ஒலிக் தொடர்வீதம் THD தாக்கம்: அம்பை முதல் உபகரணம் வரை

ஹார்மோனிக் THD பிழைகளின் மின்சார அமைப்புகளில் ஏற்படும் தாக்கத்தை இரண்டு அம்சங்களிலிருந்து பகுப்பாய்வு செய்ய வேண்டும்: "உண்மையான வலை THD எல்லைகளை மீறுதல் (அதிக ஹார்மோனிக் உள்ளடக்கம்)" மற்றும் "THD அளவீட்டு பிழைகள் (தவறான கண்காணிப்பு)" — முந்தையது நேரடியாக அமைப்பு உபகரணங்கள் மற்றும் நிலைத்தன்மையை சேதப்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் பிந்தையது "தவறான அல்லது தவறவிடப்பட்ட எச்சரிக்கைகள்" காரணமாக சரியான நடவடிக்கை எடுக்கப்படாமல் போகிறது. இவை இரண்டும் ஒன்றாக இருக்கும்போது, அமைப்பின் அபாயங்கள் பெருகின்றன. இந்த தாக்கங்கள் உற்பத்தி → கடத்தல் → பரிமாற்றம் → நுகர்வு என மின்சார சங்கிலியின் அனைத்து பகுதிகளையும் பாதிக்கின்றன — பாதுகாப்பு, நிலைத்தன்மை மற்றும் பொருளாதாரத்தை பாதிக்கின்றன.

முக்கிய தாக்கம் 1: அதிக உண்மையான THD இன் நேரடி சேதம் (அதிக ஹார்மோனிக் உள்ளடக்கம்)

வலை THDv (மின்னழுத்த மொத்த ஹார்மோனிக் தரத்தவறு) தேசிய தரநிலைகளை மீறும்போது (பொது வலைகளுக்கு ≤5%) அல்லது THDi (மின்னோட்ட மொத்த ஹார்மோனிக் தரத்தவறு) உபகரணங்களின் தாங்கும் திறனை மீறும்போது (எ.கா., மாற்றுமின்மாற்றிகள் ≤10%), இது அமைப்பு வன்பொருள், செயல்பாட்டு நிலைத்தன்மை மற்றும் இறுதி பயனர் உபகரணங்களுக்கு உடல்நிலை சேதத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

• கடத்தல் அமைப்புகள்: அதிகரித்த இழப்புகள் மற்றும் அதிக வெப்பமடைதல்

• அதிகரித்த தாமிர இழப்புகள்: ஹார்மோனிக் மின்னோட்டங்கள் கடத்தல் கம்பிகளில் (எ.கா., 110kV கேபிள்கள்) "ஸ்கின் விளைவை" ஏற்படுத்துகின்றன, அதிக அலைவெண் மின்னோட்டங்களை கடத்தியின் மேற்பரப்பில் குவிக்கின்றன, எதிர்ப்பை அதிகரிக்கின்றன மற்றும் ஹார்மோனிக் வரிசையுடன் தாமிர இழப்புகளை அதிகரிக்கின்றன.
  எடுத்துக்காட்டு: THDi 5% இலிருந்து 10% ஆக உயரும்போது, கம்பி தாமிர இழப்புகள் 20%-30% அதிகரிக்கின்றன (I²R ஐப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது). நீண்ட கால இயக்கம் கடத்தியின் வெப்பநிலையை உயர்த்துகிறது (எ.கா., 70°C இலிருந்து 90°C ஆக), காப்பு முதிர்ச்சியை முடுக்குகிறது மற்றும் கம்பியின் ஆயுளை குறைக்கிறது (30 ஆண்டுகளிலிருந்து 20 ஆண்டுகள்).

