इलेक्ट्रिकल नेटवर्क्समधील व्यत्यय स्त्रोत

हार्मोनिका

उच्च हार्मोनिक्स (मल्टिपल्स) हे सायनसॉइडल व्होल्टेज किंवा प्रवाह असतात ज्यांची वारंवारता मूलभूत वारंवारतेपेक्षा पूर्ण संख्येने भिन्न असते.

नॉन-लीनियर करंट-व्होल्टेज वैशिष्ट्यांसह नेटवर्कमध्ये घटक किंवा उपकरणांच्या उपस्थितीमुळे व्होल्टेज आणि प्रवाहांचे हार्मोनिक विकृती उद्भवतात. हार्मोनिक हस्तक्षेपाचे मुख्य स्त्रोत कन्व्हर्टर आणि रेक्टिफायर्स, इंडक्शन आणि आर्क फर्नेस, फ्लोरोसेंट दिवे आहेत. टेलिव्हिजन हे घरगुती उपकरणांमध्ये हार्मोनिक हस्तक्षेपाचे सर्वात वारंवार स्त्रोत आहेत. पॉवर सिस्टमच्या उपकरणांद्वारे हार्मोनिक व्यत्ययांची एक विशिष्ट पातळी देखील तयार केली जाऊ शकते: फिरणारी मशीन, ट्रान्सफॉर्मर. एक नियम म्हणून, तथापि, हे स्त्रोत मुख्य नाहीत.

मल्टिपल हार्मोनिक्सचे मुख्य स्त्रोत आहेत: स्टॅटिक फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर्स, सायक्लोकनव्हर्टर्स, एसिंक्रोनस मोटर्स, वेल्डिंग मशीन, आर्क फर्नेस, सुपरइम्पोज्ड फ्रिक्वेन्सी करंट कंट्रोल सिस्टम.

स्टॅटिक फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्टरमध्ये AC-टू-DC रेक्टिफायर आणि आवश्यक वारंवारता असलेले DC-टू-AC कनवर्टर असतात.डीसी व्होल्टेज कन्व्हर्टरच्या आऊटपुट फ्रिक्वेंसीद्वारे मोड्यूलेट केले जाते, परिणामी इनपुट करंटमध्ये एकाधिक हार्मोनिक्स दिसतात.

स्टॅटिक फ्रिक्वेंसी कन्व्हर्टर्स प्रामुख्याने व्हेरिएबल स्पीड मोटर्ससाठी वापरले जातात, ज्याचा अनुप्रयोग वेगाने विकसित होत आहे. अनेक दहा किलोवॅट क्षमतेची इंजिने थेट कमी-व्होल्टेज नेटवर्कशी जोडलेली असतात, अधिक शक्तिशाली त्यांच्या स्वत:च्या ट्रान्सफॉर्मरद्वारे मध्यम-व्होल्टेज नेटवर्कशी जोडलेली असतात. विविध वैशिष्ट्यांसह अनेक अंमलबजावणी योजना स्थिर वारंवारता कनवर्टर आहेत. मल्टीपल हार्मोनिक्सची फ्रिक्वेन्सी आउटपुट फ्रिक्वेन्सी आणि कन्व्हर्टरच्या पल्स फ्रिक्वेन्सीवर अवलंबून असते. तत्सम कन्व्हर्टर मध्यम फ्रिक्वेन्सीवर कार्यरत भट्टीसाठी देखील वापरले जातात.

