વિદ્યુત પ્રણાલીઓમાં હાર્મોનિક ઘટના: કારણો, અસરો અને જોખમો

સુમેળઇલેક્ટ્રિકલ સિસ્ટમોમાં ઘણીવાર અવગણવામાં આવતી ઘટના છે. તેઓ વોલ્ટેજ અથવા વર્તમાનના આદર્શ સિનુસાઇડલ વેવફોર્મના વિકૃતિઓને રજૂ કરે છે, જે આવર્તન પર થાય છે જે મૂળભૂત આવર્તન (દા.ત., 50 હર્ટ્ઝ અથવા 60 હર્ટ્ઝ) ના પૂર્ણાંક ગુણાકાર છે. જ્યારે હાર્મોનિક્સ આધુનિક પાવર સિસ્ટમોમાં સહજ છે, તેમની અનિયંત્રિત હાજરી ગંભીર ઓપરેશનલ અને નાણાકીય પરિણામો તરફ દોરી શકે છે. આ લેખ તેમના કારણો, અસરો અને જોખમોનું અન્વેષણ કરશે.

હાર્મોનિક્સનું કારણ શું છે?

સુમેળમુખ્યત્વે નોનલાઇનર લોડથી ઉદ્ભવે છે - એવા ઉપકરણો જ્યાં વર્તમાન સિનુસાઇડલ વોલ્ટેજ વેવફોર્મ સાથે સંરેખિત થતો નથી. સામાન્ય ઉદાહરણોમાં શામેલ છે:

Industrial દ્યોગિક મોટર્સમાં વેરિયેબલ ફ્રીક્વન્સી ડ્રાઇવ્સ (વીએફડી), સ્વીચ-મોડ પાવર સપ્લાય (દા.ત., કમ્પ્યુટર્સ, સર્વર્સ, એલઇડી લાઇટિંગ), નવીનીકરણીય energy ર્જા ઇન્વર્ટર (સોલર/વિન્ડ સિસ્ટમ્સ), અવિરત પાવર સપ્લાય (યુપીએસ), અને ઇલેક્ટ્રિક વાહન ચાર્જિંગ સ્ટેશનો. આ લોડ્સ વર્તમાનના સરળ પ્રવાહને વિક્ષેપિત કરે છે, વિકૃત વેવફોર્મ્સ ઉત્પન્ન કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, વીએફડી સતત સાઇન વેવને બદલે ટૂંકા કઠોળમાં વર્તમાન દોરી શકે છે, પરિણામે 3 જી (150 હર્ટ્ઝ), 5 મી (250 હર્ટ્ઝ), અથવા 7 મી (350 હર્ટ્ઝ) હાર્મોનિક્સ જેવા હાર્મોનિક્સ.

હાર્મોનિક્સની અસરો શું છે?  

હાર્મોનિક્સ શક્તિની ગુણવત્તાને ડિગ્રેઝ કરે છે અને પાવર ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર પર નોંધપાત્ર છુપાયેલા ખર્ચ લાદે છે:  

હાર્મોનિક્સ energy ર્જાના નુકસાન અને ખર્ચમાં વધારોનું કારણ બને છે. ઉદાહરણ તરીકે, પાંચમા ક્રમમાં હાર્મોનિક પ્રવાહોનું પરિણામ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન સિસ્ટમ્સમાં 15% વધારાના energy ર્જા કચરો થઈ શકે છે (યુ.એસ. Energy ર્જા સંશોધન વિભાગ). આ અસમર્થતા ઉચ્ચ વીજળીના બીલ તરફ દોરી શકે છે.  

તે ઉપકરણોને નુકસાન પહોંચાડે છે અને આયુષ્ય ઘટાડે છે, કારણ કે હાર્મોનિક પ્રવાહો એડી પ્રવાહો અને હિસ્ટ્રેસીસના નુકસાનને ઉત્પન્ન કરે છે, જેનાથી ઓવરહિટીંગ થાય છે. ઉચ્ચ-હાર્મોનિક વાતાવરણમાં કાર્યરત ટ્રાન્સફોર્મર્સ તેમની રેટેડ આયુષ્ય કરતા 30-50% ઝડપી નિષ્ફળ થઈ શકે છે. વધુમાં, હાર્મોનિક્સ રેઝોનન્સનું કારણ બની શકે છે, જે કેપેસિટર ઓવરલોડ અને સંભવિત વિસ્ફોટો અથવા આગ તરફ દોરી જાય છે. તદુપરાંત, ત્રણ-તબક્કાની સિસ્ટમોમાં, ત્રીજા ક્રમમાં હાર્મોનિક્સ (3 જી, 9 મી, વગેરે) તટસ્થ લાઇન પર એકઠા થાય છે, સંભવિત રૂપે તેને વધુ ગરમ થાય છે.  

હાર્મોનિક્સ ઓપરેશનલ વિક્ષેપોનું કારણ બની શકે છે, ખાસ કરીને તબીબી ઉપકરણો, પ્રયોગશાળા ઉપકરણો અથવા ડેટા સેન્ટર સર્વર્સ જેવા સંવેદનશીલ ઉપકરણોમાં પણ. હાર્મોનિક્સ દ્વારા થતાં વોલ્ટેજ વિકૃતિથી ઉપકરણોની નિષ્ફળતા, ડેટા ભ્રષ્ટાચાર અથવા બિનઆયોજિત ડાઉનટાઇમ થઈ શકે છે.

હાર્મોનિક્સ સાથે સંકળાયેલ પાલન અને સલામતીના જોખમો પણ મહત્વપૂર્ણ છે. આઇઇઇઇ 519-2022 જેવા ધોરણોમાં નિર્દિષ્ટ હાર્મોનિક મર્યાદાને વટાવીને નિયમનકારી દંડ થઈ શકે છે. વધુમાં, સાધનસામગ્રી ઓવરહિટીંગ ફાયર જોખમો અને સલામતીના જોખમો બનાવી શકે છે.

એક વ્યાવસાયિક ઉત્પાદક અને સપ્લાયર તરીકે, અમે ઉચ્ચ ગુણવત્તાવાળા ઉત્પાદનો પ્રદાન કરીએ છીએ. જો તમને અમારા ઉત્પાદનોમાં રુચિ છે અથવા કોઈ પ્રશ્નો હોય, તો કૃપા કરીને મફત લાગેઅમારો સંપર્ક કરો.