महत्त्व, तत्त्व कार्य आणि प्रतिक्रियाशील शक्ती भरपाईचा उद्देश

लोकांना प्रभावी शक्ती समजणे खूप सोपे आहे, परंतु अप्रभावी शक्ती खोलवर समजून घेणे सोपे नाही.सायनसॉइडल सर्किटमध्ये, प्रतिक्रियात्मक शक्तीची संकल्पना स्पष्ट आहे, परंतु हार्मोनिक्सच्या उपस्थितीत, प्रतिक्रियात्मक शक्तीची व्याख्या स्पष्ट नाही.तथापि, प्रतिक्रियाशील शक्तीची संकल्पना आणि प्रतिक्रियाशील शक्ती भरपाईचे महत्त्व सुसंगत आहे.प्रतिक्रियात्मक शक्तीमध्ये मूलभूत प्रतिक्रियाशील शक्ती आणि हार्मोनिक प्रतिक्रियाशील शक्तीची भरपाई समाविष्ट असावी.

वीज पुरवठा प्रणाली आणि लोड ऑपरेशनसाठी प्रतिक्रियाशील शक्ती खूप महत्वाची आहे.पॉवर सिस्टम नेटवर्क घटकांचा प्रतिबाधा प्रामुख्याने प्रेरक आहे.म्हणून, सक्रिय शक्ती प्रसारित करण्यासाठी, ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हरमध्ये फेज फरक आवश्यक आहे, जो बर्‍यापैकी विस्तृत श्रेणीमध्ये प्राप्त केला जाऊ शकतो.प्रतिक्रियात्मक शक्ती प्रसारित करण्यासाठी, दोन्ही टोकांवरील व्होल्टेजमध्ये संख्यात्मक फरक आहे, जो फक्त एका अरुंद श्रेणीमध्येच जाणवू शकतो.रिअॅक्टिव्ह लोड्स वापरणाऱ्या अनेक नेटवर्क घटकांव्यतिरिक्त, अनेक लोड्सना रिऍक्टिव्ह लोड्स वापरण्याची देखील आवश्यकता असते.नेटवर्क घटक आणि भारांसाठी आवश्यक प्रतिक्रियाशील शक्ती नेटवर्कमध्ये कुठेतरी उपलब्ध असणे आवश्यक आहे.अर्थात, या प्रतिक्रियात्मक शक्ती सर्व जनरेटरद्वारे पुरवल्या जातात आणि लांब-अंतराची वाहतूक अवास्तव आणि सहसा अशक्य आहे.एक वाजवी मार्ग म्हणजे रिऍक्टिव्ह पॉवर व्युत्पन्न करणे जिथे रिऍक्टिव्ह पॉवर वापरणे आवश्यक आहे, जे रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन आहे.

1. प्रतिक्रियात्मक शक्ती भरपाईचा अर्थ
वीज वितरण प्रणालीमध्ये, वीज पुरवठ्याच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यासाठी, प्रतिक्रियाशील ऊर्जा भरपाईचे महत्त्व खालील तीन घटक आहेत:

1. ग्रिड उपकरणांची क्षमता कमी करण्यासाठी आणि उपकरणांचे उत्पादन वाढवण्यासाठी
प्रभावी शक्ती बदलत नाही अशा स्थितीत, पॉवर ग्रिडचा पॉवर फॅक्टर वाढतो आणि प्रतिक्रियाशील शक्ती देखील कमी होते.S-√P2+Q2 या सूत्रावरून लक्षात येते की शक्ती अपरिहार्यपणे कमी होईल.उदाहरणार्थ, जर वीज वापराच्या युनिटला 200kW विद्युत भार आवश्यक असेल आणि पॉवर फॅक्टर 0.4 असेल, तर तो COSφ=P/S, S=P/cosφ=500kV.A वरून मिळू शकतो, म्हणजेच a चा पॉवर फॅक्टर. ट्रान्सफॉर्मर ज्यासाठी 500kV.A आवश्यक आहे ते 0.8 आहे, फक्त 250kV.A ट्रान्सफॉर्मर स्थापित करणे आवश्यक आहे.हे पाहिले जाऊ शकते की जसजसे पॉवर गुणांक वाढतो, आवश्यक उपकरणाची क्षमता त्यानुसार कमी केली जाऊ शकते.