• மோசமடைந்த மின்னழுத்த சரிவு: ஹார்மோனிக் மின்னழுத்தங்கள் அடிப்படை மின்னழுத்தத்தில் படிகின்றன, சுமை முடிவுகளில் அலைவடிவங்களை தொந்தரவு செய்கின்றன. உணர்திறன் கொண்ட பயனர்கள் (எ.கா., குறைக்கடத்தி தொழிற்சாலைகள்) ஒழுங்கற்ற மின்னழுத்தத்தின் காரணமாக உபகரணங்கள் நிறுத்தமடையலாம், ஒரே நிகழ்வில் லட்சக்கணக்கான நஷ்டம் ஏற்படலாம்.

• பரிமாற்ற உபகரணங்கள்: அதிக வெப்பமடைதல், சேதம் மற்றும் ஆயுள் குறைதல்

• மாற்றுமின்மாற்றி தோல்வி அபாயங்கள்:
  ஹார்மோனிக் மின்னோட்டங்கள் "கூடுதல் இரும்பு இழப்புகளை" அதிகரிக்கின்றன (எட்டி கரண்ட் இழப்புகள் ஹார்மோனிக் அலைவெண்ணின் சதுரத்துடன் அதிகரிக்கின்றன). THDv=8% இல், மாற்றுமின்மாற்றி இரும்பு இழப்புகள் தரப்பட்ட நிலைகளுடன் ஒப்பிடும்போது 15%-20% அதிகரிக்கின்றன, மைய வெப்பநிலையை உயர்த்துகின்றன (எ.கா., 100°C இலிருந்து 120°C ஆக), காப்பு எண்ணெயின் சிதைவை முடுக்குகின்றன, பகுதி மின்கடத்தல் அல்லது எரிவதை ஏற்படுத்தலாம் (எ.கா., ஒரு துணை நிலையம் அதிக 5வது ஹார்மோனிக் காரணமாக 10kV மாற்றுமின்மாற்றியை இழந்தது, நேரடி இழப்பு ஒரு மில்லியனை தாண்டியது).
  சமநிலையற்ற மூன்று-கட்ட ஹார்மோனிக்ஸ் நியூட்ரல் கம்பியின் மின்னோட்டத்தையும் அதிகரிக்கின்றன (கட்ட மின்னோட்டத்தின் 1.5× வரை), நியூட்ரல் அதிக வெப்பமடைவதையும் உடைவதையும் அபாயத்திற்குள்ளாக்குகின்றன, மூன்று-கட்ட மின்னழுத்த அசமன்பாட்டை ஏற்படுத்துகின்றன.

• கேபாசிட்டர் பேங்க் ஒத்திசைவு சேதம்:
  கேபாசிட்டர்கள் ஹார்மோனிக்ஸுக்கு குறைந்த தடையைக் கொண்டுள்ளன, வலை தூணினுடன் "ஹார்மோனிக் ஒத்திசைவை" எளிதாக உருவாக்குகின்றன (எ.கா., 5வது ஹார்மோனிக் ஒத்திசைவு கேபாசிட்டர் மின்னோட்டத்தை 3–5× தரப்பட்ட மதிப்பை அடைய வைக்கலாம்), காப்பு உடைவு அல்லது வெடிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. ஒரு தொழில்துறை பணியிடம் 7வது ஹார்மோனிக் ஒத்திசைவு காரணமாக ஒரு மாதத்தில் மூன்று 10kV கேபாசிட்டர் பேங்குகளை சேதப்படுத்தியது, பழுதுபார்ப்பு செலவு 500,000 ஐ தாண்டியது.

• உற்பத்தி உபகரணங்கள்: வெளியீட்டு அலைவுகள் மற்றும் திறமை குறைவு

• ஒத்திசைவு ஜெனரேட்டர் வெளியீட்டு கட்டுப்பாடு:
  வலை ஹார்மோனிக்ஸ் ஜெனரேட்டர் ஸ்டேட்டர் சுருள்களுக்கு பின்னால் ஊடுருவுகின்றன, "ஹார்மோனிக் டார்க்" உருவாக்குகின்றன, அதிர்வை அதிகரிக்கின்றன (வேக அலைவு ±0.5%), வெளியீட்டை குறைக்கின்றன (எ.கா., 300MW அலகு THDv=6% இல் 280MW ஆக குறைகிறது), மற்றும் ஸ்டேட்டர் வெப்பநிலையை உயர்த்துகின்றன, ஜெனரேட்டரின் ஆயுளை பாதிக்கின்றன.

