વિદ્યુત નેટવર્ક્સમાં વિક્ષેપના સ્ત્રોતો

હાર્મોનિકાસ

ઉચ્ચ હાર્મોનિક્સ (મલ્ટિપલ્સ) એ સિનુસોઇડલ વોલ્ટેજ અથવા પ્રવાહો છે જેની આવર્તન મૂળભૂત આવર્તનથી ઘણી વખત અલગ પડે છે.

બિન-રેખીય વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતા ધરાવતા નેટવર્ક્સમાં તત્વો અથવા સાધનોની હાજરીને કારણે વોલ્ટેજ અને પ્રવાહોની હાર્મોનિક વિકૃતિ થાય છે. હાર્મોનિક હસ્તક્ષેપના મુખ્ય સ્ત્રોતો કન્વર્ટર અને રેક્ટિફાયર, ઇન્ડક્શન અને આર્ક ફર્નેસ, ફ્લોરોસન્ટ લેમ્પ્સ છે. ટેલિવિઝન એ ઘરગથ્થુ સાધનોમાં હાર્મોનિક હસ્તક્ષેપનો સૌથી વધુ વારંવારનો સ્ત્રોત છે. પાવર સિસ્ટમના સાધનો દ્વારા ચોક્કસ સ્તરની હાર્મોનિક વિક્ષેપ પણ બનાવી શકાય છે: ફરતી મશીનો, ટ્રાન્સફોર્મર્સ. એક નિયમ તરીકે, જો કે, આ સ્ત્રોતો મુખ્ય નથી.

મલ્ટિપલ હાર્મોનિક્સના મુખ્ય સ્ત્રોતો છે: સ્ટેટિક ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટર, સાયક્લોકોન્વર્ટર્સ, અસિંક્રોનસ મોટર્સ, વેલ્ડિંગ મશીન, આર્ક ફર્નેસ, સુપરઇમ્પોઝ્ડ ફ્રીક્વન્સી વર્તમાન કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ.

સ્ટેટિક ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટરમાં જરૂરી આવર્તન સાથે એસી-ટુ-ડીસી રેક્ટિફાયર અને ડીસી-ટુ-એસી કન્વર્ટર હોય છે.ડીસી વોલ્ટેજ કન્વર્ટરની આઉટપુટ આવર્તન દ્વારા મોડ્યુલેટ કરવામાં આવે છે, પરિણામે ઇનપુટ વર્તમાનમાં બહુવિધ હાર્મોનિક્સ દેખાય છે.

સ્ટેટિક ફ્રીક્વન્સી કન્વર્ટરનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે વેરિયેબલ સ્પીડ મોટર્સ માટે થાય છે, જેનો ઉપયોગ ઝડપથી વિકસી રહ્યો છે. કેટલાંક દસ કિલોવોટ સુધીની ક્ષમતા ધરાવતા એન્જિનો સીધા જ ઓછા-વોલ્ટેજ નેટવર્ક સાથે જોડાયેલા હોય છે, વધુ શક્તિશાળી હોય છે જે તેમના પોતાના ટ્રાન્સફોર્મર્સ દ્વારા મધ્યમ-વોલ્ટેજ નેટવર્ક સાથે જોડાયેલા હોય છે. વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ સાથે સ્થિર ફ્રિકવન્સી કન્વર્ટરની અમલીકરણ યોજનાઓ છે. બહુવિધ હાર્મોનિક્સની ફ્રીક્વન્સીઝ આઉટપુટ ફ્રીક્વન્સી અને કન્વર્ટરની પલ્સ ફ્રીક્વન્સી પર આધાર રાખે છે. સમાન કન્વર્ટરનો ઉપયોગ મધ્યમ ફ્રીક્વન્સીઝ પર ચાલતી ભઠ્ઠીઓ માટે પણ થાય છે.

