प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजे का महत्व, सिद्धांत कार्य और उद्देश्य

लोगों के लिए प्रभावी शक्ति को समझना बहुत आसान है, लेकिन अप्रभावी शक्ति को गहराई से समझना आसान नहीं है।साइनसोइडल सर्किट में, प्रतिक्रियाशील शक्ति की अवधारणा स्पष्ट है, लेकिन हार्मोनिक्स की उपस्थिति में, प्रतिक्रियाशील शक्ति की परिभाषा स्पष्ट नहीं है।हालाँकि, प्रतिक्रियाशील शक्ति की अवधारणा और प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजे का महत्व सुसंगत है।प्रतिक्रियाशील शक्ति में मूल प्रतिक्रियाशील शक्ति और हार्मोनिक प्रतिक्रियाशील शक्ति का मुआवजा शामिल होना चाहिए।

बिजली आपूर्ति प्रणाली और लोड संचालन के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति का बहुत महत्व है।विद्युत प्रणाली नेटवर्क घटकों की प्रतिबाधा मुख्य रूप से आगमनात्मक है।इसलिए, सक्रिय बल को संचारित करने के लिए, ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच एक चरण अंतर की आवश्यकता होती है, जिसे काफी व्यापक सीमा पर प्राप्त किया जा सकता है।प्रतिक्रियाशील शक्ति संचारित करने के लिए, दोनों सिरों पर वोल्टेज के बीच एक संख्यात्मक अंतर होता है, जिसे केवल एक संकीर्ण सीमा के भीतर ही महसूस किया जा सकता है।प्रतिक्रियाशील भार का उपभोग करने वाले कई नेटवर्क घटकों के अलावा, कई भारों को भी प्रतिक्रियाशील भार का उपभोग करने की आवश्यकता होती है।नेटवर्क घटकों और लोड के लिए आवश्यक प्रतिक्रियाशील शक्ति नेटवर्क में कहीं न कहीं उपलब्ध होनी चाहिए।जाहिर है, इन सभी प्रतिक्रियाशील शक्तियों की आपूर्ति जनरेटर द्वारा की जाती है, और लंबी दूरी का परिवहन अनुचित और आमतौर पर असंभव है।एक उचित तरीका प्रतिक्रियाशील बिजली उत्पन्न करना है जहां प्रतिक्रियाशील बिजली का उपभोग करने की आवश्यकता होती है, जो प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा है।

1. प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति का अर्थ
बिजली वितरण प्रणाली में, बिजली आपूर्ति की गुणवत्ता का मूल्यांकन करने के लिए, प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे के महत्व में निम्नलिखित तीन तत्व हैं:

1. ग्रिड उपकरण की क्षमता को कम करने और उपकरण आउटपुट को बढ़ाने के लिए
इस शर्त के तहत कि प्रभावी शक्ति नहीं बदलती है, पावर ग्रिड का पावर फैक्टर बढ़ जाता है और प्रतिक्रियाशील शक्ति भी कम हो जाती है।सूत्र S-√P2+Q2 से देखा जा सकता है कि शक्ति अनिवार्य रूप से कम हो जाएगी।उदाहरण के लिए, यदि किसी बिजली खपत इकाई को 200kW विद्युत भार की आवश्यकता है, और पावर फैक्टर 0.4 है, तो इसे COSφ=P/S, S=P/cosφ=500kV.A से प्राप्त किया जा सकता है, यानी, पावर फैक्टर जिस ट्रांसफार्मर के लिए 500kV.A की आवश्यकता होती है वह 0.8 है, केवल 250kV.A ट्रांसफार्मर स्थापित करने की आवश्यकता है।यह देखा जा सकता है कि जैसे-जैसे शक्ति गुणांक बढ़ता है, आवश्यक उपकरण क्षमता तदनुसार कम की जा सकती है।

