चतुर्भुज अनुवर्धक

ट्रांसफार्मर मे फेज़ कोण विनियमन ट्रांसफार्मर (फेज़ कोण नियामक, अमेरिकी उपयोग), फेज़-स्थानांतरण ट्रांसफार्मर, फेज़-परिवर्तक (पश्चिमी अमेरिकी उपयोग) या चतुर्भुज संवर्धक (चतुष्कोणीय संवर्धक, ब्रिटिश उपयोग) को नियंत्रित करने वाला फेज़ कोण-विनियमन ट्रांसफॉर्मर का एक विशेष रूप है जिसे तीन-फेज़ विद्युत संचरण पर वास्तविक ऊर्जा के प्रवाह से नियंत्रित किया जाता है।

एक प्रत्यावर्ती धारा संचरण लाइन के लिए, विद्युत लाइन के माध्यम से विद्युत का प्रवाह संचरण और लाइन के बीच वोल्टेज के चरण कोण में अंतर के समानुपाती होता है। जहां संचरण ग्रिड में दो बिंदुओं के बीच विभिन्न क्षमताओं वाले समानांतर परिपथ उपस्थित होते हैं उदाहरण के लिए एक ओवरहेड लाइन और एक भूमिगत केबल फेज़ कोण के प्रत्यक्ष स्थानांतरण से पथों के बीच विद्युत प्रवाह के विभाजन को नियंत्रित करने की स्वीकृति प्राप्त होती है जिससे अधिक वोल्टेज को अपेक्षाकृत कम किया जा सकता है चतुर्भुज संवर्धक इस प्रकार अधिक अनुकूल पथों के माध्यम से अधिक वोल्टेज परिपथ और पुनः संचरण वोल्टेज पर अधिक वोल्टेज को कम करने का माध्यम प्रदान करते हैं।

वैकल्पिक रूप से जहां एक पस्पर विनिमयन संचरण माध्यम अपेक्षाकृत रूप से असम्मत विनिमयन संचरण की प्रणाली के माध्यम से महत्वपूर्ण अधिक ऊर्जा को प्रवाहित करता है और असम्मत विनिमयन संचरण इस प्रकार की अधिक ऊर्जा को कम करने के लिए एक फेज़-स्थानांतरण ट्रांसफार्मर स्थापित करने का प्रयास कर सकता है जिससे पस्पर विनिमयन की ऊर्जा में अपेक्षाकृत सुधार हो सकता है अन्य प्रणाली की स्थिरता की कीमत पर अपनी प्रणाली की स्थिरता ऊर्जा प्रणाली की स्थिरता के रूप में इसलिए विश्वसनीय है क्योकि वास्तव में एक क्षेत्रीय या राष्ट्रीय सामरिक उद्देश्य है एक फेज़-स्थानांतरण ट्रांसफार्मर स्थापित करने का जोखिम सामान्यतः अपमानजनक प्रणाली का कारण बनने के लिए पर्याप्त होता है अक्रामक प्रणाली के माध्यम से प्रवाहित होने वाली ऊर्जा को अपेक्षाकृत कम करने या समाप्त करने के लिए अपने स्वयं की प्रणाली में महत्वपूर्ण परिवर्तन करना आवश्यक होता है।

चतुर्भुज संवर्धक की पूंजीगत लागत 2 जीवीए से अधिक की इकाई के लिए चार से छह मिलियन जीबीपी (6–9 मिलियन अमरीकी डालर) तक हो सकती है हालांकि, नम्यता और संचालन की गति में संचरण प्रणाली की उपयोगिता और विशेष रूप से उत्पादन के आर्थिक प्रेषण की सुविधा शीघ्र ही स्वामित्व की लागत को अपेक्षाकृत कम कर सकती है।

संचालन की विधि
आपूर्ति से प्राप्त वोल्टेज के माध्यम से जो पहले फेज़ में 90 डिग्री (इसलिए चतुर्भुज फेज़ में है) से स्थानांतरित हो जाता है और उसके बाद इसे पुनः प्रयुक्त किया जाता है जिससे चतुर्भुज संवर्धक में एक फेज़ कोण विकसित किया जाता है यह प्रेरित फेज़ कोण होता है जो निर्दिष्ट परिपथ के माध्यम से विद्युत संचरण के प्रवाह को प्रभावित करता है।

प्रक्रिया
एक चतुर्भुज संवर्धक में सामान्यतः दो अलग-अलग शंट इकाई और श्रृंखला इकाई ट्रांसफार्मर होते हैं शंट इकाई ट्रांसफार्मर में घूर्णन इसके समग्र फेज़ों से संबद्ध होता हैं इसलिए यह आपूर्ति के संबंध में आउटपुट वोल्टेज को 90 डिग्री तक स्थानांतरित कर देता है इसके आउटपुट को तब श्रृंखला इकाई में इनपुट के रूप में प्रयुक्त किया जाता है क्योंकि इसका द्वितीयक घूर्णन मुख्य परिपथ के साथ श्रृंखला में होता है जो फेज़-स्थानांतरित घटक को जोड़ता है इसलिए समग्र आउटपुट वोल्टेज, आपूर्ति वोल्टेज और 90 डिग्री चतुर्भुज घटक का सदिश योग है।

