কী কারণে বিদ্যুৎ সিস্টেমে হারমোনিক তৈরি হয়?

বিদ্যুৎ পরিসংখ্যানে হারমোনিকগুলি তৈরি হয় অ-রৈখিক লোডের মাধ্যমে, যা বিকল্প বিদ্যুৎ পরিসংখ্যানে বিদ্যুৎ বা ভোল্টেজের অ-সাইনাসয়াল তরঙ্গরূপ উৎপন্ন করে। হারমোনিকগুলি প্রধান কম্পাঙ্কের চেয়ে অন্য কম্পাঙ্কের সাথে সম্পর্কিত সাইন তরঙ্গ উপাদান। নিম্নলিখিতগুলি হল বিদ্যুৎ পরিসংখ্যানে হারমোনিকের কিছু প্রধান কারণ:

অ-রৈখিক লোড

অ-রৈখিক লোডগুলিতে বিদ্যুতের সাথে ভোল্টেজের সম্পর্ক রৈখিক নয়। এই ধরনের লোড শক্তি পরিসংখ্যানে সাধারণ, এবং প্রধান উৎসগুলি হল:

• রেকটিফায়ার: একটি ডায়োড বা সিমিস্টর ব্যবহার করে বিকল্প বিদ্যুৎকে সরাসরি বিদ্যুতে রূপান্তর করা হয়, যেমন পাওয়ার অ্যাডাপ্টার, ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার ইত্যাদি।

• সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই: আধুনিক ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতিতে ব্যবহৃত পাওয়ার সাপ্লাই, যেমন কম্পিউটার পাওয়ার সাপ্লাই, মোবাইল ফোন চার্জার ইত্যাদি।

• ইনভার্টার: সরাসরি বিদ্যুৎকে বিকল্প বিদ্যুতে রূপান্তর করতে ব্যবহৃত যন্ত্র, যা সৌর ফোটোভোলটাইক সিস্টেম, ইলেকট্রিক গাড়ি চার্জিং স্টেশন ইত্যাদিতে পাওয়া যায়।

• ভেরিয়েবল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভার: একটি ডিভাইস যা একটি মোটরের গতিকে নিয়ন্ত্রণ করে, যা শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

• আর্ক ওয়েল্ডিং মেশিন: ওয়েল্ডিং প্রক্রিয়ায় অ-রৈখিক বিদ্যুৎ উৎপন্ন হয়।

• গ্যাস ডিসচার্জ ল্যাম্প: যেমন ফ্লোরেসেন্ট ল্যাম্প, হাই-প্রেসার সোডিয়াম ল্যাম্প ইত্যাদি, যা স্টার্ট-আপ এবং পরিচালনার সময় হারমোনিক উৎপন্ন করে।

পাওয়ার ইলেকট্রনিক যন্ত্রপাতি

আধুনিক পাওয়ার পরিসংখ্যানে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত পাওয়ার ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলি হারমোনিকের গুরুত্বপূর্ণ উৎস:

• ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টার: এসিমোটরের গতি এবং টর্ক নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়, যার কাজের তত্ত্ব হারমোনিক উৎপন্ন করে।

• UPS (Uninterruptible Power Supply) : ব্যাটারি পাওয়ার মোডে সুইচ করার সময় হারমোনিক উৎপন্ন হয়।

• কনভার্টার: বিকল্প বিদ্যুতের কম্পাঙ্ক পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত যন্ত্র, যেমন বায়ু শক্তি উৎপাদনে ব্যবহৃত কনভার্টার।

মোটর এবং ট্রান্সফরমার

ঐতিহ্যগত মোটর এবং ট্রান্সফরমারেও, চৌম্বক বিষ্ময় প্রভাবের মতো কারণে হালকা হারমোনিক উৎপন্ন হতে পারে:

• মোটর: বিশেষ করে স্টার্ট-আপ পর্যায়ে, অ-রৈখিক চৌম্বকীয় বক্ররেখার প্রভাবে হারমোনিক উৎপন্ন হতে পারে।