सायक्लोकॉनव्हर्टर्स हे उच्च-पॉवर (अनेक मेगावॅट) तीन-फेज कन्व्हर्टर आहेत जे मूळ फ्रिक्वेंसीमधून तीन-फेज करंटमध्ये तीन-फेज किंवा कमी वारंवारता (सामान्यत: 15 Hz पेक्षा कमी) एकल-फेज करंटमध्ये रूपांतरित करतात, कमी-वेगवान वीज पुरवण्यासाठी वापरले जातात. , उच्च-शक्ती मोटर्स. त्यामध्ये दोन नियंत्रित करण्यायोग्य रेक्टिफायर्स असतात जे एका दिशेने किंवा दुसर्‍या दिशेने विद्युत प्रवाह चालवतात. अत्यंत दुर्मिळ प्रकरणांमध्ये सायक्लोकन्व्हर्टर वापरले जातात. इंटरहार्मोनिक प्रवाह मूलभूत वारंवारता प्रवाहाच्या 8-10% पर्यंत पोहोचतात. सायक्लोकन्व्हर्टरच्या उच्च शक्तीमुळे, ते उच्च शॉर्ट-सर्किट पॉवरसह नेटवर्कशी जोडलेले आहेत, ज्यामुळे इंटरहार्मोनिक व्होल्टेज कमी आहेत. स्वित्झर्लंडमधील अशा दोन स्थापनेमध्ये केलेल्या मोजमापांवरून असे दिसून आले की 50 आणि 220 केव्ही नेटवर्कमधील त्यांची मूल्ये नाममात्र व्होल्टेजच्या 0.1% पेक्षा जास्त नाहीत.

इंडक्शन मोटर्स काही प्रकरणांमध्ये स्टेटर आणि रोटरमधील अंतरामुळे इंटरहार्मोनिक्स तयार करू शकतात, विशेषत: जेव्हा स्टीलच्या संपृक्ततेसह एकत्र केले जाते. सामान्य रोटर वेगाने, इंटरहार्मोनिक फ्रिक्वेन्सी 500-2000 हर्ट्झच्या श्रेणीत असतात, परंतु जेव्हा इंजिन सुरू होते, तेव्हा ते संपूर्ण वारंवारता श्रेणीतून स्थिर स्थिती मूल्यापर्यंत "पास" होतात. लांब कमी व्होल्टेज लाइन (1 किमी पेक्षा जास्त) च्या शेवटी स्थापित केल्यावर मोटर्समधील हस्तक्षेप लक्षणीय असू शकतो. या प्रकरणांमध्ये 1% पर्यंत इंटरहार्मोनिक्स मोजले गेले.

वेल्डिंग मशीन आणि इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस हार्मोनिक्सचा विस्तृत आणि सतत स्पेक्ट्रम तयार करतात. कन्व्हर्टर उपकरणांद्वारे व्युत्पन्न केलेल्या हार्मोनिक्स आणि इंटरहार्मोनिक्सची वारंवारता.

व्होल्टेज विचलन

व्होल्टेज विचलन दिवसा ग्राहक लोडमधील बदल आणि व्होल्टेज रेग्युलेटिंग डिव्हाइसेस (लोड स्विचसह ट्रान्सफॉर्मर) च्या संबंधित ऑपरेशनमुळे होते.

व्होल्टेज चढउतार

व्होल्टेज चढउतार यादृच्छिक किंवा यादृच्छिक बदलांची मालिका आहेत. चक्रीय

व्होल्टेज उतार-चढ़ाव हे उर्जेच्या वापराच्या तीव्र परिवर्तनशील स्वरूपासह इलेक्ट्रिकल रिसीव्हर्सच्या ऑपरेशनमुळे होतात आणि खालील उपकरणांच्या ऑपरेशन दरम्यान उद्भवतात: वेल्डिंग आणि आर्क वेल्डिंग मशीन, रोलिंग मिल्स, व्हेरिएबल लोडसह शक्तिशाली मोटर्स, इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेसच्या उत्पादनासाठी स्टील लोड आणि इलेक्ट्रिकल उपकरणे (उदा: कॅपेसिटर बँका) स्विच करताना व्होल्टेजमध्ये अचानक बदल देखील होऊ शकतात.

अल्पकालीन व्होल्टेज थेंब

शॉर्ट-टर्म व्होल्टेज डिप्स हे अनपेक्षित व्होल्टेज थेंब आहेत ज्याची पुनर्प्राप्ती अनेक मूलभूत वारंवारतेच्या कालावधीनंतर अनेक विद्युत अंशांपर्यंत होते.