સાયક્લોકોન્વર્ટર્સ એ હાઇ-પાવર (કેટલાક મેગાવોટ) ત્રણ-તબક્કાના કન્વર્ટર છે જે મૂળ આવર્તનમાંથી ત્રણ-તબક્કાના પ્રવાહને ત્રણ-તબક્કામાં અથવા ઘટાડેલી આવર્તન (સામાન્ય રીતે 15 હર્ટ્ઝ કરતા ઓછા) પર સિંગલ-ફેઝ પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જેનો ઉપયોગ ઓછી ગતિને પાવર કરવા માટે થાય છે. , હાઇ-પાવર મોટર્સ. તેમાં બે નિયંત્રણક્ષમ રેક્ટિફાયરનો સમાવેશ થાય છે જે એક દિશામાં અથવા બીજી દિશામાં વૈકલ્પિક રીતે વર્તમાનનું સંચાલન કરે છે. સાયક્લોકોન્વર્ટરનો ઉપયોગ ખૂબ જ દુર્લભ કિસ્સાઓમાં થાય છે. ઇન્ટરહાર્મોનિક પ્રવાહો મૂળભૂત આવર્તન વર્તમાનના 8-10% સુધી પહોંચે છે. સાયક્લોકોન્વર્ટરની ઉચ્ચ શક્તિને કારણે, તેઓ ઉચ્ચ શોર્ટ-સર્કિટ પાવર સાથે નેટવર્ક સાથે જોડાયેલા હોય છે, જેથી ઇન્ટરહાર્મોનિક વોલ્ટેજ ઓછા હોય. સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડમાં આવા બે ઇન્સ્ટોલેશનમાં હાથ ધરવામાં આવેલા માપન દર્શાવે છે કે 50 અને 220 kV ના નેટવર્કમાં તેમના મૂલ્યો નજીવા વોલ્ટેજના 0.1% કરતા વધુ નથી.

ઇન્ડક્શન મોટર્સ કેટલાક કિસ્સાઓમાં સ્ટેટર અને રોટર વચ્ચેના અંતરને કારણે ઇન્ટરહાર્મોનિક્સ પેદા કરી શકે છે, ખાસ કરીને જ્યારે સ્ટીલ સંતૃપ્તિ સાથે જોડવામાં આવે છે. સામાન્ય રોટર ગતિએ, ઇન્ટરહાર્મોનિક ફ્રીક્વન્સીઝ 500-2000 હર્ટ્ઝની રેન્જમાં હોય છે, પરંતુ જ્યારે એન્જિન શરૂ થાય છે, ત્યારે તે સંપૂર્ણ આવર્તન શ્રેણીમાંથી સ્થિર સ્થિતિ મૂલ્ય સુધી "પાસ" થાય છે. લાંબી નીચી વોલ્ટેજ લાઇન (1 કિ.મી.થી વધુ) ના અંતમાં ઇન્સ્ટોલ કરવામાં આવે ત્યારે મોટર્સમાંથી હસ્તક્ષેપ નોંધપાત્ર હોઈ શકે છે. આ કિસ્સાઓમાં 1% સુધીની ઇન્ટરહાર્મોનિક્સ માપવામાં આવી હતી.

વેલ્ડીંગ મશીનો અને ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસ હાર્મોનિક્સનો વિશાળ અને સતત સ્પેક્ટ્રમ પેદા કરે છે. કન્વર્ટર સાધનો દ્વારા જનરેટ કરાયેલ હાર્મોનિક્સ અને ઇન્ટરહાર્મોનિક્સની ફ્રીક્વન્સીઝ.

વોલ્ટેજ વિચલન

વોલ્ટેજ વિચલનો દિવસ દરમિયાન ઉપભોક્તા લોડમાં ફેરફાર અને વોલ્ટેજ નિયમન ઉપકરણો (લોડ સ્વીચો સાથે ટ્રાન્સફોર્મર્સ) ની અનુરૂપ કામગીરીને કારણે થાય છે.

વોલ્ટેજની વધઘટ

વોલ્ટેજ વધઘટ એ રેન્ડમ અથવા રેન્ડમ ફેરફારોની શ્રેણી છે. ચક્રીય

વોલ્ટેજની વધઘટ ઉર્જા વપરાશની તીવ્ર ચલ પ્રકૃતિવાળા વિદ્યુત રીસીવરોના સંચાલનને કારણે થાય છે અને નીચેના સાધનોના સંચાલન દરમિયાન થાય છે: વેલ્ડીંગ અને આર્ક વેલ્ડીંગ મશીનો, રોલિંગ મિલો, વેરિયેબલ લોડ સાથે શક્તિશાળી મોટર્સ, ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ફર્નેસના ઉત્પાદન માટે સ્ટીલ. લોડ અને વિદ્યુત સાધનો (દા.ત.: કેપેસિટર બેંકો) સ્વિચ કરતી વખતે પણ વોલ્ટેજમાં અચાનક ફેરફાર થઈ શકે છે.

ટૂંકા ગાળાના વોલ્ટેજમાં ઘટાડો

ટૂંકા ગાળાના વોલ્ટેજ ડીપ્સ એ અણધાર્યા વોલ્ટેજ ડ્રોપ્સ છે જે તેની પુનઃપ્રાપ્તિ સાથે કેટલાક મૂળભૂત ફ્રિક્વન્સી પીરિયડ્સના સમય અંતરાલથી કેટલાક વિદ્યુત ડિગ્રી સુધી થાય છે.