• ট্রান্সফরমার: ট্রান্সফরমার যখন বিষ্ময় অঞ্চলে কাজ করে, তখন হারমোনিক উৎপন্ন হয়।

গ্রিডের নিজস্ব সমস্যা

• অ-সমতুল্য লোড: তিন-ফেজ পদ্ধতিতে অ-সমতুল্য লোড নিরপেক্ষ বিদ্যুতে হারমোনিক উৎপন্ন করতে পারে।

• দীর্ঘ দূরত্বের প্রেরণ: দীর্ঘ দূরত্বের প্রেরণের সময়, লাইনের ইনডাক্টেন্স এবং ক্যাপাসিটেন্স প্রভাব হারমোনিকের আম্প্লিফিকেশন ঘটাতে পারে।

অন্যান্য কারণ

• পাওয়ার যন্ত্রপাতির পুরাতনত্ব: পুরাতন পাওয়ার যন্ত্রপাতি অভ্যন্তরীণ উপাদানের পরিপক্কতার কারণে অতিরিক্ত হারমোনিক উৎপন্ন করতে পারে।

• ডিজাইন ত্রুটি: খারাপভাবে ডিজাইন করা পাওয়ার পরিসংখ্যান হারমোনিকের আম্প্লিফিকেশন বা উৎপাদন ঘটাতে পারে।

হারমোনিকের প্রভাব

হারমোনিকগুলি পাওয়ার পরিসংখ্যানে বিভিন্ন অনুকূল প্রভাব ফেলতে পারে, যার মধ্যে রয়েছে কিন্তু সীমিত নয়:

• সরঞ্জামের লোকসান বৃদ্ধি: হারমোনিকগুলি মোটর, ট্রান্সফরমার এবং অন্যান্য সরঞ্জামের অতিরিক্ত লোকসান ঘটাতে পারে, যা সেবা জীবন কমিয়ে আনতে পারে।

• পরিসংখ্যানের দক্ষতা কমানো: হারমোনিকগুলি পরিসংখ্যানের দক্ষতা কমিয়ে এবং শক্তি ব্যবহার বৃদ্ধি করতে পারে।

• মেটারিং সঠিকতা প্রভাবিত: হারমোনিকগুলি শক্তি মিটারের মেটারিং সঠিকতাকে প্রভাবিত করে, যা বিদ্যুৎ চার্জের ভুল হিসাব করার কারণ হতে পারে।

• কমিউনিকেশন পরিসংখ্যানে হস্তক্ষেপ: হারমোনিকগুলি কমিউনিকেশন পরিসংখ্যানে হস্তক্ষেপ করে এবং সিগন্যাল প্রেরণের মান প্রভাবিত করে।

• রেজোন্যান্স সৃষ্টি: কিছু ক্ষেত্রে, হারমোনিকগুলি পরিসংখ্যানের ইনডাক্টর এবং ক্যাপাসিটর সঙ্গে রেজোন্যান্স করতে পারে, যা গুরুতর শক্তি মান সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে।

হারমোনিক দমন ব্যবস্থা

হারমোনিকের প্রভাব কমাতে, নিম্নলিখিত ব্যবস্থাগুলি সাধারণত গ্রহণ করা হয়:

• ফিল্টার: প্যাসিভ বা একটিভ ফিল্টার ইনস্টল করে হারমোনিক শোষণ বা বিরোধিতা করা যায়।

• লোডের ইনডাক্টেন্স বৃদ্ধি: লোডের ইনডাক্টেন্স বৃদ্ধি করে হারমোনিক দমন করা যায়।

• লোডের বৈশিষ্ট্য উন্নয়ন: কম হারমোনিক বিশিষ্ট লোড ব্যবহার করা, যেমন তিন-ফেজ রেকটিফায়ার ব্যবহার করে এক-ফেজ রেকটিফায়ারের পরিবর্তে।

• ডাইনামিক রিএক্টিভ পাওয়ার কম্পেনসেশন: SVG (স্ট্যাটিক রিএক্টিভ