SCR ഉം ഉപയോഗിച്ചുള്ള അർദ്ധതരംഗ റെക്ടിഫയർ കാണിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു. ആനോഡിൽ പോസിറ്റീവും
കാഥോഡിൽ നെഗറ്റീവും കിട്ടുമ്പോൾ ഡയോഡ് ഓൺ ആകുകയും വൈദ്യുതിയെ കടത്തിവിടുകയും ചെയ്യും.
SCR ലും ഏതാണ്ടിതുപോലെ തന്നെ. എന്നാലൊരു വ്യത്യാസം കൂടെയുണ്ട്. ആനോഡിൽ പോസിറ്റീവ് ലഭിയ്ക്കുമ്പോൾത്തന്നെ
ഗേറ്റിനും കാഥോഡിനുമിടയ്ക്ക് പോസിറ്റീവ് വോൾട്ടേജ് കൊടുത്താൽ മാത്രമേ SCR ഓൺ ആകൂ. ഗേറ്റിൽ
വളരെക്കുറച്ചുനേരത്തേയും പോസിറ്റീവ് വോൾട്ടേജു നല്കിയാൽ മതിയാകും. അതിനാൽ ഇതിനെ ഗേറ്റ്
പൾസ് എന്നു പറയും. ഒരിയ്ക്കൽ ഗേറ്റ് പൾസു ( Gate pulse )കിട്ടിയാൽ SCR ഓണാകുകയും, പൾസ് നീക്കം
ചെയ്താൽപോലും ഓണായ അവസ്ഥയിൽ നിൽക്കുകയും ചെയ്യും. SCR ലൂടെയു കരണ്ട് ഒരു നിശ്ചിത അളവിൽ
താഴെപ്പോകുകയോ, SCR ൽ ഒരു വിപരീത വോൾട്ടേജ് ലഭിയ്ക്കുകയോ ചെയ്താൽ SCR ഓഫാകും. ഇതിനെ
കമ്മൂട്ടേഷനെന്നു ( Commutation ) പറയും. അതായത് റെക്ടിഫയറായുപയോഗിയ്ക്കുമ്പോൾ ഓരോ
തരംഗവും പൂജ്യത്തിലെത്തുമ്പോൾ അത് ഓഫാകുമെന്നർത്ഥം. അപ്പോൾ ഓരോ അർദ്ധതരംഗത്തിലും
SCR നെ ഓണാക്കുവാൻ ഗേറ്റ് പൾസ് നൽകണം.
ഗേറ്റ് പൾസ്
നൽകുന്ന സമയം വ്യത്യാസപ്പെടുത്തിയാൽ SCR ഓണാകുന്ന സമയവും വ്യത്യാസപ്പെടുത്താം. ഇതു
വഴി ഔട്ട്പുട്ടിലെ ശരാശരി വോൾട്ടതയും വ്യത്യാസപ്പെടുത്താം. പൂജ്യം ഡിഗ്രിയിൽ പൾസ് നല്കിയാൽ
പരമാവധി വോൾട്ടേജും, 180 ഡിഗ്രിയിൽ നല്കിയാൽ പൂജ്യം വോൾട്ടേജും ഔട്ട്പുട്ടിൽ ലഭിയ്ക്കും.
അതായത് പൾസ് നല്കുന്ന സമയം വ്യത്യാസപ്പെടുത്തിയാൽ ഔട്ട്പുട്ടിനെ നിയന്ത്രിയ്ക്കാനാകും.
ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയുപയോഗിച്ചാണ്‌ HVDC യിൽ നിയന്ത്രണം സാധ്യമാക്കുന്നത്.
ഗേറ്റ് പൾസ്
നൽകി SCR നെ ഓണാക്കുന്നതിനെ ഫയറിങ്ങെന്നാണു
പറയുന്നത്. ഗേറ്റ് പൾസ് നൽകുന്ന ആംഗിളിനെ ഫയറിങ്ങ് ആംഗിൾ ( Firing angle) എന്നും പറയുന്നു.
ഫയറിങ്ങ് ആംഗിൾ വ്യത്യാസപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ട് റെക്ടിഫയറിന്റെ ഔട്ട്പുട്ട് വോൾട്ടേജ് നിയന്ത്രിയ്ക്കാനാകും.
