THD क्या है? यह विद्युत गुणवत्ता और उपकरणों पर कैसे प्रभाव डालता है

विद्युत अभियांत्रिकी के क्षेत्र में, विद्युत प्रणालियों की स्थिरता और विश्वसनीयता अत्यंत महत्वपूर्ण है। विद्युत इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, गैर-रैखिक लोडों का व्यापक उपयोग विद्युत प्रणालियों में हार्मोनिक विकृति की एक दिन-प्रतिदिन बढ़ती समस्या का कारण बन गया है।

THD की परिभाषा

कुल हार्मोनिक विकृति (THD) को आवर्ती सिग्नल में सभी हार्मोनिक घटकों के वर्ग माध्य मूल (RMS) मान और मूल घटक के RMS मान के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह एक विमाहीन मात्रा है, जिसे आमतौर पर प्रतिशत में व्यक्त किया जाता है। एक कम THD सिग्नल में कम हार्मोनिक विकृति और उच्च विद्युत् गुणवत्ता को दर्शाता है।

THD के मापन की विधियाँ

THD को आमतौर पर फास्ट फूरियर ट्रांसफार्म (FFT) प्रौद्योगिकी का उपयोग करके मापा जाता है। सिग्नल पर FFT विश्लेषण करके, इसकी आवृत्ति वितरण प्राप्त की जा सकती है, जिससे प्रत्येक हार्मोनिक घटक की आयाम और दशा निर्धारित की जा सकती है। THD की परिभाषा के आधार पर, कुल हार्मोनिक विकृति मान की गणना की जाती है।

THD का प्रभाव

• उपकरणों में नुकसान बढ़ाना: हार्मोनिक विकृति उपकरणों, विशेष रूप से ट्रांसफार्मर और मोटर जैसे स्वाभाविक लोडों में अतिरिक्त नुकसान का कारण बनती है, जहाँ हार्मोनिक धाराएँ अतिरिक्त तांबा और लोहे के नुकसान का कारण बनती हैं।

• उपकरणों का अतिरिक्त गर्म होना: हार्मोनिक धाराएँ अतिरिक्त गर्मी का कारण बनती हैं, जिससे उपकरणों की लंबाई और विश्वसनीयता कम हो जाती है।

• विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप (EMI): हार्मोनिक विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप उत्पन्न करते हैं, जो संचार प्रणालियों और संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विघटित करते हैं।

• विद्युत प्रणाली की स्थिरता कम होना: हार्मोनिक विकृति प्रणाली की समग्र स्थिरता को कम करती है और दोषों की संभावना बढ़ाती है।

• विद्युत गुणवत्ता की गिरावट: उच्च THD विद्युत गुणवत्ता को गिराता है, जो आपूर्ति की विश्वसनीयता और अंतिम उपयोगकर्ता का अनुभव प्रभावित करता है।

THD के नियंत्रण के उपाय

• हार्मोनिक फिल्टर्स स्थापित करें: सक्रिय या निष्क्रिय हार्मोनिक फिल्टर्स विद्युत प्रणालियों में हार्मोनिक स्तर को प्रभावी रूप से कम कर सकते हैं।

• विद्युत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का विन्यास और अनुकूलन: विद्युत इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का डिजाइन और अनुकूलन करें ताकि स्रोत पर हार्मोनिक उत्पादन को न्यूनतम किया जा सके।

• सही प्रणाली व्यवस्था: विद्युत प्रणाली की वास्तुकला को रणनीतिक रूप से योजना बनाएँ ताकि हार्मोनिक के प्रसार और सुपरपोजिशन को सीमित किया जा सके।

• संवेगी शक्ति की पूरक उपकरणों का उपयोग करें: कैपेसिटर बैंक जैसे उपकरण शक्ति कारक को सुधारते हैं और हार्मोनिक प्रभावों को मिटिगेट करने में मदद करते हैं।

• निगरानी और रखरखाव को बढ़ावा दें: नियमित निगरानी और रखरखाव हार्मोनिक समस्याओं की शीघ्र शिकायत और समाधान की अनुमति देते हैं।

THD के उद्योगों में अनुप्रयोग

• विद्युत प्रणाली डिजाइन: डिजाइन चरण के दौरान THD को ध्यान में रखने से प्रणाली की स्थिरता और विश्वसनीयता का अनुकूलन किया जा सकता है।

• विद्युत उपकरण निर्माण: निर्माण के दौरान THD को नियंत्रित करने से उत्पाद की गुणवत्ता और प्रदर्शन में सुधार होता है।

• विद्युत प्रणाली का संचालन और रखरखाव: निरंतर THD निगरानी हार्मोनिक समस्याओं की शीघ्र शिकायत और समाधान की अनुमति देती है।

• विद्युत बाजार का व्यापार: ऊर्जा बाजारों में विद्युत गुणवत्ता (THD सहित) को ध्यान में रखने से संसाधन आवंटन और मूल्य निर्धारण को अधिक कुशल बनाया जा सकता है।

निष्कर्ष

विद्युत प्रणालियों में हार्मोनिक विकृति का एक महत्वपूर्ण संकेतक के रूप में, THD विद्युत अभियांत्रिकी में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। THD को प्रभावी रूप से मापने और नियंत्रित करने से अभियंता प्रणाली की स्थिरता को बढ़ा सकते हैं, उपकरणों की सुरक्षा कर सकते हैं और विद्युत गुणवत्ता को सुधार सकते हैं। इसलिए, विद्युत पेशेवरों को THD प्रबंधन को प्राथमिकता देनी चाहिए ताकि विद्युत प्रणालियों का सुरक्षित, स्थिर और कुशल संचालन सुनिश्चित किया जा सके।