• புதுப்பிக்கத்தக்க இன்வெர்ட்டர் வலை இணைப்பு தோல்வி:
  PV/காற்று இன்வெர்ட்டர்கள் வலை THD க்கு உணர்திறன் கொண்டவை. இணைப்பு புள்ளியில் THDv > 5%, இன்வெர்ட்டர்கள் "ஹார்மோனிக் பாதுகாப்பு" ஐத் தூண்டி இணைப்பை துண்டிக்கின்றன (GB/T 19964-2012 படி), புதுப்பிக்கத்தக்க மின்சாரம் குறைவதை ஏற்படுத்துகின்றன (எ.கா., ஒரு காற்று மின்நிலையம் அதிக 3வது ஹார்மோனிக் காரணமாக ஒரு நாளில் 100,000 kWh ஐ இழந்தது).

• கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகள்: அமைப்பு பிழைகளுக்கு வழிவகுக்கும் தவறான செயல்பாடு

• ரிலே பாதுகாப்பு தவறான செயல்பாடு:
  ஹார்மோனிக் மின்னோட்டங்கள் மின்னோட்ட மாற்றுமின்மாற்றிகளில் (CTs) தற்காலிக சாரமடைவை ஏற்படுத்துகின்றன, மின்னோட்டம் அல்லது வேறுபாடு பாதுகாப்பில் தவறான மாதிரி எடுத்தலை ஏற்படுத்துகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, மேலே படிக்கப்பட்ட 5வது ஹார்மோனிக் மின்னோட்டம் CT இன் இரண்டாம் நிலை மின்னோட்டத்தை தொந்தரவு செய்கிறது, மின்னோட்ட பாதுகாப்பு "கம்பி குறுக்கு சுற்று" என தவறாக கண்டறிந்து துண்டிக்கிறது, பரந்தளவிலான மின்தடைகளை ஏற்படுத்துகிறது (எ.கா., THDi=12% காரணமாக ஒரு பரிமாற்ற வலை 10 ஃபீடர் துண்டிப்புகளை அனுபவித்தது, 20,000 குடும்பங்களை பாதித்தது).

• தானியங்கி அமைப்பு தொடர்பு இடையூறு:
  ஹார்மோனிக்ஸ் கட்டுப்பாட்டு தொடர்பு கம்பிகளில் (எ.கா., RS485, ஃபைபர்) மின்காந்த இணைப்பை ஏற்படுத்துகின்றன, தரவு பிழை விகிதங்களை அதிகரிக்கின்றன (10⁻⁶ இலிருந்து 10⁻³ ஆக),

  THD அளவுகோல் பிழைகள் (உதாரணமாக, உண்மையான THDv=6%, அளவுகோல் செய்யப்பட்டது 4%, பிழை = -2%) "தவறான ஒற்றுமை" அல்லது "அதிக சிகிச்சை" என்பதை விளங்கச் செய்து, அபாயங்களை மேம்படுத்துகின்றன அல்லது பொருளாதார வீழ்ச்சியை ஏற்படுத்துகின்றன — அதாவது, "விவரங்களின் தவறான விந்தியால் தோல்வியான தீர்மானங்கள்."

  • தாக்கத்தின் தவறான கண்டறிவு: தாமதமான நோக்கமுறை, அதிகமான அபாயம்
    உண்மையான THD விட அளவுகோல் செய்யப்பட்ட THD குறைவாக இருந்தால் (உதாரணமாக, உண்மையான THDv=6%, அளவுகோல் பிழை -1%, காட்டப்பட்டது 5%), இது தவறாக "இசைக்குறியின் ஒற்றுமை" என்பதை விளங்கச் செய்து, காலி பிரிவு நிறுவலை (உதாரணமாக, APF) தாமதமாக்குகின்றது. இது நீண்ட கால இசைக்குறியின் தொகுதியை விட்டு வருகின்றது:

  • குறுகிய காலம்: மாற்றியான்கள், கேப்பசிட்டர்கள் ஆகியவற்றின் விரைவான மாற்றம் மற்றும் உயர்ந்த தோல்விகள்.