2. क्या पावर प्वाइंट का वोल्टेज और फ्रीक्वेंसी स्थिरांक के करीब है।
(ए) क्या पावर फैक्टर 1 के करीब है।
(बी) तीन-चरण प्रणाली में, क्या चरण धाराएं और चरण वोल्टेज संतुलित हैं।
पावर फैक्टर में सुधार के लिए प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे का उपयोग न केवल प्रतिक्रियाशील वर्तमान संचरण के कारण होने वाली बिजली हानि को कम कर सकता है, बल्कि अंतिम उपयोगकर्ताओं के वोल्टेज को प्रभावी ढंग से सुधार और बढ़ा सकता है, और विद्युत उपकरणों के किफायती संचालन स्तर में सुधार कर सकता है।इसलिए, प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजा हमेशा बिजली आपूर्ति और वितरण प्रणाली का एक महत्वपूर्ण हिस्सा रहा है।

3. बिजली की लागत बचाने के लिए
हमारे देश में वर्तमान बिजली शुल्क नीति के अनुसार, जिन ग्राहकों के विद्युत उपकरण की मात्रा 100kV.A (kW) से अधिक है, उन्हें बिजली बिल समायोजित करना होगा, और बिजली बिल मानक मूल्य से कम होने पर जुर्माना लगाना होगा।रिएक्टिव पावर मुआवजे ने पावर फैक्टर में सुधार किया है, कम पावर फैक्टर के कारण बिजली बिलों में वृद्धि को कम या टाला है, और बिजली बिलों में बचत की है।

4. बिजली कंपनियों का जुर्माना कम करने के लिए
पर्यावरण संरक्षण पर बढ़ते जोर के साथ, बिजली कंपनियां धीरे-धीरे उद्यमों की बिजली बर्बादी पर सख्ती से नियंत्रण कर रही हैं, इसलिए बिजली कंपनियों ने कुछ कंपनियों पर अधिक से अधिक जुर्माना लगाया है।बिजली कंपनियों के जुर्माने को कम करने के लिए, कंपनियों ने प्रतिक्रियाशील बिजली की भरपाई के लिए कैपेसिटर स्थानांतरित करना शुरू कर दिया।, बिजली की खपत कम करें।

5. उपकरण का सेवा जीवन बढ़ाएँ
उत्पादन लागत के संदर्भ में, कंपनी को उत्पादन लागत की गणना करने और अंततः कंपनी के वार्षिक शुद्ध लाभ का निर्धारण करने के लिए उपकरणों की मूल्यह्रास दर की गणना करने की आवश्यकता है।हालाँकि, कई उपकरणों को गंभीर उपकरण टूट-फूट के कारण छोड़ना पड़ता है और अक्सर 3-5 वर्षों तक उपयोग किया जाता है, जिसका एक बड़ा हिस्सा प्रतिक्रियाशील शक्ति के कारण होता है।उच्च, जिससे उपकरण पुराने हो जाते हैं, इसलिए अधिक से अधिक कंपनियां उपकरणों की सेवा जीवन को बढ़ाने के लिए क्षतिपूर्ति कैपेसिटर के लिए भुगतान करना शुरू कर देती हैं।

दूसरा, प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजे की भूमिका
प्रतिक्रियाशील विद्युत क्षतिपूर्ति कैबिनेट का कार्य प्रतिक्रियाशील विद्युत क्षतिपूर्ति उपकरण के अनुसार प्रतिक्रियाशील विद्युत क्षतिपूर्ति के माध्यम से आवश्यक प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रदान करना है।बिजली आपूर्ति वातावरण, ग्रिड गुणवत्ता में सुधार।

रिएक्टिव पावर मुआवजा कैबिनेट बिजली आपूर्ति में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।उचित क्षतिपूर्ति उपकरण का उपयोग करने से पावर ग्रिड के नुकसान को कम किया जा सकता है।इसके विपरीत, चयन और अनुचित उपयोग बिजली आपूर्ति प्रणाली, वोल्टेज में उतार-चढ़ाव और हार्मोनिक वृद्धि जैसे विभिन्न कारकों का कारण बन सकता है।

प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति ऑपरेशन के दौरान लोड द्वारा खपत की गई प्रतिक्रियाशील शक्ति की भरपाई के लिए बाहरी वर्तमान स्रोत का उपयोग करना है।वह उपकरण जो यह वर्तमान स्रोत प्रदान करता है एक प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति उपकरण बन जाता है।सामान्य क्षतिपूर्ति उपकरण एक समानांतर पावर कैपेसिटर है।

