विद्युत प्रणालीमा हार्मोनिकको कारण के हुन्छ?
विद्युत प्रणालीमा हार्मोनिकहरू असाइनसोइडल वोल्टेज वा करंटको तरंग संरचनाहरू उत्पन्न गर्ने गैर-रेखीय लोडबाट उत्पन्न हुन्छन्। हार्मोनिकहरू मौलिक आवृत्तिभन्दा अन्य आवृत्तिको पूर्णाङ्क गुना हुने साइन वेव घटकहरू हुन्। निम्नलिखित विद्युत प्रणालीमा हार्मोनिकहरूका प्रमुख कारणहरू हुन्:
गैर-रेखीय लोड
गैर-रेखीय लोडहरू जहाँ करंट वोल्टेजसँग रेखीय रूपमा सम्बन्धित छैन। यो प्रकारको लोड शक्ति प्रणालीमा सामान्य छ, र प्रमुख स्रोतहरू यस्ता हुन्:
रेक्टिफायर: एउटा उपकरण जसले विकल्पी धारा लाई सीधा धारामा रूपान्तरण गर्छ, जस्तै एक पावर अडाप्टर, आवृत्ति कन्भर्टर, आदि।
स्विचिङ पावर सप्लाई: आधुनिक इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूमा सामान्य रूपमा प्रयोग गरिने पावर सप्लाई, जस्तै कम्प्युटर पावर सप्लाई, मोबाइल फोन चार्जर, आदि।
इन्वर्टर: एक उपकरण जसले सीधा धारा लाई विकल्पी धारामा रूपान्तरण गर्छ, जस्तै सौर फोटोवोल्टेइक प्रणाली, इलेक्ट्रिक वाहन चार्जिङ स्टेशन, आदि।
विकल्पी आवृत्ति ड्रायभर: एक उपकरण जसले मोटरको गति नियन्त्रण गर्छ, औद्योगिक ऑटोमेशन क्षेत्रमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
आर्क वेल्डिङ मशीन: वेल्डिङ प्रक्रियामा गैर-रेखीय करंट उत्पन्न हुन्छ।
गैस डिस्चार्ज लाम्प: जस्तै फ्लुओरेसेन्ट लाम्प, उच्च दबावको सोडियम लाम्प, आदि, प्रारम्भिक र संचालन कालमा हार्मोनिकहरू उत्पन्न गर्छन्।
शक्ति इलेक्ट्रोनिक उपकरण
आधुनिक शक्ति प्रणालीमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिने शक्ति इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू पनि हार्मोनिकहरूको महत्वपूर्ण स्रोतहरू हुन्:
आवृत्ति कन्भर्टर: एसी मोटरको गति र टोक्यो नियन्त्रण गर्न उपयोग गरिने, यसको कार्य तत्व ले हार्मोनिकहरू उत्पन्न गर्छ।
यूपीएस (अविच्छिन्न शक्ति सप्लाई) : बैटरी शक्ति सञ्चालन मोडमा स्थानान्तरण गर्दा हार्मोनिकहरू उत्पन्न हुन्छन्।
कन्भर्टर: एक उपकरण जसले विकल्पी धाराको आवृत्ति परिवर्तन गर्छ, जस्तै पावा उत्पादनमा प्रयोग गरिने कन्भर्टर।
मोटर र ट्रान्सफार्मर
पारम्परिक मोटर र ट्रान्सफार्मरमा पनि चुम्बकीय संतुलन प्रभाव जस्ता कारणले थोरै हार्मोनिकहरू उत्पन्न हुन सक्छ:
मोटर: विशेष गरी शुरुवाती चरणमा, गैर-रेखीय चुम्बकीयकरण वक्रको प्रभावबाट हार्मोनिकहरू उत्पन्न हुन सक्छ।
