1. परियोजना पृष्ठभूमि

औद्योगिक पार्कों और वाणिज्यिक सुविधाओं के अंदर इनवर्टर, एलईडी लाइटिंग सिस्टम, वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव (वीएफडी), यूपीएस सिस्टम और अन्य बिजली इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के बढ़ते उपयोग के साथ, बिजली वितरण नेटवर्क में हार्मोनिक प्रदूषण तेजी से गंभीर हो गया है।

 

बिजली उपयोगिता निरीक्षणों से पता चला कि कई बिजली वितरण कक्षों में हार्मोनिक विरूपण का स्तर विद्युत ऊर्जा मीटरिंग सिस्टम द्वारा निर्दिष्ट स्वीकार्य सीमा से अधिक है। बिजली की गुणवत्ता में सुधार और सुरक्षित सिस्टम संचालन सुनिश्चित करने के लिए, हार्मोनिक दमन और प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे के लिए एक सक्रिय पावर फ़िल्टर (एपीएफ) कैबिनेट स्थापित किया गया था।

 

2. पावर सिस्टम में हार्मोनिक्स को समझना

2.1 मौलिक तरंग और हार्मोनिक्स

मानक बिजली प्रणालियों में, चीन में वोल्टेज और करंट की मौलिक आवृत्ति 50Hz है। हालाँकि, अधिकांश आधुनिक विद्युत भार गैर-{2}}रैखिक भार हैं, जैसे:

• फ़्रिक्वेंसी कन्वर्टर्स
• इन्वर्टर
• एलईडी ड्राइवर
• यूपीएस सिस्टम
• बैटरी चार्जिंग उपकरण
• औद्योगिक स्वचालन उपकरण

 

ये उपकरण ऐसी आवृत्तियों के साथ करंट और वोल्टेज घटक उत्पन्न करते हैं जो मौलिक आवृत्ति के पूर्णांक गुणक होते हैं (उदाहरण के लिए, 150 हर्ट्ज, 250 हर्ट्ज और 350 हर्ट्ज)। इन अवांछित आवृत्ति घटकों को हार्मोनिक्स के रूप में जाना जाता है।

हार्मोनिक्स बिजली प्रणाली के मानक साइनसॉइडल तरंग को विकृत करते हैं और समग्र बिजली की गुणवत्ता को नकारात्मक रूप से प्रभावित करते हैं।

 

 

2.2 हार्मोनिक्स के खतरे

अत्यधिक हार्मोनिक्स विद्युत प्रणालियों में गंभीर समस्याएं पैदा कर सकता है, जिनमें शामिल हैं:

• केबलों और ट्रांसफार्मरों में बिजली की हानि बढ़ गई
• बिजली के उपकरणों का अत्यधिक गर्म होना
• त्वरित इन्सुलेशन उम्र बढ़ने
• कैपेसिटर और मोटर की सेवा जीवन कम हो गया
• संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की खराबी
• कम शक्ति कारक
• उच्च ऊर्जा खपत
• सुरक्षा उपकरणों की ग़लत ट्रिपिंग
• गंभीर हार्मोनिक परिस्थितियों में लंबे समय तक संचालन से विद्युत उपकरण को स्थायी क्षति हो सकती है और सिस्टम की विश्वसनीयता कम हो सकती है।

 

राष्ट्रीय मानक के अनुसारजीबी/टी 14549-1993 - पावर गुणवत्ता: सार्वजनिक पावर ग्रिड में हार्मोनिक्सचीन में स्वीकार्य कुल हार्मोनिक विरूपण (THD) सीमाएँ हैं:

0.38kV कम -वोल्टेज प्रणाली:टीएचडी 5.0% से कम या उसके बराबर

6kV–10kV मध्यम-वोल्टेज प्रणाली:टीएचडी 4.0% से कम या उसके बराबर

 

3. सक्रिय पावर फ़िल्टर (एपीएफ) कैबिनेट

3.1 सक्रिय और निष्क्रिय पावर फिल्टर के बीच अंतर

सक्रिय पावर फ़िल्टर (एपीएफ)

एक सक्रिय पावर फ़िल्टर वास्तविक समय में हार्मोनिक्स की निगरानी के लिए अर्धचालक उपकरणों और बुद्धिमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी का उपयोग करता है। यह पावर ग्रिड में हार्मोनिक धाराओं को गतिशील रूप से खत्म करने के लिए स्वचालित रूप से रिवर्स मुआवजा धाराएं उत्पन्न करता है।

पारंपरिक फ़िल्टरिंग विधियों की तुलना में, APF सिस्टम ऑफ़र करते हैं:

• वास्तविक-समय हार्मोनिक मुआवजा
• गतिशील प्रतिक्रिया
• स्वचालित समायोजन
• बहु-हार्मोनिक दमन क्षमता
• प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा समर्थन

 

निष्क्रिय पावर फ़िल्टर

एक पैसिव पावर फ़िल्टर में मुख्य रूप से पारंपरिक प्रतिक्रियाशील पावर क्षतिपूर्ति कैबिनेट के समान कैपेसिटर, रिएक्टर और एलसी फ़िल्टर सर्किट होते हैं।

निष्क्रिय पावर फिल्टर केवल विशिष्ट आवृत्तियों के हार्मोनिक्स को दबा सकते हैं और उनकी कई सीमाएँ हैं:

• निश्चित मुआवज़े की विशेषताएँ
• प्रतिध्वनि का जोखिम
• सीमित फ़िल्टरिंग रेंज
• बदलती लोड स्थितियों के प्रति खराब अनुकूलनशीलता

 

इसलिए, आधुनिक बिजली गुणवत्ता प्रबंधन प्रणालियों में एपीएफ कैबिनेट को व्यापक रूप से पसंद किया जाता है।

 

3.2 एपीएफ कैबिनेट की कार्यात्मक विशेषताएं

वाइड हार्मोनिक फ़िल्टरिंग रेंज

• दूसरे से 61वें क्रम तक हार्मोनिक्स को प्रभावी ढंग से दबा देता है
• समायोज्य हार्मोनिक फ़िल्टरिंग लक्ष्य
• अनुकूलित हार्मोनिक क्षतिपूर्ति रणनीतियों का समर्थन करता है

 

वास्तविक-समय बुद्धिमान मुआवज़ा

• लोड परिवर्तनों को गतिशील रूप से ट्रैक करता है
• स्वचालित रूप से रिवर्स कंपंसेशन करंट आउटपुट करता है
• लगातार स्थिर बिजली गुणवत्ता बनाए रखता है

 

RS485 संचार इंटरफ़ेस

• दूरस्थ निगरानी और डेटा ट्रांसमिशन का समर्थन करता है
• बुद्धिमान ऊर्जा प्रबंधन प्रणालियों के साथ संगत
• केंद्रीकृत संचालन और रखरखाव के लिए सुविधाजनक

 

प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा समारोह

• प्रतिक्रियाशील शक्ति से अधिक क्षतिपूर्ति किए बिना स्वतंत्र रूप से हार्मोनिक फ़िल्टरिंग करता है
• प्रतिक्रियाशील ऊर्जा क्षतिपूर्ति के लिए शेष क्षमता का उपयोग करता है
• गतिशील फ़िल्टरिंग के माध्यम से सिस्टम पावर फैक्टर में सुधार करता है

 

इम्प्रोवइंगबिजली की गुणवत्ता और सिस्टम की विश्वसनीयता

• उपकरण के अधिक गर्म होने को कम करता है
• विद्युत उपकरणों की सेवा जीवन बढ़ाता है
• लाइन हानियों और ऊर्जा खपत को कम करता है
• समग्र विद्युत वितरण सुरक्षा को बढ़ाता है

 

निष्कर्ष

जैसे-जैसे आधुनिक औद्योगिक और वाणिज्यिक बिजली प्रणालियों में हार्मोनिक प्रदूषण तेजी से आम होता जा रहा है, सक्रिय पावर फ़िल्टर (एपीएफ) कैबिनेट हार्मोनिक दमन और बिजली की गुणवत्ता में सुधार के लिए एक आवश्यक समाधान बन गए हैं।

 

पारंपरिक निष्क्रिय फिल्टर की तुलना में, एपीएफ सिस्टम व्यापक हार्मोनिक फ़िल्टरिंग रेंज, तेज प्रतिक्रिया गति, बुद्धिमान मुआवजा और एकीकृत प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा कार्य प्रदान करते हैं, जो उन्हें इसके लिए आदर्श बनाते हैं:

• औध्योगिक संयंत्र
• व्यावसायिक भवन
• डेटा केंद्र
• अस्पताल
• स्मार्ट विनिर्माण सुविधाएं
• नवीकरणीय ऊर्जा प्रणालियाँ

 

हार्मोनिक विरूपण को प्रभावी ढंग से कम करके और पावर फैक्टर में सुधार करके, एपीएफ कैबिनेट सुरक्षित, अधिक स्थिर और अधिक ऊर्जा कुशल पावर सिस्टम संचालन सुनिश्चित करने में मदद करते हैं