മാത്രവുമല്ല
റെക്ടിഫയറിനെത്തന്നെ ഇൻവെർട്ടറാക്കി ഡി.സിയെ എ.സിയാക്കാനും സാധിയ്ക്കും. അതിനാൽ ഇത്തരം
റെക്ടിഫയറുകളെ കൺവെർട്ടറുകളെന്നു (Convertors) പറയും. ഇവയ്ക്ക് ആവശ്യാനുസരണം എ.സി.യെ
ഡി.സിയാക്കാനും, ഡി.സി. യെ എ.സിയാക്കാനും സാധിയ്ക്കും. ത്രീഫേസ് കൺവെർട്ടറുകളുടെ ഫയറിങ്ങ്
ആംഗിൾ വ്യത്യാസപ്പെടുത്തിയാണ്‌ ഇൻവെർട്ടറായും, റെക്ടിഫയറായും ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നത്. ഫയറിങ്ങ്
ആംഗിൾ പൂജ്യം ഡിഗ്രി മുതൽ 90 ഡിഗ്രി വരെയാണെങ്കിൽ അത് റെക്ടിഫയറായും, 90 ഡിഗ്രി മുതൽ
180 ഡിഗ്രി വരെയാണെങ്കിൽ ഇൻവെർട്ടറായും പ്രവർത്തിയ്ക്കും. സാധാരണ ഇൻവെർട്ടറിനെ അപേക്ഷിച്ച്
ഇതിനുള്ള വ്യത്യാസമെന്തെന്നാൽ ഈ ഇൻവെർട്ടർ പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നതിന്‌ അതിന്റെ എ.സി. വശത്ത്
പുറമേ നിന്നുള്ള എ.സി. കണക്ഷനുണ്ടാകേണ്ടതുണ്ട്. ആ എ.സി.ശൃംഖലയിലേയ്ക്ക് ഡിസിയിലെ വൈദ്യുതോർജ്ജത്തെ
ഇൻവെർട്ടർ കടത്തിവിടുന്നു.
6 പൾസ് കൺവെർട്ടർ
( Six pulse convertor )
HVDC സംവിധാനങ്ങളുടെ
അടിസ്ഥാന ഘടകമാണ്‌ 6 പൾസ് കൺവെർട്ടർ ( Six pulse convertor ). അടിസ്ഥാനപരമായ സർക്യൂട്ടും
അതിന്റെ പ്രവർത്തനവും താഴെ കാണിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു.
6 പൾസ് കൺവെർട്ടറിനു
6 SCR കളുണ്ടാകും. ഇവ എല്ലാ സമയത്തും ഓണായിരിയ്ക്കില്ല. ഓരോ SCRഉം 120 ഡിഗ്രി സമയത്തേയ്ക്കാണ്‌
ഓണാകുന്നത്. ഒരേ സമയം രണ്ടു SCR ഓണാകുന്നു. ഒരെണ്ണം പോസിറ്റീവ് വശത്തേയും മറ്റേത് നെഗറ്റീവ്
വശത്തേയും. ഗേറ്റ് ഫയറിങ്ങിനായി ഉള്ള സർക്യൂട്ട് കൃത്യമായി ഓരോ SCR നേയും ഓണാക്കുകയും
അതിന്റെ ഫയറിങ്ങ് നിയന്ത്രിച്ച് പ്രവർത്തനം ഏകോപിപ്പിയ്ക്കുകയും ചെയ്യും
ഒരു HVDC സംവിധാനത്തിന്റെ
വിവിധ ഭാഗങ്ങൾ
എ.സി.യെ ഡി.സി.യാക്കുകയും
തിരിച്ചതിനെ എ.സിയാക്കുകയുമാണ്‌ കൺവെർട്ടറുകൾ ചെയ്യുന്നത്. ഇതിനായി കൺവെർട്ടർ സ്റ്റേഷനുകൾ
( Converter stations ) സ്ഥാപിയ്ക്കുന്നു.
