THD क्या है? यसले ऊर्जाको गुणस्तर र उपकरणमा कसरी प्रभाव फलाउँछ

विद्युत अभियांत्रिकी के क्षेत्र में, विद्युत प्रणालियों की स्थिरता और विश्वसनीयता अत्यधिक महत्वपूर्ण है। विद्युत इलेक्ट्रोनिक्स प्रौद्योगिकी के प्रगति 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 एक 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 निदर्शन करता है कि सिग्नल में कम हार्मोनिक विकृति और उच्च ऊर्जा गुणवत्ता है।

THD के मापन की विधियाँ

THD को आमतौर पर फास्ट फूरियर ट्रांसफॉर्म (FFT) प्रौद्योगिकी का उपयोग करके मापा जाता है। सिग्नल पर FFT विश्लेषण करके, इसका आवृत्ति स्पेक्ट्रम प्राप्त किया जा सकता 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 इंडक्टिव लोडों में अतिरिक्त नुकसान पैदा करती है, जहाँ हार्मोनिक धाराएँ अतिरिक्त तांबा और लोहे के नुकसान का कारण बनती हैं।

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

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

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

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

THD कम करने की उपाय

• हार्मोनिक फिल्टर लगाएं: पसिव या एक्टिव हार्मोनिक फिल्टर विद्युत प्रणालियों में हार्मोनिक स्तर को प्रभावी रूप से कम कर सकते हैं।

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

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

• प्रतिक्रियात्मक शक्ति की विधि 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 में सुधार: नियमित निगरानी और रखरखाव हार्मोनिक समस्याओं की शुरुआती पहचान और समाधान की अनुमति देते हैं।

THD के विभिन्न उद्योगों में अनुप्रयोग

• विद्युत प्रणाली डिजाइन: डिजाइन चरण में THD को ध्यान में रखकर 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 शुरुआती पहचान और समाधान में मदद करती है।

• विद्युत बाजार का व्यापार: ऊर्जा बाजारों में ऊर्जा गुणवत्ता (THD सहित) को ध्यान में रखकर अधिक कुशल संसाधन वितरण और मूल्यांकन किया जा सकता है।

निष्कर्ष

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