2. पॉवर पॉइंटचा व्होल्टेज आणि वारंवारता स्थिरांकाच्या जवळ आहे का.
(अ) पॉवर फॅक्टर 1 च्या जवळ आहे की नाही.
(b) थ्री-फेज सिस्टीममध्ये, फेज प्रवाह आणि फेज व्होल्टेज संतुलित आहेत की नाही.
पॉवर फॅक्टर सुधारण्यासाठी रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशनचा वापर केल्याने रिऍक्टिव्ह करंट ट्रान्समिशनमुळे होणारे पॉवर लॉस कमी होऊ शकत नाही, तर एंड यूजर्सचे व्होल्टेज प्रभावीपणे सुधारते आणि वाढवता येते आणि इलेक्ट्रिकल उपकरणांच्या किफायतशीर ऑपरेशनची पातळी सुधारते.म्हणून, प्रतिक्रियाशील उर्जा नुकसान भरपाई नेहमीच वीज पुरवठा आणि वितरण प्रणालीचा एक महत्त्वाचा भाग आहे.

3. विजेचा खर्च वाचवण्यासाठी
आपल्या देशातील सध्याच्या वीज दर धोरणानुसार, ज्या ग्राहकांचे विद्युत उपकरणांचे प्रमाण १००kV.A (kW) पेक्षा जास्त आहे त्यांना वीज बिल समायोजित करावे लागेल आणि वीज बिल मानक मूल्यापेक्षा कमी असेल तेव्हा दंड आकारला जाईल.रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशनमुळे पॉवर फॅक्टरमध्ये सुधारणा झाली आहे, कमी पॉवर फॅक्टरमुळे वीज बिलात होणारी वाढ कमी किंवा टाळली आहे आणि वीज बिलांची बचत झाली आहे.

4. वीज कंपन्यांचे दंड कमी करण्यासाठी
पर्यावरण संरक्षणावर वाढत्या जोरासह, वीज कंपन्या हळूहळू उपक्रमांच्या वीज कचऱ्यावर कठोरपणे नियंत्रण ठेवतात, त्यामुळे वीज कंपन्यांनी काही कंपन्यांना अधिकाधिक दंड आकारला आहे.वीज कंपन्यांचा दंड कमी करण्यासाठी, कंपन्यांनी प्रतिक्रियाशील शक्तीची भरपाई करण्यासाठी कॅपेसिटर हस्तांतरित करण्यास सुरुवात केली., वीज वापर कमी करा.

5. उपकरणांचे सेवा आयुष्य वाढवा
उत्पादन खर्चाच्या संदर्भात, कंपनीला उत्पादन खर्चाची गणना करण्यासाठी आणि शेवटी कंपनीचा वार्षिक निव्वळ नफा निर्धारित करण्यासाठी उपकरणांच्या घसारा दराची गणना करणे आवश्यक आहे.तथापि, गंभीर उपकरणे झीज झाल्यामुळे अनेक उपकरणे सोडून द्यावी लागतात आणि बर्याचदा 3-5 वर्षे वापरतात, ज्याचा एक मोठा भाग प्रतिक्रियाशील शक्तीमुळे होतो.उच्च, उपकरणांचे वृद्धत्वाकडे नेत आहे, म्हणून अधिकाधिक कंपन्या उपकरणांचे सेवा आयुष्य वाढवण्यासाठी भरपाई कॅपेसिटरसाठी पैसे देऊ लागतात.

दुसरे, प्रतिक्रियात्मक शक्ती भरपाईची भूमिका
रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन कॅबिनेटचे कार्य रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन उपकरणांनुसार रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन द्वारे आवश्यक रिऍक्टिव्ह पॉवर प्रदान करणे आहे.वीज पुरवठा वातावरण, ग्रीड गुणवत्ता सुधारित करा.

रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन कॅबिनेट वीज पुरवठ्यामध्ये महत्त्वाची भूमिका बजावते.वाजवी भरपाईचे साधन वापरल्याने पॉवर ग्रिडचे नुकसान कमी होऊ शकते.याउलट, निवड आणि अयोग्य वापरामुळे वीज पुरवठा प्रणाली, व्होल्टेज चढउतार आणि हार्मोनिक वाढ यासारखे विविध घटक होऊ शकतात.

रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन म्हणजे ऑपरेशन दरम्यान लोडद्वारे वापरलेल्या रिऍक्टिव्ह पॉवरची भरपाई करण्यासाठी बाह्य वर्तमान स्त्रोत वापरणे.हे वर्तमान स्त्रोत प्रदान करणारे उपकरण एक प्रतिक्रियाशील उर्जा भरपाई उपकरण बनते.सामान्य भरपाईचे साधन समांतर पॉवर कॅपेसिटर आहे.