കൺവെർട്ടർ സ്റ്റേഷനുകളിൽ EHT AC ലൈനുകളിലൂടെ എ.സി.ശൃംഖലയിൽ നിന്നും പവറെത്തുകയും, എ.സി.ശൃംഖലയിലേയ്ക്കു
പവർ ഗമിയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. ഡി.സി. ലൈനുകൾ രണ്ടു കൺവെർട്ടർ സ്റ്റേഷനുകളെ തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിയ്ക്കുന്നു.
ഈ കൺവെർട്ടർ സ്റ്റേഷനുകൾക്ക് ഇരു ദിശകളിലേയ്ക്കും പവർ കടത്തിവിടാനാകും. അതായത് ആവശ്യാനുസരണം
റെക്ടിഫയർ സ്റ്റേഷനായും, ഇൻവെർട്ടർ സ്റ്റേഷനായും പ്രവർത്തിയ്ക്കാൻ ഈ സ്റ്റേഷനുകൾക്കാവും.
കൺവെർട്ടർ സ്റ്റേഷന്റെ
പ്രധാന ഭാഗങ്ങൾ
- എ.സി. സ്വിച്ച് യാർഡ് ( A.C. switch Yard )
- കൺവെർട്ടർ ട്രാൻസ്ഫോർമർ ( Convertor transformer )
- കൺവെർട്ടർ വാൽവ് ( Convertor Valve )
- ഡി.സി ഫിൽറ്ററുകളും സ്മൂത്തിങ്ങ് റിയാക്ടറും ( DC filters and smoothing reactor )
- ഡി.സി. സ്വിച്ച് യാർഡ് ( DC switch yard )
1. എ.സി. സ്വിച്ച്
യാർഡ് ( AC Switch yard )
എ.സി സ്വിച്ച്
യാർഡിലാണ്‌ പുറമേ നിന്നുമുള്ള എ.സി.ലൈൻ വന്നു ചേരുന്നത്. ശൃംഖലയുടെ വോൾട്ടേജിനനുസരിച്ച്
220 KV, 400 KV, 765 KV തുടങ്ങിയ ഏതെങ്കിലും എ.സി വോൾട്ടതയിലാകും എ.സി സ്വിച്ച് യാർഡ്.
വിവിധ എ.സി ലൈനുകളെ ഈ സ്വിച്ച് യാർഡിലേയ്ക്കു ബന്ധിപ്പിച്ചിരിയ്ക്കുന്നു. എ.സി ലൈനുകളുടെ
സംരക്ഷണത്തിനാവശ്യമായ വിവിധ ഉപകരണങ്ങൾ, എ.സി ഫിൽറ്ററുകൾ, തുടങ്ങിയവ എ.സി. സ്വിച്ച്
യാർഡിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുണ്ടാകും.
എ.സി. ഫിൽറ്ററുകൾ
( A.C Filters )
കൺവെർട്ടറുകളാണല്ലോ
HVDC സ്റ്റേഷന്റെ മുഖ്യ ഘടകം. ഇവ പ്രവർത്തിയ്ക്കുമ്പോൾ
ധാരാളം ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള അപതരംഗങ്ങളെ ( High frequency harmonics ) സൃഷ്ടിയ്ക്കുകയും,
അടിസ്ഥാന തരംഗത്തിനു അപഭ്രംശം ( Wave form distortion ) വരുത്തുകയും ചെയ്യും. ഈ അപതരംഗങ്ങൾ
എ.സി.ലൈനിലേയ്ക്കു പ്രവഹിയ്ക്കുകയാണെങ്കിൽ അത് ശൃംഖലയിലെ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾക്കും മറ്റും
തകരാറുകളുണ്ടാക്കുകയും, ആശയവിനിമയ ശൃംഖലയെ( Communication network ) ദോഷകരമായി ബാധിയ്ക്കുകയും
ചെയ്യും. അതിനാൽ ഇത്തരം ഉയർന്ന ആവൃത്തി അപതരംഗങ്ങളെ എ.സി.ലൈനിൽ പ്രവേശിയ്ക്കാതെ അരിച്ചുമാറ്റുന്നതിനായി
എ.സി ഫിൽറ്ററുകളുപയോഗിയ്ക്കുന്നു. കപ്പാസിറ്ററുകളും, ഇൻഡക്ടറുകളുമാണ്‌ ഫിൽറ്ററുകളായുപയോഗിയ്ക്കുന്നത്.