शॉर्ट सर्किट्सशी संबंधित पॉवर सिस्टममधील स्विचिंग प्रक्रियेमुळे तसेच शक्तिशाली मोटर्स सुरू केल्यामुळे अल्पकालीन व्होल्टेज थेंब होतात. शॉर्ट सर्किट्स दूर करण्यासाठी पॉवर सिस्टमच्या ऑटोमेशनच्या ऑपरेशनमुळे उद्भवलेल्या अशा बिघाडांची एक निश्चित संख्या काढली जाऊ शकत नाही आणि वापरकर्त्यांनी ही वस्तुस्थिती लक्षात घेतली पाहिजे.

व्होल्टेज डाळी

व्होल्टेज पल्सचे स्त्रोत नेटवर्क्स, पॉवर सिस्टम आणि गडगडाटी वादळांमध्ये स्विचिंग ऑपरेशन्स आहेत.

तीन-चरण व्होल्टेज प्रणालीचे असंतुलन

थ्री-फेज व्होल्टेज सिस्टीमची विषमता उद्भवते जर फेज किंवा फेज व्होल्टेज मोठेपणामध्ये समान नसतील किंवा त्यांच्यामधील विस्थापन कोन 120 el च्या समान नसेल. गारा.

थ्री-फेज व्होल्टेज सिस्टमची असममितता तीन कारणांमुळे होऊ शकते: ओव्हरहेड लाईन्सच्या पॅरामीटर्सची असममितता वायर्सच्या ट्रान्सपोझिशनच्या अभावामुळे किंवा विस्तारित ट्रान्सपोझिशन सायकलच्या वापरामुळे. हा घटक प्रामुख्याने उच्च व्होल्टेज रेषांवर स्वतःला प्रकट करतो; टप्प्याटप्प्याने (सिस्टम असममितता) किंवा त्यांच्या ऑपरेशनची एकसमानता नसल्यामुळे (संभाव्यता असममितता) दरम्यान त्यांच्या असमान वितरणामुळे फेज लोडची असमानता; — पॉवर लाइन्सचे नॉन-फेज मोड (नुकसान झाल्यामुळे टप्प्यांपैकी एकाच्या व्यत्ययानंतर).

पॉवर लाइन पॅरामीटर्सच्या असममिततेमुळे व्होल्टेज असमतोलची डिग्री सामान्यतः लहान असते (1% पर्यंत).जेव्हा पॉवर लाईन्स अपूर्ण फेज मोडमध्ये कार्य करतात तेव्हा सर्वात लक्षणीय विषमता उद्भवते, परंतु असे मोड फारच दुर्मिळ असतात. म्हणून, असंतुलनाचे मुख्य सर्वात सामान्य कारण नेटवर्क लोड आहे.

औद्योगिक नेटवर्कमध्ये, असममितीचे स्त्रोत असू शकतात: शक्तिशाली सिंगल-फेज भार, प्रेरण वितळणे आणि हीटिंग फर्नेस, वेल्डिंग युनिट्स, इलेक्ट्रोस्लॅग वितळणारे भट्टी; थ्री-फेज इलेक्ट्रिक रिसीव्हर्स दीर्घकाळ असममित मोडमध्ये कार्यरत आहेत, इलेक्ट्रिक आर्क स्टील फर्नेस.

वारंवारता विचलन

वीज निर्माण करणार्‍या जनरेटरची शक्ती आणि उपभोगलेला भार यांच्यातील विसंगतीमुळे वारंवारता विचलन होते. जेव्हा जनरेटरची शक्ती लोड पॉवरपेक्षा जास्त असते, तेव्हा जनरेटरची गती वाढते आणि वारंवारता प्रमाणानुसार वाढते. लोड द्वारे वापरलेली शक्ती देखील वाढते; ठराविक वारंवारता मूल्यावर, व्युत्पन्न आणि उपभोगलेल्या शक्तीमध्ये संतुलन होते. जर लोड पॉवर जनरेटर पॉवरपेक्षा जास्त असेल तर वारंवारता कमी करण्याचा समान नमुना दिसून येतो.