विद्युत उपकरण किसी विद्युत प्रणाली के भौतिक आधार और कार्यात्मक निकाय के लिए सामान्य शब्द है। इसमें बिजली उत्पादन, पारेषण, परिवर्तन, वितरण और खपत के सभी चरणों में शामिल विभिन्न यांत्रिक, विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक उपकरण शामिल हैं, जो बिजली उत्पादन, पारेषण, वितरण और नियंत्रण के कार्य करते हैं। आधुनिक ऊर्जा प्रणाली के एक प्रमुख घटक के रूप में, इसका तकनीकी स्तर और परिचालन स्थिति सीधे ऊर्जा सुरक्षा, आर्थिक संचालन और सार्वजनिक सेवाओं की गुणवत्ता को प्रभावित करती है, जो ऊर्जा संरचना अनुकूलन और हरित, कम कार्बन परिवर्तन को बढ़ावा देने में मौलिक भूमिका निभाती है।
कार्यात्मक दृष्टिकोण से, बिजली उपकरणों को दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: प्राथमिक उपकरण और माध्यमिक उपकरण। प्राथमिक उपकरण जनरेटर, ट्रांसफार्मर, सर्किट ब्रेकर, डिस्कनेक्ट स्विच, बसबार, केबल, रिएक्टर और प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति उपकरणों सहित विद्युत ऊर्जा के उत्पादन और वितरण में सीधे भाग लेते हैं। ये बिजली प्रणाली के बैकबोन नेटवर्क का निर्माण करते हैं, जो वोल्टेज स्तर परिवर्तन, बिजली प्रवाह नियंत्रण और गलती अलगाव को साकार करते हैं। माध्यमिक उपकरण निगरानी, सुरक्षा, नियंत्रण और संचार कार्य करते हैं, जैसे रिले सुरक्षा उपकरण, स्वचालित नियंत्रण प्रणाली, मीटरिंग उपकरण, प्रेषण स्वचालन टर्मिनल और संचार प्रणाली। प्राथमिक उपकरणों की स्थिति की धारणा और कमांड निष्पादन के माध्यम से, यह सिस्टम के सुरक्षित और स्थिर संचालन को सुनिश्चित करता है और किफायती संचालन को प्राप्त करता है।
बिजली उत्पादन चरण में, विद्युत उपकरण ऊर्जा के आधार पर विविधता प्रदर्शित करते हैं: थर्मल बिजली उत्पादन बॉयलर, स्टीम टर्बाइन और जनरेटर से युक्त भाप टरबाइन जनरेटर सेट पर निर्भर करता है; जलविद्युत जल टर्बाइनों और जनरेटरों पर केंद्रित है; पवन ऊर्जा उत्पादन में पवन टरबाइनों, गति बढ़ाने वाले यंत्रों और दोगुनी क्षमता वाले या सीधे संचालित जनरेटरों का उपयोग किया जाता है; और फोटोवोल्टिक विद्युत उत्पादन फोटोवोल्टिक मॉड्यूल, इनवर्टर और कॉम्बिनर बॉक्स के माध्यम से सौर ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है। विभिन्न बिजली उत्पादन उपकरणों के डिजाइन में विभिन्न बिजली आपूर्ति संरचनाओं की जरूरतों को पूरा करने के लिए ऊर्जा रूपांतरण दक्षता, पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता और ग्रिड अनुकूलता पर विचार करना चाहिए।
ट्रांसमिशन और ट्रांसफ़ॉर्मेशन चरण में, उच्च {{0}वोल्टेज और अल्ट्रा{1}}उच्च-वोल्टेज उपकरण मुख्य घटक हैं। ट्रांसफार्मर विभिन्न वोल्टेज स्तरों के बीच ऊर्जा हस्तांतरण की सुविधा प्रदान करते हैं, सर्किट ब्रेकर और डिस्कनेक्टर सामान्य और गलती की स्थिति के तहत सर्किट स्विचिंग और अलगाव करते हैं, और रिएक्टर और कैपेसिटर का उपयोग सिस्टम प्रतिबाधा और प्रतिक्रियाशील शक्ति को विनियमित करने, वोल्टेज स्थिरता और उचित बिजली प्रवाह वितरण सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है। हाल के वर्षों में, गैस इंसुलेटेड मेटल संलग्न स्विचगियर (जीआईएस), अल्ट्रा हाई वोल्टेज कनवर्टर वाल्व और बुद्धिमान सबस्टेशन उपकरण के व्यापक अनुप्रयोग ने ट्रांसमिशन क्षमता और सिस्टम नियंत्रणीयता में काफी सुधार किया है।
बिजली वितरण और खपत उपकरण, अंतिम उपयोगकर्ताओं के लिए तैयार, वितरण ट्रांसफार्मर, स्विचगियर, रिंग मुख्य इकाइयाँ, कम वोल्टेज वितरण बक्से, मोटर और विभिन्न बिजली नियंत्रण उपकरण शामिल हैं। वितरित ऊर्जा और माइक्रोग्रिड के विकास के साथ, ऊर्जा भंडारण कनवर्टर्स, ग्रिड से जुड़े इनवर्टर और डिमांड साइड रिस्पॉन्स टर्मिनल जैसे नए उपकरण लगातार उभर रहे हैं, जो बिजली वितरण नेटवर्क को यूनिडायरेक्शनल विकिरण से द्विदिशात्मक इंटरैक्शन में बदल रहे हैं, नवीकरणीय ऊर्जा की अवशोषण क्षमता और बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता में सुधार कर रहे हैं।
बिजली उपकरणों का तकनीकी विकास हमेशा सामग्री विज्ञान, सूचना संचार और नियंत्रण सिद्धांत से निकटता से जुड़ा हुआ है। उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टिंग सामग्रियों के अनुप्रयोग से ट्रांसमिशन हानियों को कम करने की उम्मीद है; इंटेलिजेंट सेंसिंग और IoT प्रौद्योगिकियां उपकरण की स्थिति की पैनोरमिक धारणा को सक्षम बनाती हैं; बिग डेटा और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस एल्गोरिदम गलती की भविष्यवाणी और अनुकूली नियंत्रण का समर्थन करते हैं, जो बिजली प्रणाली को डिजिटलीकरण और इंटेलिजेंस की ओर ले जाते हैं। इसके साथ ही, ऊर्जा संरक्षण और पर्यावरण संरक्षण आवश्यकताएं उपकरण निर्माण को कम शोर, कम नुकसान, लंबी उम्र और आसान रीसाइक्लिंग की ओर ले जा रही हैं, जो "दोहरे कार्बन" लक्ष्य के तहत हरित परिवर्तन आवश्यकताओं के साथ संरेखित है।
कुल मिलाकर, ऊर्जा उत्पादन और खपत के बीच की कड़ी के रूप में, बिजली उपकरण विविध, कार्यात्मक रूप से पूरक और प्रौद्योगिकी में तेजी से पुनरावृत्ति कर रहे हैं। यह न केवल आज के समाज के लिए विश्वसनीय बिजली आपूर्ति सुनिश्चित करता है बल्कि नई बिजली प्रणालियों के निर्माण और स्वच्छ ऊर्जा के बड़े पैमाने पर अनुप्रयोग को बढ़ावा देने में भी मुख्य सहायक भूमिका निभाता रहेगा।