ഒരു കൺവെർട്ടർ വിവിധതരം ആവൃത്തികളിലുള്ള അപതരംഗങ്ങളുണ്ടാക്കുമെന്നതിനാൽ വിവിധ ആവൃത്തികൾക്കായി
പ്രത്യേകം പ്രത്യേകം ഫിൽറ്ററുകളാവശ്യമാണ്‌ ( Tuned filters ).
കൂടാതെ കൺവെർട്ടറുകൾ
പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നതിനായി വലിയ അളവിൽ റിയാക്ടീവ് പവർ വേണ്ടി വരും . ആകെ ആക്ടീവ് പവറിന്റെ
50% ത്തോള വേണ്ടിവരുമിത്. ഈ റിയാക്റ്റീവ് പവർ എ.സി ലൈനിലൂടെ നൽകുന്നത് വലിയ വോൾട്ടേജ്
നഷ്ടത്തിനും പ്രസരണ നഷ്ടത്തിനും കാരണമാകും. അതിനാൽ ഇതു പരിഹരിയ്ക്കുന്നതിനായി റിയാക്ടീവ്
പവർ സ്രോതസ്സുകളും എ.സി സ്വിച്ച് യാർഡിൽ സ്ഥാപിയ്ക്കേണ്ടതുണ്ട്. കപ്പാസിറ്ററുകളാണ്‌
റിയാക്ടീവ് പവർ ശ്രോതസ്സുകളായി പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നത്. അതിനാൽ എസി സ്വിച്ച് യാർഡിലെ
കപ്പാസിറ്ററുകൾ ഫിൽറ്ററുകളായും, റിയാക്ടീവ് പവറിന്റെ സ്രോതസ്സായും പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നു.
ഒരു കൺവെർട്ടർ
സ്റ്റേഷന്റെ എ.സി.സ്വിച്ച് യാർഡിന്റെ വളരെ വലിയൊരു ഭാഗം ഫിൽറ്ററുകൾ കയ്യടക്കിയിരിയ്ക്കുന്നു.
2,കൺവെർട്ടർ
ട്രാൻസ്ഫോർമർ ( Convertor transformer )
എ.സി. സ്വിച്ച്
യാർഡിനെ കൺവെർട്ടറുമായി ബന്ധിപ്പിയ്ക്കുന്ന പ്രധാന ഉപകരണമാണ്‌ കൺവെർട്ടർ ട്രാൻസ്ഫോർമർ.
എ.സി ശൃംഖലയിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്ഥമായ വോൾട്ടേജിൽ പ്രവർത്തിയ്ക്കാൻ ഇതു കൺവെർട്ടറിനെ
അനുവദിയ്ക്കുന്നു. കൺവെർട്ടർ ട്രാൻസ്ഫോർമറിന്റെ പ്രൈമറി എ.സി സ്വിച്ച് യാർഡിലേയ്ക്കും
സെക്കന്ററി കൺവെർട്ടർ വാൽവിലേയ്ക്കും ഘടിപ്പിച്ചിരിയ്ക്കും. സാധാരണ കൺവെർട്ടറുകളുടെ
വോൾട്ടേജ് 230 കിലോവോൾട്ട്, 500 കിലോവോൾട്ട്, 800 കിലോവോൾട്ട് തുടങ്ങിയവയാണ്‌. സാധാരണ
സബ്സ്റ്റേഷൗങ്കളിലും മറ്റുമുപയോഗിയ്ക്കുന്ന ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളെക്കൾ വ്യത്യാസപ്പെട്ട രൂപരേഖയാണ്‌
കൺവെർട്ടർ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾക്കുള്ളത്. ആവശ്യാനുസരണം സെക്കന്ററി വോൾട്ടേജ് ക്രമീകരിയ്ക്കാൻ
ഇവയ്ക്ക് ഓൺ ലോഡ് ടാപ്പ് ചേഞ്ചറുകളുണ്ടാകും.