1. वीज पुरवठा प्रणाली आणि लोड पॉवर फॅक्टर सुधारा, उपकरणाची क्षमता कमी करा आणि वीज वापर कमी करा
2. वीज पुरवठा आणि उपकरणे चालविण्याच्या स्थितीची गुणवत्ता सुधारणे हे सुनिश्चित करू शकते की उपकरणे सामान्य कामकाजाच्या परिस्थितीत कार्यरत आहेत, जे सुरक्षित उत्पादनासाठी अनुकूल आहे.
3. वीज वाचवा, उत्पादन खर्च कमी करा आणि एंटरप्राइझ वीज बिल कमी करा.
4. हे लाइन पॉवरचा वापर कमी करू शकते आणि पॉवर ग्रिड ट्रान्समिशन कार्यक्षमता सुधारू शकते.
5. रिसीव्हिंग एंड आणि पॉवर ग्रिडचे व्होल्टेज स्थिर करा आणि वीज पुरवठ्याची गुणवत्ता सुधारा.डायनॅमिक रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन लांब-अंतराच्या ट्रान्समिशन लाइनच्या योग्य स्थितीत डायनॅमिक रिऍक्टिव्ह पॉवर ट्रान्समिशन सिस्टमची स्थिरता सुधारू शकते आणि ट्रान्समिशन क्षमता वाढवू शकते.
6. विद्युतीकृत रेल्वेसारख्या असंतुलित थ्री-फेज भारांच्या बाबतीत, तीन टप्प्यांचे प्रभावी आणि अप्रभावी भार योग्य अप्रभावी भरपाईद्वारे संतुलित केले जाऊ शकतात.
3. प्रतिक्रियाशील शक्ती भरपाईचे तत्त्व
कॅपेसिटिव्ह इलेक्ट्रिकल लोड आणि त्याच सर्किटवर एक प्रेरक विद्युत भार असलेले उपकरण कनेक्ट करा, जेव्हा कॅपेसिटिव्ह लोड ऊर्जा सोडतो तेव्हा प्रेरक भार ऊर्जा शोषून घेतो आणि जेव्हा प्रेरक भार ऊर्जा सोडतो तेव्हा कॅपेसिटिव्ह लोड ऊर्जा शोषून घेतो आणि ऊर्जा दरम्यान सामायिक केली जाते. दरम्यान दोन भारांची देवाणघेवाण.अशाप्रकारे, प्रतिक्रियात्मक भरपाईचे तत्त्व असे आहे की प्रेरक भाराने शोषलेल्या प्रतिक्रियाशील शक्तीची भरपाई कॅपेसिटिव्ह लोडद्वारे प्रतिक्रियाशील पॉवर आउटपुटद्वारे केली जाते.
वास्तविक पॉवर सिस्टीममध्ये, बहुतेक भार असिंक्रोनस मोटर्स असतात आणि बहुतेक विद्युत उपकरणांच्या समतुल्य सर्किटला असिंक्रोनस मोटर्ससह सर्किट मानले जाऊ शकते ज्यामध्ये प्रतिरोधक r आणि इंडक्टन्स l मालिकेत जोडलेले असतात आणि त्याचा पॉवर फॅक्टर आहे.

सूत्रात

R आणि L सर्किट्स समांतर जोडल्यानंतर आणि नंतर त्यांना कॅपेसिटर C शी जोडल्यानंतर, सर्किट खाली आकृती (a) मध्ये दाखवले आहे.या सर्किटचे सध्याचे समीकरण आहे:

कॅपेसिटर समांतर जोडल्यानंतर व्होल्टेज U आणि करंट I मधील फेज फरक लहान होतो, म्हणजेच पॉवर सप्लाय सर्किटचा पॉवर फॅक्टर वाढतो हे खालील आकृतीमधील फॅसर डायग्रामवरून पाहिले जाऊ शकते.यावेळी, पुरवठा करंट I चा टप्पा यू व्होल्टेजच्या मागे असतो, ज्याला कमपेन्सेशन म्हणतात.