1. बिजली आपूर्ति प्रणाली और लोड पावर फैक्टर में सुधार करें, उपकरण क्षमता कम करें और बिजली की खपत कम करें
2. बिजली आपूर्ति की गुणवत्ता और उपकरण परिचालन स्थितियों में सुधार यह सुनिश्चित कर सकता है कि उपकरण सामान्य कामकाजी परिस्थितियों में संचालित हो, जो सुरक्षित उत्पादन के लिए अनुकूल है।
3. बिजली बचाएं, उत्पादन लागत कम करें और उद्यम बिजली बिल कम करें।
4. यह लाइन बिजली की खपत को कम कर सकता है और पावर ग्रिड ट्रांसमिशन दक्षता में सुधार कर सकता है।
5. रिसीविंग एंड और पावर ग्रिड के वोल्टेज को स्थिर करें, और बिजली आपूर्ति की गुणवत्ता में सुधार करें।गतिशील प्रतिक्रियाशील शक्ति मुआवजा लंबी दूरी की ट्रांसमिशन लाइन की उचित स्थिति में गतिशील प्रतिक्रियाशील शक्ति ट्रांसमिशन सिस्टम की स्थिरता में सुधार कर सकती है और ट्रांसमिशन क्षमता को बढ़ा सकती है।
6. विद्युतीकृत रेलवे जैसे असंतुलित तीन-चरण भार के मामले में, तीन चरणों के प्रभावी और अप्रभावी भार को उचित अप्रभावी मुआवजे द्वारा संतुलित किया जा सकता है।
3. प्रतिक्रियाशील शक्ति क्षतिपूर्ति का सिद्धांत
एक उपकरण को एक ही सर्किट पर एक कैपेसिटिव इलेक्ट्रिकल लोड और एक इंडक्टिव इलेक्ट्रिकल लोड के साथ कनेक्ट करें, जब कैपेसिटिव लोड ऊर्जा जारी करता है तो इंडक्टिव लोड ऊर्जा को अवशोषित करता है, और जब इंडक्टिव लोड ऊर्जा छोड़ता है तो कैपेसिटिव लोड ऊर्जा को अवशोषित करता है, और ऊर्जा को दोनों के बीच साझा किया जाता है। दो भारों के बीच आदान-प्रदान होता है।इस प्रकार, प्रतिक्रियाशील मुआवजे का सिद्धांत यह है कि आगमनात्मक भार द्वारा अवशोषित प्रतिक्रियाशील शक्ति की भरपाई कैपेसिटिव लोड द्वारा प्रतिक्रियाशील बिजली आउटपुट द्वारा की जाती है।
वास्तविक बिजली प्रणाली में, अधिकांश भार अतुल्यकालिक मोटर्स हैं, और अतुल्यकालिक मोटर्स सहित अधिकांश विद्युत उपकरणों के समतुल्य सर्किट को एक सर्किट के रूप में माना जा सकता है जिसमें प्रतिरोध आर और अधिष्ठापन एल श्रृंखला में जुड़े हुए हैं, और इसका पावर फैक्टर है

सूत्र में

आर और एल सर्किट को समानांतर में जोड़ने और फिर उन्हें कैपेसिटर सी से जोड़ने के बाद, सर्किट को नीचे चित्र (ए) में दिखाया गया है।इस सर्किट का वर्तमान समीकरण है:

नीचे दिए गए चित्र में चरण आरेख से देखा जा सकता है कि संधारित्र को समानांतर में कनेक्ट करने के बाद वोल्टेज यू और वर्तमान I के बीच चरण अंतर छोटा हो जाता है, यानी बिजली आपूर्ति सर्किट का पावर फैक्टर बढ़ जाता है।इस समय, आपूर्ति धारा I का चरण वोल्टेज U से पीछे रहता है, जिसे अल्पक्षतिपूर्ति कहा जाता है।