കൺവെർട്ടർ വാൽവ്
( Conertor valve )
കൺവെർട്ടറുകൾക്കുപയോഗിയ്ക്കുന്ന
SCR തന്നെയാണ്‌ വാൽവുകൾ. ഇവ വാൽവ് ഹാളിലാണ്‌ ( Valve hall ) സ്ഥപിയ്ക്കുന്നത്. വാൽവു
ഹാളിൽ ഇത് സാധാരണഗതിയിൽ മേല്ക്കൂരയിൽ തൂക്കിയിടുകയാണ്‌ പതിവ്. കൺവെർട്ടർ SCR കളുടെ
സംരക്ഷണത്തിനായി വിവിധ സർക്യൂട്ടുകൾ, ഗേറ്റ് പൾസ് നൽകുന്നതിനായി ഫയറിങ്ങ് സർക്യൂട്ടുകൾ,
തണുപ്പിയ്ക്കുന്നതിനായുള്ള സംവിധാനങ്ങൾ,മുതലായവ വാൽവ് ഹാളിലുണ്ടാകും. കൺവെർട്ടറിന്റെ
ഒരു ചിത്രം താഴെക്കാണിയ്ക്കുന്നു.
12 പൾസ് കൺവെർട്ടർ ( 12 pulse convertor )
രണ്ടു 6 പൾസ്
കൺവെർട്ടറുകൾ ശ്രേണിയായി ഘടിപ്പിച്ചതാണ്‌ 12 പൾസ് കൺവെർട്ടർ. ഈ സംവിധാനത്തിൽ രണ്ടു
കൺവെർട്ടർ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുണ്ടാകും. ആദ്യത്തേതിന്റെ സെക്കന്ററി സ്റ്റാർ കണക്ട് ചെയ്യുകയും
അത് ആദ്യത്തെ 6 പൾസ് കൺവെർട്ടറിൽ ബന്ധിപ്പിയ്ക്കുകയും ചെയ്യും. രണ്ടാമത്തേത് ഡെൽറ്റാ
കണക്ട് ചെയ്ത് രണ്ടാമത്തെ കൺവെർട്ടറുമായി ബന്ധിപ്പിയ്ക്കും. സ്റ്റാർ കണക്ഷനും, ഡെൽറ്റാ
കണക്ഷനും തമ്മിൽ 30 ഡിഗ്രിയുടെ വ്യത്യാസമുള്ളതിനാൽ 12 വ്യത്യസ്ത പൾസുകളുപയോഗിച്ചാണ്‌
ഇതിനെ നിയന്ത്രിയ്ക്കുന്നത്. ഇതിന്റെ ഔട്ട്പുട്ടിൽ 6 പൾസ് കൺവെർട്ടറുകളിലേതിനെ അപേക്ഷിച്ച്
ഓളങ്ങൾ കുറഞ്ഞ് സ്മൂത്തായ ഡി.സിയാകും കിട്ടുക. അതിനാൽ ഫിൽറ്ററിങ്ങ് താരതമ്യേന എളുപ്പമാണ്‌.
ഇവ താരതമ്യേന വളരെക്കുറഞ്ഞതോതിലേ ഹാർമോണിക്സ് ഉണ്ടാക്കൂ. ചിലപ്പോൾ രണ്ടു പ്രത്യേക ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുപയോഗിയ്ക്കുന്നതിനു
പകരം രണ്ടു സെക്കന്ററി വൈന്റിങ്ങുകളുള്ള ട്രാൻസ്ഫോർമറും ഉപയോഗിയ്ക്കാറുണ്ട്. ഒരു സെക്കന്ററി
സ്റ്റാർ കണക്ട് ചെയ്യുകയും മറ്റേത് ഡെൽറ്റാ ആക്കുകയും ചെയ്യും.
ഡി.സി ഫിൽറ്ററും, സ്മൂത്തിങ്ങ് റിയാക്ടറും.
കൺവെർട്ടർ സൃഷ്ടിയ്ക്കുന്ന
അപതരംഗങ്ങൾ ( harmonics ) ഡിസി ലൈനിലേയ്ക്കു കടക്കാതിരിയ്ക്കാനാണ്‌ ഡി.സി ഫിൽറ്ററുപയോഗിയ്ക്കുന്നത്.