आकृतीमधील समांतर कॅपेसिटन्स कॉम्पेन्सेशन रिऍक्टिव्ह पॉवरचे सर्किट आणि फॅसर आकृती
(अ) सर्किट्स;
(b) फासर आकृती (कमपेन्सेटेड);
(c) फासर आकृती (जास्त भरपाई)
कॅपेसिटर c ची कॅपॅसिटन्स खूप मोठी आहे आणि फीड करंट I चा टप्पा u पेक्षा जास्त व्होल्टेज ओलांडतो, ज्याला ओव्हर कॉम्पेन्सेशन म्हणतात आणि त्याचे फासर आकृती आकृती (c) मध्ये दर्शविले आहे.सहसा, अवांछित ओव्हरपेन्सेशनच्या स्थितीमुळे ट्रान्सफॉर्मरचे दुय्यम व्होल्टेज वाढते आणि कॅपेसिटिव्ह रिऍक्टिव्ह पॉवर ट्रान्समिशन पॉवर लाइनप्रमाणेच पॉवर लॉस वाढवते.जेव्हा पॉवर लाइनचे व्होल्टेज वाढते, तेव्हा कॅपेसिटरचे पॉवर लॉस देखील वाढेल आणि तापमानात वाढ होईल., कॅपेसिटरच्या आयुष्यावर परिणाम करेल.

4. प्रतिक्रियाशील शक्तीची भरपाई वाढवण्याची गरज का आहे आणि त्याचा काय परिणाम होतो?
पॉवर ग्रिडमधील एका विशिष्ट बिंदूवर प्रतिक्रियाशील उर्जा नुकसान भरपाईचे प्रमाण वाढते आणि या बिंदूपासून वीज पुरवठ्यापर्यंत सर्व कनेक्टिंग लाइन्स आणि ट्रान्सफॉर्मरचा प्रतिक्रियाशील उर्जा प्रवाह कमी होतो आणि या बिंदूशी जोडलेली वीज हानी कमी होते, वीज बचत लक्षात येते आणि पॉवर गुणवत्ता सुधारणा.
प्रतिक्रियाशील उर्जा भरपाईसाठी अवैध आर्थिक समतुल्यांसाठी केंद्रीकृत भरपाई आवश्यक आहे.भरपाई बिंदू आणि भरपाई क्षमता निवडा.विद्युत उर्जेचा वापर करून, ग्राहक पॉवर फॅक्टर सुधारण्याच्या तत्त्वानुसार प्रतिक्रियाशील उर्जा भरपाई करू शकतात.भरपाई वितरण प्रथम अवैध लांब-अंतराचे प्रसारण अवैध करण्यासाठी व्होल्टेज नियमनाच्या आवश्यकतांचा विचार करते.भरपाई अवैध भार असल्याचे लक्षात येण्यासाठी उपकरणांचे कॉन्फिगरेशन "स्तर भरपाई, स्थानिक शिल्लक" च्या तत्त्वानुसार नियोजित केले जाते.
रिऍक्टिव्ह पॉवर कॉम्पेन्सेशन सहसा जास्त भरपाई देऊ इच्छित नाही, कारण यामुळे ट्रान्सफॉर्मरचे दुय्यम व्होल्टेज वाढेल आणि पॉवर लाइनवरील रिऍक्टिव्ह पॉवर ट्रान्समिशनची क्षमता देखील पॉवर लॉस वाढवेल, म्हणजेच वीज पुरवठा उपकरणे रिव्हर्स पॉवर रिव्हर्स करतात. ग्रिडही परिस्थिती प्रामुख्याने पॉवर ग्रिडच्या प्रतिक्रियात्मक शक्तीमुळे उद्भवते.जास्तीमुळे होणाऱ्या ओव्हरव्होल्टेजमुळे ग्रिडचे ओव्हरव्होल्टेज नुकसान होऊ शकते, त्यामुळे रिऍक्टिव्ह पॉवर शोषण्यासाठी अणुभट्टी स्थापित करणे आवश्यक आहे.पॉवर सिस्टममध्ये, जर ते असंतुलित असेल तर, सिस्टमचा व्होल्टेज कमी होईल आणि गंभीर प्रकरणांमध्ये, उपकरणे खराब होतील आणि सिस्टम निशस्त्र होईल.त्याच वेळी, नेटवर्क पॉवर फॅक्टर आणि व्होल्टेज कमी झाल्यामुळे इलेक्ट्रिकल उपकरणे पूर्णपणे वापरण्यास असमर्थता, नेटवर्क ट्रान्समिशन क्षमता कमी होते आणि तोटा वाढतो.म्हणून, कार्यरत व्होल्टेजची गुणवत्ता सुधारणे, पॉवर फॅक्टर सुधारणे, सिस्टमचे नुकसान कमी करणे आणि वीज पुरवठा प्रणालीची कार्यक्षमता सुधारणे याला खूप व्यावहारिक महत्त्व आहे.