विद्युत प्रणालींमध्ये हार्मोनिक इंद्रियगोचर: कारणे, प्रभाव आणि जोखीम

हार्मोनिक्सइलेक्ट्रिकल सिस्टममध्ये एक गंभीर परंतु बर्‍याचदा दुर्लक्षित घटना आहेत. ते व्होल्टेज किंवा करंटच्या आदर्श साइनसॉइडल वेव्हफॉर्मच्या विकृतीचे प्रतिनिधित्व करतात, फ्रिक्वेन्सीमध्ये उद्भवतात जे मूलभूत वारंवारतेचे पूर्णांक गुणाकार असतात (उदा. 50 हर्ट्ज किंवा 60 हर्ट्ज). आधुनिक उर्जा प्रणालींमध्ये हार्मोनिक्स अंतर्भूत आहेत, परंतु त्यांच्या अनियंत्रित उपस्थितीमुळे गंभीर ऑपरेशनल आणि आर्थिक परिणाम होऊ शकतात. हा लेख त्यांचे कारणे, प्रभाव आणि जोखीम शोधून काढेल.

हार्मोनिक्स कशामुळे कारणीभूत आहे?

हार्मोनिक्सप्रामुख्याने नॉनलाइनर लोडपासून उद्भवतात - ज्या ठिकाणी वर्तमान सायनुसायडल व्होल्टेज वेव्हफॉर्मसह संरेखित होत नाही. सामान्य उदाहरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

औद्योगिक मोटर्स, स्विच-मोड पॉवर सप्लाय (उदा. संगणक, सर्व्हर, एलईडी लाइटिंग), नूतनीकरणयोग्य उर्जा इन्व्हर्टर (सौर/पवन प्रणाली), अखंड वीज पुरवठा (यूपीएस) आणि इलेक्ट्रिक व्हेईकल चार्जिंग स्टेशनमधील व्हेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव्ह (व्हीएफडी). हे भार विकृत वेव्हफॉर्म तयार करणारे, चालूचा गुळगुळीत प्रवाह व्यत्यय आणतात. उदाहरणार्थ, एक व्हीएफडी सतत साइन वेव्हऐवजी लहान डाळींमध्ये चालू करू शकतो, परिणामी 3 रा (150 हर्ट्ज), 5 वा (250 हर्ट्ज) किंवा 7 वा (350 हर्ट्ज) हार्मोनिक्स सारख्या हार्मोनिक्सचा परिणाम होतो.

हार्मोनिक्सचे काय परिणाम आहेत?  

हार्मोनिक्सने उर्जा गुणवत्तेचे प्रमाण कमी केले आणि पॉवर इन्फ्रास्ट्रक्चरवर महत्त्वपूर्ण छुपे खर्च लादले:  

हार्मोनिक्समुळे उर्जेचे नुकसान आणि वाढीव खर्च होतो. उदाहरणार्थ, पाचव्या-ऑर्डर हार्मोनिक प्रवाहांमुळे वितरण प्रणालींमध्ये 15% अतिरिक्त उर्जा कचरा होऊ शकतो (यू.एस. ऊर्जा संशोधन विभाग). या अकार्यक्षमतेमुळे उच्च वीज बिले होऊ शकतात.  

यामुळे उपकरणांचे नुकसान होऊ शकते आणि आयुष्य कमी होऊ शकते, कारण हार्मोनिक प्रवाह एडी प्रवाह आणि हिस्टरेसिसचे नुकसान निर्माण करतात, ज्यामुळे ओव्हरहाटिंग होते. उच्च-हार्मोनिक वातावरणात कार्यरत ट्रान्सफॉर्मर्स त्यांच्या रेट केलेल्या आयुष्यापेक्षा 30-50% वेगवान अपयशी ठरू शकतात. याव्यतिरिक्त, हार्मोनिक्समुळे अनुनाद होऊ शकते, ज्यामुळे कॅपेसिटर ओव्हरलोड आणि संभाव्य स्फोट किंवा आग लागतात. याव्यतिरिक्त, तीन-चरण प्रणालींमध्ये, तृतीय-ऑर्डर हार्मोनिक्स (3 रा, 9 वा इ.) तटस्थ रेषेवर जमा होतात, ज्यामुळे संभाव्यत: जास्त गरम होते.  

हार्मोनिक्समुळे ऑपरेशनल व्यत्यय देखील उद्भवू शकतात, विशेषत: संवेदनशील उपकरणांमध्ये जसे की वैद्यकीय उपकरणे, प्रयोगशाळेची साधने किंवा स्वच्छ शक्तीवर अवलंबून असलेल्या डेटा सेंटर सर्व्हर. हार्मोनिक्समुळे होणार्‍या व्होल्टेज विकृतीमुळे उपकरणे अपयश, डेटा भ्रष्टाचार किंवा अनियोजित डाउनटाइम होऊ शकतात.

हार्मोनिक्सशी संबंधित अनुपालन आणि सुरक्षा जोखीम देखील गंभीर आहेत. आयईईई 519-2022 सारख्या मानकांमध्ये निर्दिष्ट केलेल्या हार्मोनिक मर्यादा ओलांडल्यास नियामक दंड होऊ शकतो. याव्यतिरिक्त, उपकरणे ओव्हरहाटिंगमुळे अग्निशामक धोके आणि सुरक्षिततेचे जोखीम निर्माण होऊ शकतात.

एक व्यावसायिक निर्माता आणि पुरवठादार म्हणून आम्ही उच्च-गुणवत्तेची उत्पादने प्रदान करतो. आपल्याला आमच्या उत्पादनांमध्ये स्वारस्य असल्यास किंवा काही प्रश्न असल्यास, कृपया मोकळ्या मनानेआमच्याशी संपर्क साधा.