शंट इकाई ट्रांसफॉर्मर पर टैप संयोजन चतुर्भुज घटक के परिमाण को नियंत्रित करने की स्वीकृति देता हैं और इस प्रकार फेज़ का परिमाण चतुर्भुज संवर्धक में परिवर्तित हो जाता है चतुर्भुज संवर्धक वाले परिपथ पर प्रवाह को बढ़ाया जा सकता है संवर्धक टैपिंग प्रणाली या बक टैपिंग प्रणाली की स्थितियों के विपरीत प्रवाह को इसके तटस्थ-टैप दिशा के विपरीत करने के लिए पर्याप्त रूप से वोल्टेज को कम किया जा सकता है।

प्रभाव का स्पष्टीकरण
नीचे दिया गया आरेख दो समानांतर संचरण लाइनों के साथ एक काल्पनिक 100 मेगावाट जनित्र भार प्रणाली पर चतुर्भुज संवर्धक को टैप करने के प्रभाव को दिखाता है जिनमें से 1 से 19 की टैप दूरी के साथ चतुर्भुज संवर्धक है और बाईं छवि में चतुर्भुज संवर्धक 10 के केंद्र नल की स्थिति में है इसका फेज़ कोण 0 ° है इस प्रकार यह अपने परिपथ के माध्यम से विद्युत के प्रवाह को प्रभावित नहीं करता है और दोनों लाइनें समान रूप से 50 मेगावाट वोल्टेज की होती हैं यह छवि उसी नेटवर्क को दिखाती है जिसमें चतुर्भुज संवर्धक को टैप किया जाता है ताकि विद्युत के प्रवाह को कम किया जा सके और परिणामी ऋणात्मक फेज़ कोण 23 मेगावाट वोल्टेज को समानांतर परिपथ पर परिवर्तित कर दिया जाता है जबकि आपूर्ति की गई कुल ऊर्जा 100 मेगावाट पर अपरिवर्तित होती है ध्यान दें कि यहां उपयोग किए गए मान काल्पनिक हैं वास्तविक फेज़ कोण और वोल्टेज में स्थानांतरण चतुर्भुज संवर्धक और संचरण लाइनों के पैरामीटर पर निर्भर करता है।इच्छित प्रभाव लाइनों पर समान ऊर्जा के विपरीत होता है जहां स्वाभाविक रूप से अधिक वोल्टेज या कम वोल्टेज हो सकता है।

स्थापित सुविधाएं
उत्तरी सागर में स्थित पवन ऊर्जा संयंत्रों द्वारा उत्पादित विद्युत ऊर्जा को स्थानांतरित करने के लिए उत्तरी और दक्षिणी जर्मनी को जोड़ने वाली विद्युत लाइनें अपर्याप्त हैं इसलिए सीज़ेच संचरण प्रणाली के माध्यम से ऊर्जा प्रवाहित होती है जिससे सीज़ेच नेटवर्क पर अधिक वोल्टेज होता है और सुरक्षित नेटवर्क संचालन जोखिम में हो जाता है। सीज़ेच संचरण नेटवर्क संचालन सीईपीएस ने 17 जनवरी 2017 को ह्रडेक उपकेंद्र में दो फेज़ स्थानांतरण ट्रांसफार्मर के साथ एक बैरियर प्रणाली को लगाया था जिसके संयंत्र की कुल लागत लगभग €75 मिलियन थी जर्मनी से विद्युत के प्रवाह को विनियमित और नियंत्रित करने के लिए फेज़ स्थानांतरण ट्रांसफार्मर की स्थापना आवश्यक थी। जर्मन संचरण प्रणाली (50 हर्ट्ज) ने जनवरी 2018 में रोहर्सडॉर्फ उपकेंद्र में दो फेज़-स्थानांतरण ट्रांसफॉर्मर लगाए जिसमे रोहर्सडॉर्फ और ह्राडेक के दो उपकेंद्र 400 केवी लाइनों के माध्यम से सम्बद्ध हैं।

यह भी देखें

 * प्रेरण नियामक
 * परिवर्ती आवृत्ति ट्रांसफार्मर

संदर्भ

 * ग्रन्थसूची
 * Notes
 * Notes

बाहरी संबंध

 * Phase Shifting Transformers: Principles and Applications (overview article and a case study)
 * Phase Shifting Transformers: Principles and Applications (Book by John Winders, CRC Press, Apr 12, 2002)