ट्रान्सफार्मर: जब ट्रान्सफार्मर संतुलन भित्तिमा काम गर्छ, त्यसपछि यसले हार्मोनिकहरू उत्पन्न गर्छ।
ग्रिडको स्वयंको समस्याहरू
असमतुलित लोड: तीन-पहिरा प्रणालीमा असमतुलित लोडले न्यूट्रल करंटमा हार्मोनिकहरू उत्पन्न गर्छ।
दूरी ट्रान्समिशन: दूरी ट्रान्समिशन प्रक्रियामा, लाइनको इन्डक्टन्स र कैपेसिटन्स प्रभावले हार्मोनिकहरूको विस्तार गर्न सक्छ।
अन्य कारकहरू
शक्ति उपकरणको वृद्धि: पुरानो शक्ति उपकरणहरू आन्तरिक घटकहरूको अपक्षयबाट अतिरिक्त हार्मोनिकहरू उत्पन्न गर्छ।
डिजाइन दोष: योग्य रूपमा डिजाइन गरिएको शक्ति प्रणालीले हार्मोनिकहरूको विस्तार वा उत्पन्न गर्न सक्छ।
हार्मोनिकको प्रभाव
हार्मोनिकहरू शक्ति प्रणालीमा विभिन्न नकारात्मक प्रभावहरू उत्पन्न गर्छ, जसमा लिमिटेड नहुने छन्:
उपकरणहरूको नुक्सान वृद्धि: हार्मोनिकहरू ले मोटर, ट्रान्सफार्मर र अन्य उपकरणहरूको अतिरिक्त नुक्सान उत्पन्न गर्छ, जसले सेवाकाल छोटो बनाउँछ।
प्रणालीको दक्षता घटाउन: हार्मोनिकहरू ले प्रणालीको दक्षता घटाउँछ र ऊर्जा उपभोग वढाउँछ।
मापन योग्यता प्रभावित: हार्मोनिकहरू ले ऊर्जा मीटरको मापन योग्यतामा हस्तक्षेप गर्छ, जसले विद्युत चार्जको गलत गणना गर्छ।
संचार प्रणालीमा हस्तक्षेप: हार्मोनिकहरू ले संचार प्रणालीमा हस्तक्षेप गर्छ र सिग्नल ट्रान्समिशनको गुणस्तर प्रभावित गर्छ।
प्रतिध्वनि उत्पन्न: केही स्थितिहरूमा, हार्मोनिकहरू ले प्रणालीमा इन्डक्टर र कैपेसिटरको साथ रिझोनेन्स गर्छ, जसले गम्भीर शक्ति गुणस्तरको समस्याहरू उत्पन्न गर्छ।
हार्मोनिक दमन उपाय
हार्मोनिकहरूको प्रभाव घटाउनका लागि, सामान्यतया यस्ता उपायहरू ग्रहण गरिन्छ:
फिल्टर: पासिव वा एक्टिभ फिल्टर स्थापना गर्ने जसले हार्मोनिकहरूलाई अवशोषण वा विरोध गर्छ।
लोडको इन्डक्टन्स वृद्धि: लोडको इन्डक्टन्स वृद्धि गरेर हार्मोनिकहरूलाई दमन गर्ने।
लोड विशेषताहरू सुधार: थोरै हार्मोनिक विशिष्टता भएको लोड, जस्तै एक्फेज रेक्टिफायरको बजाय तीन-फेज रेक्टिफायर प्रयोग गर्ने।
डाइनामिक रिएक्टिभ पावर कम्पनेशन: SVG (स्थिर रिएक्टिभ पावर जनरेटर) जस्ता उपकरण उपयोग गरेर डाइनामिक रिएक्टिभ पावर कम्पनेशन गर्ने।
सारांश
विद्युत प्रणालीमा हार्मोनिकहरू प्रमुख रूपमा रेक्टिफायर, स्विचिङ पावर सप्लाई, इन्वर्टर, विकल्पी आवृत्ति ड्रायभर जस्ता गैर-रेखीय लोडबाट उत्पन्न हुन्छन्। हार्मोनिकहरू शक्ति प्रणालीको प