കൺവെർട്ടറിന്റെ ഡി.സി ഔട്ട്പുട്ടിൽ നിന്നും ഓളങ്ങൾ മാറ്റി ഡി.സി ശുദ്ധമാക്കുന്നതിനാണ്‌
സ്മൂത്തിങ്ങ് റിയാക്ടറുപയോഗിയ്ക്കുന്നത്. ലൈനിലൂടെ പ്രവഹിച്ചേക്കാവുന്ന ഉന്നത് ആവൃത്തി
ആവേഗങ്ങളിൽ ( High frequency impulse ) ( ഇടിമിന്നലിൽ
നിന്നും ) നിന്നും അത് കൺവെർട്ടറിനെ സംരക്ഷിയ്ക്കുന്നു.
5, ഡി.സി. സ്വിച്ച് യാർഡ് ( DC switchyard)
ഡി.സി ലൈനുകൾക്കാവശ്യമായ
ഐസൊലേറ്ററുകൾ, എർത്ത് സ്വിച്ചുകൾ മുതലായവ ഡി.സി സ്വിച്ച് യാർഡിലുണ്ടാകും. എന്നാൽ എ.സി.യാർഡിലേതു
പോലെ സർക്യൂട്ട് ബ്രേക്കറുകളുണ്ടാകില്ല. ഡി.സി. ലൈനിലെ തകരാറുകൾക്ക് എ.സി. വശത്തെ സർക്യൂട്ട്
ബ്രേക്കർ ഉപയോഗിച്ച് ലൈനിനെ വിച്ഛേദിയ്ക്കും. വളരെപ്പെട്ടന്നുള്ള പ്രതികരണത്തിനായി
ഫയറിങ്ങ് നിയന്ത്രണമുപയോഗിയ്ക്കുന്നു. അതായത് ഡി.സി ലൈനിൽ അന്തെങ്കിലും തകരാറുണ്ടായാൽ
രണ്ടു കൺവെർട്ടറുകളേയും അതിശീഘ്രം ഇൻവെർട്ടറുകളാക്കിമാറ്റി ലൈനിനെ ഓഫാക്കും. സ്ഥിരമായ
തകരാറുകൾക്ക് ട്രാൻസ്ഫൊർമറിന്റെ എ.സി വശത്തെ സർക്യൂട്ട് ബ്രേക്കർ ഓഫ് ചെയ്യും.
വിവിധ തരം HVDC സംവിധാനങ്ങൾ
വിവിധതരം
HVDC ക്രമീകരണങ്ങൾ നിലവിലുണ്ട് , അവ ചെറുതായി ഒന്നു നോക്കി വരാം
1, മോണോ പോൾ സംവിധാനം ( Monopole System )
ഈ സംവിധാനത്തിൽ
ഒരു ലൈൻ മതിയാകും. അത് പോസിറ്റീവോ, നെഗറ്റീവോ ആകാം, സാധാരണ ഗതിയിൽ പോസിറ്റീവാകും. വൈദ്യുതി
ലൈനിലൂടെ വരികയും ഭൂമിയിലൂടെ കൺവെർട്ടറിലേയ്ക്കു തിരികെ പോകുകയും ( Earth return )
ചെയ്യും. ഈ സംവിധാനത്തിനു വൈദ്യുതിയുടെ മടക്ക പാത ഭൂമിയിലൂടെയായതിനാൽ അതിനായി പ്രത്യേകം
എർത്ത് ഇലക്ട്രോഡും സംവിധാനവും വേണം. ഈ എർത്ത്
ഇലക്ട്രോഡ് സാധാരണ ഗതിയിൽ കൺവെർട്ടർ സ്റ്റേഷനിൽ നിന്നും ദൂരെയാണൂ സ്ഥാപിയ്ക്കുന്നത്. സ്റ്റേഷന്റടുത്ത് സ്ഥാപിച്ചാൽ മണ്ണിലൂടെയുള്ള ഡി.സി
വൈദ്യുത പ്രവാഹം സ്റ്റേഷനിലെ മണ്ണിൽ സ്ഥാപിച്ചിട്ടുള്ള ലോഹഭാഗങ്ങളെ നശിപ്പിയ്ക്കുമെന്നുള്ളതുകൊണ്ടാണിത്.
