नॉन-साइनसॉइडल व्होल्टेज कसे कमी करावे

अनेक वीज ग्राहकांना लागू केलेल्या व्होल्टेजवर वर्तमान वापराचे नॉन-रेखीय अवलंबित्व असते, ज्यामुळे ते नेटवर्कमधून नॉन-साइनसॉइडल करंट वापरतात... नेटवर्कच्या घटकांद्वारे सिस्टममधून वाहणारा हा विद्युत् विद्युत् प्रवाह नॉन-लाइनियर व्होल्टेजला कारणीभूत ठरतो. - त्यांच्यामध्ये साइनसॉइडल व्होल्टेज ड्रॉप, जे लागू व्होल्टेजला "सुपरइम्पोज" करते आणि विकृत करते. सिनुसॉइडल व्होल्टेज विरूपण सर्व नोड्समध्ये वीज पुरवठ्यापासून ते नॉनलाइनर इलेक्ट्रिकल रिसीव्हरला होते.

हार्मोनिक विकृतीचे स्त्रोत आहेत:

• स्टील उत्पादनासाठी चाप भट्टी,

• झडप कन्व्हर्टर,

• नॉन-लिनियर व्होल्ट-अँपिअर वैशिष्ट्यांसह ट्रान्सफॉर्मर,

• वारंवारता कन्व्हर्टर्स,

• प्रेरण भट्टी,

• फिरणारी विद्युत यंत्रे,

• वाल्व कन्व्हर्टरद्वारे समर्थित,

• दूरदर्शन रिसीव्हर्स,

• फ्लोरोसेंट दिवे,

• पारा दिवे.

शेवटचे तीन गट वैयक्तिक रिसीव्हर्सच्या कमी पातळीच्या हार्मोनिक विकृतीद्वारे दर्शविले जातात, परंतु त्यापैकी मोठ्या संख्येने उच्च-व्होल्टेज नेटवर्कमध्ये देखील हार्मोनिक्सची महत्त्वपूर्ण पातळी निर्धारित केली जाते.

हे देखील पहा: इलेक्ट्रिकल नेटवर्क्समधील हार्मोनिक्सचे स्त्रोत आणि आधुनिक पॉवर सिस्टममध्ये उच्च हार्मोनिक्स दिसण्याची कारणे

नॉन-साइनसॉइडल व्होल्टेज कमी करण्याचे मार्ग तीन गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

अ) चेन सोल्यूशन्स: वेगळ्या बस प्रणालीवर नॉन-लिनियर लोड्सचे वितरण, एसईएसच्या वेगवेगळ्या युनिट्समध्ये त्यांच्या समांतर इलेक्ट्रिक मोटर्सच्या कनेक्शनसह भारांचे वितरण, फेज गुणाकार योजनेनुसार कन्व्हर्टर्सचे गट करणे, कनेक्शन उच्च उर्जा प्रणालीवर लोड करा,

ब) फिल्टरिंग डिव्हाइसेसचा वापर, नॅरोबँड रेझोनान्स फिल्टर्सच्या लोडच्या समांतर समावेश, फिल्टर-कम्पेन्सटिंग डिव्हाइसेस (एफसीडी) समाविष्ट करणे;

c) उच्च हार्मोनिक्सच्या निर्मितीची कमी पातळी, "असंतृप्त" ट्रान्सफॉर्मरचा वापर, सुधारित ऊर्जा वैशिष्ट्यांसह मल्टीफेज कन्व्हर्टरचा वापर याद्वारे वैशिष्ट्यीकृत विशेष उपकरणांचा वापर.

विकास पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्सचा मूलभूत आधार आणि उच्च-फ्रिक्वेंसी मॉड्युलेशनच्या नवीन पद्धतींमुळे 1970 च्या दशकात उपकरणांच्या नवीन वर्गाची निर्मिती झाली, विजेची गुणवत्ता सुधारणे – सक्रिय फिल्टर्स (AF)... सक्रिय फिल्टर्सचे वर्गीकरण मालिका आणि समांतर, तसेच विद्युत् प्रवाह आणि व्होल्टेज स्त्रोतांमध्ये ताबडतोब उद्भवले, ज्यामुळे चार मुख्य सर्किट झाले.

चार स्ट्रक्चर्सपैकी प्रत्येक (Fig. 1. 6) ऑपरेटिंग फ्रिक्वेंसीवर फिल्टर सर्किट निर्धारित करते: कनवर्टरमधील स्विचेस आणि स्विचचा प्रकार स्वतःच (दोन-मार्ग किंवा एक-मार्ग स्विच). वर्तमान स्रोत (चित्र 1.a, d) म्हणून काम करणार्‍या कन्व्हर्टरमध्ये ऊर्जा साठवण यंत्र म्हणून वापरले जाते. अधिष्ठापन, आणि कन्व्हर्टरमध्ये, जे व्होल्टेज स्त्रोत म्हणून काम करते (चित्र 1.b, c), कॅपेसिटन्स वापरला जातो.

आकृती १.सक्रिय फिल्टरचे मुख्य प्रकार: a — समांतर वर्तमान स्त्रोत; b — समांतर व्होल्टेज स्रोत; c — मालिका व्होल्टेज स्त्रोत; d — मालिका वर्तमान स्रोत

हे ज्ञात आहे की वारंवारता w वर फिल्टर Z चा प्रतिकार समान आहे

जेव्हा ХL = ХC किंवा wL = (1 / wC) वारंवारता w वर, व्होल्टेज अनुनाद, याचा अर्थ असा आहे की वारंवारता w सह हार्मोनिक आणि व्होल्टेज घटकासाठी फिल्टरचा प्रतिकार शून्याच्या बरोबरीचा आहे. या प्रकरणात, w वारंवारता असलेले हार्मोनिक घटक फिल्टरद्वारे शोषले जातील आणि नेटवर्कमध्ये प्रवेश करणार नाहीत. रेझोनंट फिल्टर डिझाइन करण्याचे सिद्धांत या घटनेवर आधारित आहे.