चित्र में समानांतर समाई क्षतिपूर्ति प्रतिक्रियाशील शक्ति का सर्किट और चरण आरेख
(ए) सर्किट;
(बी) चरण आरेख (अंडरमुआवजा);
(सी) चरण आरेख (अतिक्षतिपूर्ति)
संधारित्र c की धारिता बहुत बड़ी है, और फ़ीड धारा I का चरण वोल्टेज u से अधिक है, जिसे ओवरकंपेंसेशन कहा जाता है, और इसका चरण आरेख चित्र (c) में दिखाया गया है।आमतौर पर, अवांछनीय अति-क्षतिपूर्ति की स्थिति के कारण ट्रांसफार्मर का द्वितीयक वोल्टेज बढ़ जाएगा, और कैपेसिटिव प्रतिक्रियाशील शक्ति ट्रांसमिशन पावर लाइन की तरह ही बिजली हानि को बढ़ाएगी।जब बिजली लाइन का वोल्टेज बढ़ेगा, तो कैपेसिटर की बिजली हानि भी बढ़ जाएगी, और तापमान में वृद्धि होगी।, संधारित्र के जीवन को प्रभावित करेगा।

4. हमें प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे को बढ़ाने की आवश्यकता क्यों है, और इसका क्या प्रभाव पड़ता है?
पावर ग्रिड में एक निश्चित बिंदु पर प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे की मात्रा बढ़ जाती है, और इस बिंदु से बिजली आपूर्ति तक सभी कनेक्टिंग लाइनों और ट्रांसफार्मर का प्रतिक्रियाशील बिजली प्रवाह कम हो जाता है, और इस बिंदु से जुड़ी बिजली हानि कम हो जाती है, जिससे बिजली की बचत होती है और बिजली की गुणवत्ता में सुधार.
प्रतिक्रियाशील बिजली मुआवजे के लिए अमान्य आर्थिक समकक्षों के लिए केंद्रीकृत मुआवजे की आवश्यकता होती है।मुआवज़ा बिंदु और मुआवज़ा क्षमता का चयन करें.विद्युत शक्ति का उपयोग करके, ग्राहक पावर फैक्टर में सुधार के सिद्धांत के अनुसार प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति कर सकते हैं।मुआवजा वितरण सबसे पहले अमान्य लंबी दूरी के ट्रांसमिशन को अमान्य बनाने के लिए वोल्टेज विनियमन की आवश्यकताओं पर विचार करता है।मुआवजा उपकरणों के विन्यास की योजना "स्तर मुआवजे, स्थानीय संतुलन" के सिद्धांत के अनुसार बनाई गई है ताकि यह महसूस किया जा सके कि अमान्य भार हैं।
प्रतिक्रियाशील बिजली क्षतिपूर्ति आम तौर पर अधिक क्षतिपूर्ति नहीं करना चाहती है, क्योंकि इससे ट्रांसफार्मर के द्वितीयक वोल्टेज में वृद्धि होगी, और बिजली लाइन पर प्रतिक्रियाशील बिजली संचरण की क्षमता भी बिजली हानि में वृद्धि करेगी, यानी, बिजली आपूर्ति उपकरण प्रतिक्रियाशील शक्ति को उलट देता है जाल।यह स्थिति मुख्य रूप से पावर ग्रिड की प्रतिक्रियाशील शक्ति के कारण होती है।अधिक वोल्टेज के कारण ग्रिड को ओवरवॉल्टेज क्षति हो सकती है, इसलिए प्रतिक्रियाशील शक्ति को अवशोषित करने के लिए एक रिएक्टर स्थापित करना आवश्यक है।बिजली प्रणाली में, यदि यह असंतुलित है, तो सिस्टम का वोल्टेज गिर जाएगा, और गंभीर मामलों में, उपकरण क्षतिग्रस्त हो जाएगा और सिस्टम निष्क्रिय हो जाएगा।साथ ही, नेटवर्क पावर फैक्टर और वोल्टेज में गिरावट से विद्युत उपकरणों का पूरी तरह से उपयोग करने में असमर्थता, नेटवर्क ट्रांसमिशन क्षमता में कमी और नुकसान में वृद्धि होती है।इसलिए, कार्यशील वोल्टेज की गुणवत्ता में सुधार, पावर फैक्टर में सुधार, सिस्टम हानि को कम करना और बिजली आपूर्ति प्रणाली की दक्षता में सुधार करना बहुत व्यावहारिक महत्व है।