കൺവെർട്ടർ എർത്ത് ചെയ്യുന്നതിനായി ഇലക്ട്രോഡ് ലൈനും കൂടെ ഇത്തരം സംവിധാനത്തിലുണ്ടാകും.
മണ്ണിലൂടെ മടക്ക പാത ഒരുക്കുന്നതിനു പകരം അതിനായി പ്രത്യേകം
ലൈൻ സ്ഥാപിച്ചുകൊണ്ടും ( Metallic return ) ഇത്തരം സംവിധാനം പ്രവർത്തിപ്പിയ്ക്കാം.
അങ്ങനെ വരുമ്പോൾ പ്രത്യേകം ഇലക്ട്രോഡ് ലൈനാവശ്യമില്ല.
താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ
ശേഷിയാണ്‌ ഇത്തരം സിസ്റ്റത്തിനുള്ളത്. മാത്രവുമല്ല വിശ്വാസ്യത കുറവുമായിരിയ്ക്കും.
ആകെ ഒരു ലൈൻ മാത്രമുള്ളതിനാൽ അതിനെന്തെങ്കിലും തകരാറൂണ്ടായാൽ വൈദ്യുത പ്രസരണം തടസ്സപ്പെടും.
അതിനാൽ വളരെക്കുറവായിട്ടേ ഇവ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നുള്ളൂ.
എന്നാൽ നീളം
കുറഞ്ഞ ലൈനുകൾക്കും സമുദ്രാന്തര പ്രസരണ കേബിളുകൾക്കും ഇത് അനുയോജ്യമാണ്‌. അവിടെ മടക്ക
ലൈനായി കടൽ തന്നെ പ്രയോജനപ്പെടുത്തുന്നു ( sea return ). വളരെ നീളം കുറഞ്ഞ സമുദ്രന്തര
കേബിളുകൾക്കു പോലും EHV AC യെ അപേക്ഷിച്ച് ഈ സംവിധാനം ലാഭകരമാണ്‌. കാരണം EHV കേബിളുകളുടെ കൂടിയ കപ്പാസിറ്റൻസ് കാരണം പ്രസരണം
ചെയ്യാവുന്ന ദൂരം വളരെ പരിമിതമായിരിയ്ക്കും. ഡി.സി. കേബിളുകൾക്കത് ബാധകമല്ലല്ലോ
ഹോമോ പോളാർ സിസ്റ്റം( Homo polar )
ഇതിൽ ഒരു ധ്രുവത്വം
( polarity ) മാത്രമുള്ള രണ്ടു ലൈനുകളുപയോഗിയ്ക്കുന്നു. ( രണ്ടും ഒരു ടവറിലൂടെ തന്നെയാണ്‌
പോകുന്നത്). മടക്ക ലൈൻ മോണോ പോളാറിന്റേതു പോലെ തന്നെ.
ബൈപോളാർ ( Bipolar system )
ഏറ്റവും കൂടുതൽ
ഉപയോഗിയ്ക്കുന്ന സംവിധാനം ഇതാണ്‌. ഇതിൽ രണ്ടു പോളുകളുണ്ടാകും. പോസിറ്റീവ് ലൈനും നെഗറ്റീവ്
ലൈനും. 12 പൾസ് കൺവെർട്ടറാണിതിനുപയോഗിയ്ക്കുന്നത്. കൺവെർട്ടറിന്റെ മദ്ധ്യഭാഗം എർത്ത്
ചെയ്യും. അതിനാൽ ഏതെങ്കിലും ഒരു പോളിനു തകരാറു വന്നാൽ മോണോ പോൾ പോലെ പ്രവർത്തിയ്ക്കാനാകുമെന്നതിനാൽ
പ്രസരണം തടസ്സപ്പെടില്ല.// ഇത്തരം സംവിധാനത്തിൽ ഒരു ലൈൻ പോസിറ്റീവും മറ്റേത്
നെഗറ്റീവുമാകുമല്ലോ. ഈ രണ്ടു ലൈനുകളുമുപയോഗിച്ച് സാധാരണ ഗതിയിൽ പ്രസരണം സാധ്യമാക്കും.