  • நீண்ட காலம்: அமைப்பின் இசைக்குறியின் தாக்கம், பிராந்திய விளம்பர அணியின் வீழ்ச்சி (உதாரணமாக, ஒரு பிராந்திய விளம்பர அணி மூன்றாவது இசைக்குறியை தவறாக கண்டறியவில்லை, இதனால் இரண்டு ஆண்டுகளுக்கு பிறகு 5 உ/மை அணிகள் தொடங்காமல் போனது).

  • தாக்கத்தின் தவறான அறிவிப்பு: அதிக நிதி நிறைவு, வீழ்ச்சி செலவுகள்
    உண்மையான THD விட அளவுகோல் செய்யப்பட்ட THD அதிகமாக இருந்தால் (உதாரணமாக, உண்மையான THDv=4%, அளவுகோல் பிழை +1%, காட்டப்பட்டது 5%), இது தவறாக "இசைக்குறியின் அதிகம்" என்பதை விளங்கச் செய்து, அதிக காலி பிரிவு நிறுவலை விரும்பக் கூடும்:

  • பொருளாதார வீழ்ச்சி: 10kV/100A APF ஆகியது சுமார் 500,000 செலவு; இது தேவையாக இல்லை என்றால், இது நிறுத்தமாக வைக்கப்படும் (ஆண்டு ரகசிய செலவு 20,000).

  • அமைப்பின் தாக்கம்: அதிக காலி பிரிவுகள் புதிய இசைக்குறியின் தாக்கம் உருவாக்கும் (உதாரணமாக, 5வது இசைக்குறியின் காலி பிரிவை நிறுவுவது 7வது இசைக்குறியின் தாக்கத்தை விளங்கச் செய்து, புதிய அபாயங்களை ஏற்படுத்தும்).

  • விவரங்களின் தவறான விந்தியால்: விளம்பர அமைத்தல் மற்றும் பாதிப்பு தாக்கம்
    THD அளவுகோல் பிழைகள் இசைக்குறியின் பரவல் விவரங்களை தவறாக விளங்கச் செய்து, நீண்ட கால அமைத்தலின் தாக்கத்தை மாற்றுகின்றன:

  • உதாரணமாக: ஒரு பிராந்திய கண்காணிப்பு சராசரி THDi=8% (உண்மை 6%) என்பதை விளங்கியது, இது இசைக்குறியின் சிகிச்சை திறனை அதிகமாக வழங்கும் (2 அதிக காலி பிரிவு அமைப்புகள், நிதி செலவு 10 மில்லியன் அதிகமாக).

  • பாதிப்பில், தவறான THD விவரங்கள் துல்லியமான இசைக்குறியின் தோற்ற இடத்தை விளங்கச் செய்ய முடியாது (உதாரணமாக, தவறாக ஒரு PV அமைப்பை மோசமாக காட்டும், அதன் வெளியீட்டை கட்டுப்பாடு செய்வது), இது புனர்போதிட ஊர்ஜிய தொடர்புகளை தாக்குகின்றது.

  மூல தாக்கம் 3: பொருளாதார வீழ்ச்சி — நேரடியான செலவுகளிலிருந்து இறுக்கமான வீழ்ச்சிகள்

  இசைக்குறியின் THD பிழைகள் (உள்ளடக்கும் அதிகம் மற்றும் அளவுகோல் தவறுகள்) பொருளாதார வீழ்ச்சிகளை விளங்குகின்றன, இது உபகரண தோல்விகள், அதிக ஊர்ஜி பயன்பாடு, தொழில்நுட்ப நிறுத்தம் ஆகியவற்றின் மூலம், மூன்று செலவு வகைகளில் குறிப்பிடக்கூடியது:

  நட்ட வகை	விஶிஷ்ட செயல்திறன்	அளவுரு எடுத்துக்காட்டு (10kV தொழில் பயனாளரை எடுத்துக்காட்டு)
  நேரடி உபகரண செலவு	மாற்றியாக்கிகள், கேபாசிட்டர்கள், மோட்டார்கள் போன்ற உபகரணங்களின் எரியல்/மாற்றுதல்	THDv=8% எனில், ஆண்டு உபகரண மாற்று செலவு 5-20 மில்லியன் யுவான் அதிகரிக்கிறது (2 மாற்றியாக்கிகள் + 3 கேபாசிட்டர் கூட்டங்கள் அடிப்படையில் கணக்கிடப்பட்டது)
  கூடுதல் மின்சார செலவு	வழிகளின் தாமிர நட்டம்/இரும்பு நட்டத்தின் அதிகரிப்பு	THDi=10% எனில், ஆண்டு கூடுதல் மின்சார உபயோகம் 100,000 - 500,000 kWh அதிகரிக்கிறது (ஆண்டு மின்சார உபயோகம் 10 மில்லியன் kWh மற்றும் மின்சார விலை 0.6 யுவான்/kWh அடிப்படையில், ஆண்டு கூடுதல் மின்சார செலவு 60,000 - 300,000 யுவான்)
  பொருள்பாட்டு நிறுத்தம் நட்டம்	விதித்தகு உபகரணங்களின் நிறுத்தமும் பொருள்பாட்டு வரிசைகளின் துண்டிப்பும்	ஹார்மோனிக்ஸ் காரணமாக ஒரு அரைநிறை நிறையான பொருள்பாட்டு வெளியீட்டு விளைவு ஒரு மணி நேரம் நிறுத்தமடைந்தது, இதனால் வாவர் உற்பத்தி மதிப்பு 500,000 யுவான் கூடுதலாக நட்டமடைந்தது

  குறிப்பு: THD பிழைகளின் முக்கியமான தாக்கத்தின் அடிப்படை விளைவுச் சங்கிலி மின்சார அமைப்புகளில்

  அதிகாரப்பூர்வ தாலித்தன்மை THD பிழைகளின் அடிப்படை தாக்கம் ஒரு நீர்வழிப்பு வடிவத்தில் இருக்கிறது: "நிலையான வடிவ விகிதமிடல் → கருவி சேதம் → அமைப்பு அசமானம் → பொருளாதார இழப்பு." அளவு பிழைகள் இந்த சங்கிலியை விரிவுபடுத்துகின்றன:

  • விரிவாக உள்ள உண்மையான THD என்பது "முதன்மை ஆபத்து", நேரடியாக மின்சார அமைப்பு உபகரணங்களை சேதம் செய்து நிலைத்தன்மையை அழிக்கிறது;

  • THD அளவு பிழை "தீர்மான தடை" என்பதாகும், தவறான குறைபாடுகளை ஏற்படுத்துகிறது—இது விதியை மோசமாக்குவது அல்லது வளம்பெற்றவற்றை வெறுப்பது;

  • நிகழ்வின் முடிவில், இவை இரண்டும் பொதுவாக போராட்ட விதிகளை (கருவியின் சேதம், அமைப்பின் போராட்டம்) மற்றும் பொருளாதார இழப்புகளை (திரும்ப செலவுகள், மின் விலை வெறுப்பு, உற்பத்தி நிறுத்தம்) விளைவுக்கு கொண்டு வரும்.

  எனவே, மின்சார அமைப்புகள் இரு பாகங்களை ஏற்ற வேண்டியது: "துல்லியமான கண்காணிப்பு (THD அளவு பிழை ≤ ±0.5% ஐ கட்டுப்பாடு)+ செயல்திறனான குறைபாடு (விரிவாக உள்ள THDv ஐ 5% கீழ் வைத்தல்)" இந்த விதிகளை முறையாக விட்டு வைத்து செல்ல வேண்டும்.