ટૂંકા ગાળાના વોલ્ટેજ ડ્રોપ્સ શોર્ટ સર્કિટ સાથે સંકળાયેલ પાવર સિસ્ટમ્સમાં સ્વિચિંગ પ્રક્રિયાઓ તેમજ શક્તિશાળી મોટર્સ શરૂ કરવાથી થાય છે. શોર્ટ સર્કિટ્સને દૂર કરવા માટે પાવર સિસ્ટમ્સના ઓટોમેશનના સંચાલનને કારણે થતી આવી નિષ્ફળતાઓની ચોક્કસ સંખ્યા દૂર કરી શકાતી નથી, અને વપરાશકર્તાઓએ આ હકીકત ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ.

વોલ્ટેજ કઠોળ

વોલ્ટેજ પલ્સનો સ્ત્રોત નેટવર્ક્સ, પાવર સિસ્ટમ્સ અને વાવાઝોડામાં સ્વિચિંગ કામગીરી છે.

ત્રણ-તબક્કાની વોલ્ટેજ સિસ્ટમનું અસંતુલન

થ્રી-ફેઝ વોલ્ટેજ સિસ્ટમની અસમપ્રમાણતા ત્યારે થાય છે જો તબક્કા અથવા તબક્કાના વોલ્ટેજ કંપનવિસ્તારમાં સમાન ન હોય અથવા તેમની વચ્ચેનું વિસ્થાપન કોણ 120 el જેટલું ન હોય. કરા

થ્રી-ફેઝ વોલ્ટેજ સિસ્ટમની અસમપ્રમાણતા ત્રણ કારણોસર થઈ શકે છે: વાયરના સ્થાનાંતરણના અભાવ અથવા વિસ્તૃત ટ્રાન્સપોઝિશન ચક્રના ઉપયોગને કારણે ઓવરહેડ લાઇનના પરિમાણોની અસમપ્રમાણતા. આ પરિબળ મુખ્યત્વે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ રેખાઓ પર પોતાને મેનીફેસ્ટ કરે છે; તબક્કાઓ (સિસ્ટમ અસમપ્રમાણતા) વચ્ચેના અસમાન વિતરણને કારણે અથવા તેમની કામગીરીની બિન-સમયતા (સંભાવના અસમપ્રમાણતા) ને કારણે તબક્કાના ભારની અસમાનતા; - પાવર લાઇનોના નોન-ફેઝ મોડ્સ (નુકસાનને કારણે તબક્કાઓમાંથી એકના વિક્ષેપ પછી).

પાવર લાઇન પરિમાણોની અસમપ્રમાણતાને કારણે વોલ્ટેજ અસંતુલનની ડિગ્રી સામાન્ય રીતે નાની હોય છે (1% સુધી).સૌથી નોંધપાત્ર અસમપ્રમાણતા ત્યારે થાય છે જ્યારે પાવર લાઇન અપૂર્ણ તબક્કાના મોડમાં કાર્ય કરે છે, પરંતુ આવા મોડ્સ ખૂબ જ ઓછા હોય છે. તેથી, અસંતુલનનું મુખ્ય સૌથી સામાન્ય કારણ નેટવર્ક લોડ છે.

ઔદ્યોગિક નેટવર્ક્સમાં, અસમપ્રમાણતાના સ્ત્રોતો આ હોઈ શકે છે: શક્તિશાળી સિંગલ-ફેઝ લોડ્સ, ઇન્ડક્શન મેલ્ટિંગ અને હીટિંગ ફર્નેસ, વેલ્ડિંગ એકમો, ઇલેક્ટ્રોસ્લેગ મેલ્ટિંગ ફર્નેસ; લાંબા સમય સુધી અસમપ્રમાણ મોડમાં કાર્યરત થ્રી-ફેઝ ઇલેક્ટ્રિક રીસીવરો, ઇલેક્ટ્રિક આર્ક સ્ટીલ ભઠ્ઠીઓ.

આવર્તન વિચલન

વીજળી ઉત્પન્ન કરતા જનરેટરની શક્તિ અને વપરાશમાં લેવાયેલા ભાર વચ્ચે મેળ ખાતી ન હોવાને કારણે આવર્તન વિચલનો થાય છે. જ્યારે જનરેટર પાવર લોડ પાવર કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે જનરેટરની ઝડપ વધે છે અને આવર્તન પ્રમાણસર વધે છે. લોડ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી શક્તિ પણ વધે છે; ચોક્કસ ફ્રિક્વન્સી વેલ્યુ પર, જનરેટ અને વપરાશ કરેલ શક્તિ વચ્ચે સંતુલન થાય છે. જો લોડ પાવર જનરેટર્સ પાવર કરતાં વધી જાય તો ફ્રીક્વન્સી રિડક્શનની સમાન પેટર્ન જોવા મળે છે.