അതേ സമയം ഏതെങ്കിലുമൊരു ലൈനിനു തകരാറുണ്ടായാൽ മൊത്തം പ്രസരണം തടസ്സപ്പെടാതെ ഒരു ലൈൻ
മാത്രമുപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിയ്ക്കാനാകും. അപ്പോൾ മോണോപോൾ പോലെ പ്രവർത്തിയ്ക്കും. മടക്ക
ലൈൻ ഭൂമിയിലൂടെയായിരിയ്ക്കും. അതേ സമയം ബൈ പോളാറിന്റെ പകുതി ശേഷിയേ ഉണ്ടാകൂ എന്നു മാത്രം.
എന്നിരുന്നാലും പ്രസരണം തടസ്സപ്പെടാതിരിയ്ക്കുന്നതിനാൽ ശൃംഖലയുടെ സ്ഥിരത നിലനിർത്താനാകും.//
രണ്ടു പോളുകളും പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്ന സമയത്ത്
അവ തമ്മിലുള്ള അസന്തുലിത കറന്റ് മാത്രമേ എർത്തിലൂടെ ഒഴുകൂ. ഇത്തരം സംവിധാനങ്ങൾ തരതമ്യേന
കൂടിയ വോൾട്ടേജിൽ പ്രവർത്തിയ്ക്കുന്നു. +/-500 KV,+/- 800 KV മുതലായവ.
ബാക്ക് റ്റു ബാക്ക് സിസ്റ്റം. ( Back to Back system )
ഇത്തരം സിസ്റ്റങ്ങളിൽ
ഡി.സി. ലൈനുകളുണ്ടകില്ല. ഇൻവെർട്ടറും റെക്ടിഫയറും ഒരേ സ്റ്റേഷനിൽ ഒരേ ഹാളിൽ തന്നെയായിരിയ്ക്കും.
രണ്ടു വ്യത്യസ്ഥ എ.സി. ഗ്രിഡുകളെ ( A.C. Grid ) തമ്മിൽ ബന്ധിപ്പിയ്ക്കാനാണീ സംവിധാനമുപയോഗിയ്ക്കുന്നത്. അതായത് ഒരു എ.സി. ഗ്രിഡിലെ വൈദ്യുതിയെ ഡി.സി.യാക്കി
അവിടെ വച്ചുതന്നെ എ.സി യാക്കി മറ്റേ ഗ്രിഡുമായി ബന്ധിപ്പിയ്ക്കുന്നു. അങ്ങിനെ ചെയ്യുമ്പോൾ
രണ്ടു ഗ്രിഡുകൾ തമ്മിൽ പവർ കൈമാറ്റം ചെയ്യാനാകുമ്പോൾ തന്നെ അവയ്ക്ക് വ്യത്യസ്ഥ ആവൃത്തികളിൽ
പ്രവർത്തിയ്ക്കാനുമാകും (60 Hz-50 Hz). എ.സി ലൈനുകളുപയോഗിച്ച് വ്യത്യസ്ഥ ആവൃത്തിയിലുള്ള
ഗ്രിഡുകളെ ബന്ധിപ്പിയ്ക്കാനാവില്ല. മാത്രവുമല്ല എ.സി ലൈനുപയോഗിച്ച് ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ
ഒരേ ആവൃത്തിയിലാണെങ്കിലും അവയുടെ ഫാൾട്ട് ലെവലുകളുയരും. എന്നാൽ ഡിസി വഴി ബന്ധിപ്പിച്ചാൽ
ഫാൾട്ട് ലെവൽ ( Fault level ) മാറ്റമുണ്ടാകില്ല. കൂടാതെ ഡി.സി വഴി ബന്ധിപ്പിയ്ക്കുമ്പോൾ
ഗ്രിഡുകൾ തമ്മിലുള്ള ഊർജ്ജ കൈമാറ്റത്തെ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിയ്ക്കാനുമാകും (
control of power transfer ).
തുടരും.................