नॉन-रेखीय भार असलेल्या नेटवर्कमध्ये, नियमानुसार, कॅनोनिकल मालिकेचे हार्मोनिक्स उद्भवतात, ज्याचा क्रम क्रमांक ν 3, 5, 7, आहे. …..

आकृती 2. पॉवर रेझोनान्स फिल्टरचे समतुल्य सर्किट

XLν = ХL, ХCv = (XC / ν), जेथे XL आणि Xc हे अणुभट्टीचे प्रतिरोधक आणि मूलभूत वारंवारतेवर कॅपेसिटर बॅंक आहेत हे लक्षात घेऊन, आम्हाला मिळते:

एक फिल्टर जे फिल्टरिंग हार्मोनिक्स व्यतिरिक्त, व्युत्पन्न करेल प्रतिक्रियाशील शक्ती, आणि नेटवर्क पॉवर लॉस आणि व्होल्टेजची भरपाई करते, याला कॉम्पेन्सेशन फिल्टर (PKU) म्हणतात.

जर एखादे उपकरण, उच्च हार्मोनिक्स फिल्टर करण्याव्यतिरिक्त, व्होल्टेज संतुलनाची कार्ये करत असेल, तर अशा उपकरणाला फिल्टर बॅलन्सिंग (FSU) म्हणतात... संरचनात्मकदृष्ट्या, FSUs नेटवर्कच्या लाइन व्होल्टेजशी जोडलेले असममित फिल्टर आहेत. लाइन व्होल्टेजची निवड ज्यामध्ये FSU फिल्टर सर्किट्स जोडलेले आहेत, तसेच फिल्टर टप्प्यांमध्ये समाविष्ट असलेल्या कॅपेसिटरचे पॉवर रेशो, व्होल्टेज बॅलन्सिंग परिस्थितींद्वारे निर्धारित केले जातात.

वरीलवरून असे दिसून येते की PKU आणि FSU सारखी उपकरणे एकाच वेळी अनेकांवर कार्य करतात पॉवर गुणवत्ता निर्देशक (नॉन-साइनसॉइडल, विषमता, व्होल्टेज विचलन). विद्युत उर्जेची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी अशा उपकरणांना मल्टीफंक्शनल ऑप्टिमायझिंग डिव्हाइसेस (MOU) म्हणतात.

अशा उपकरणांच्या विकासाची सोय या वस्तुस्थितीमुळे उद्भवली की अचानक प्रकाराचे परिवर्तनीय भार. चाप स्टील भट्ट्या अनेक निर्देशकांसाठी एकाचवेळी व्होल्टेज विकृती निर्माण करते. सामंजस्य कराराचा वापर विजेची गुणवत्ता सुनिश्चित करण्याच्या समस्येचे सर्वसमावेशकपणे निराकरण करण्याची संधी प्रदान करतो, म्हणजे. एकाच वेळी अनेक निर्देशकांसाठी.

अशा उपकरणांच्या श्रेणीमध्ये हाय-स्पीड स्टॅटिक रिऍक्टिव्ह पॉवर सोर्स (IRM) समाविष्ट आहे.

प्रतिक्रियात्मक शक्तीच्या नियमन तत्त्वानुसार, IRM दोन गटांमध्ये विभागले जाऊ शकते: थेट भरपाईचे उच्च-गती स्थिर प्रतिक्रियाशील उर्जा स्त्रोत, अप्रत्यक्ष नुकसानभरपाईचे उच्च-गती स्थिर प्रतिक्रियाशील उर्जा स्त्रोत... IRM ची संरचना आकृती 3 मध्ये दर्शविली आहे. , a, b, अनुक्रमे. अशी उपकरणे, ज्यात उच्च प्रतिसाद गती असते, ते व्होल्टेज चढउतार कमी करू शकतात. टप्प्याटप्प्याने समायोजन आणि फिल्टरची उपस्थिती उच्च हार्मोनिक पातळी संतुलित आणि कमी करते.

अंजीर मध्ये. 3, थेट भरपाई सर्किट सादर केले जाते जेथे "नियंत्रित" प्रतिक्रियाशील उर्जा स्त्रोताद्वारे स्विच केले जाते थायरिस्टर्स कॅपेसिटर बँक. बॅटरीमध्‍ये अनेक विभाग आहेत आणि तुम्‍हाला व्युत्पन्न होणार्‍या रिऍक्‍टिव्ह पॉवरमध्‍ये वेगळेपणाने बदल करू देते. अंजीर मध्ये. 3b, अणुभट्टी समायोजित करून IRM शक्ती बदलते. या नियंत्रण पद्धतीसह, अणुभट्टी फिल्टरद्वारे व्युत्पन्न केलेली जास्त प्रतिक्रियाशील उर्जा वापरते.म्हणून, पद्धतीला अप्रत्यक्ष भरपाई म्हणतात.

आकृती 3. डायरेक्ट (a) आणि अप्रत्यक्ष (b) भरपाईसह मल्टीफंक्शनल IRM चे ब्लॉक डायग्राम

अप्रत्यक्ष नुकसानभरपाईचे दोन मुख्य तोटे आहेत: अतिरिक्त शक्ती शोषून घेतल्याने अतिरिक्त नुकसान होते आणि वाल्व नियंत्रण कोन वापरून अणुभट्टीची शक्ती बदलल्याने उच्च हार्मोनिक्सची अतिरिक्त निर्मिती होते.