अपने कारखाने की विद्युत प्रणाली को एक व्यस्त राजमार्ग के रूप में, बिजली को वाहनों के रूप में और पावर फैक्टर को यातायात दक्षता के रूप में कल्पना करें। जब पावर फैक्टर बहुत कम हो जाता है, तो यह धीमी गति से चलने वाले ट्रकों से भरी भीड़भाड़ वाली गलियों की तरह होता है - ऊर्जा ट्रांसमिशन अक्षम हो जाता है, और ग्रिड ऑपरेटर जुर्माना लगा सकते हैं। कैपेसिटर बैंक इस "राजमार्ग" थ्रूपुट को बढ़ाने के लिए आवश्यक उपकरण के रूप में काम करते हैं।
कैपेसिटर बैंक प्रतिक्रियाशील शक्ति को कम करने और बिजली प्रणाली की दक्षता में सुधार करने के लिए सबसे प्रभावी विधि का प्रतिनिधित्व करते हैं (कॉस फाई के रूप में मापा जाता है)। उनका प्राथमिक कार्य कैपेसिटिव रिएक्टिव पावर प्रदान करना है जो मोटर और ट्रांसफार्मर जैसे औद्योगिक भार द्वारा मांग की जाने वाली इंडक्टिव रिएक्टिव पावर को ऑफसेट करता है।
आधुनिक बिजली प्रणालियों को एलईडी ड्राइवर, वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव और ईवी चार्जर जैसे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स से बढ़ते हार्मोनिक प्रदूषण का सामना करना पड़ता है। ऐसे वातावरण में, मानक कैपेसिटर बैंक यदि अनुचित तरीके से इंजीनियर किए गए तो महत्वपूर्ण जोखिम पैदा करते हैं। जब कैपेसिटर बैंक आगमनात्मक घटकों (उदाहरण के लिए, ट्रांसफार्मर) के साथ बातचीत करते हैं, तो वे खतरनाक स्थिति पैदा करने में सक्षम गुंजयमान सर्किट बना सकते हैं।
अनुनाद तब होता है जब आगमनात्मक (एल) और कैपेसिटिव (सी) घटक विशिष्ट आवृत्तियों पर ऊर्जा का आदान-प्रदान करते हैं, जिससे असामान्य वोल्टेज/वर्तमान प्रवर्धन होता है। यदि यह गुंजयमान आवृत्ति मौजूदा हार्मोनिक आवृत्तियों के साथ संरेखित होती है, तो गंभीर सिस्टम क्षति हो सकती है।
अनुनाद को रोकने के लिए, ट्यून्ड (या डिट्यून्ड) कैपेसिटर बैंक श्रृंखला रिएक्टरों को शामिल करते हैं जो गुंजयमान आवृत्तियों को महत्वपूर्ण हार्मोनिक रेंज से दूर स्थानांतरित करते हैं। ये प्रतिबाधा फ़िल्टर बैंक की विशेषताओं को बदल देते हैं, जिससे समस्याग्रस्त आवृत्तियों पर अनुनाद शारीरिक रूप से असंभव हो जाता है।
प्री-इंस्टॉलेशन पावर गुणवत्ता विश्लेषण आवश्यक है - उचित संधारित्र चयन और कॉन्फ़िगरेशन का मार्गदर्शन करने के लिए हार्मोनिक सामग्री, आवृत्ति प्रोफाइल और संभावित अनुनाद बिंदुओं की पहचान करना।
कैपेसिटर बैंक पर्याप्त आगमनात्मक भार वाली सुविधाओं के लिए अपरिहार्य साबित होते हैं, विशेष रूप से:
कैपेसिटर बैंक समानांतर-जुड़े, स्विच करने योग्य इकाइयों (आमतौर पर चरणबद्ध) से बने होते हैं। तकनीकी रूप से, वे अस्थायी प्रभार भंडार के रूप में कार्य करते हैं। कई विद्युत उपकरणों को विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र स्थापित करने के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति (केवीएआर) की आवश्यकता होती है - वह शक्ति जो वास्तविक कार्य किए बिना स्रोत और लोड के बीच दोलन करती है। अनुत्पादक होते हुए भी, यह करंट केबल, स्विच और ट्रांसफार्मर पर बोझ डालता है।
स्थानीय स्तर पर प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रदान करके, कैपेसिटर बैंक कई परिवर्तन चरणों के माध्यम से उत्पादन स्रोतों से लंबी दूरी के संचरण की आवश्यकता को समाप्त कर देते हैं।
समान सिद्धांतों पर काम करते समय, कार्यान्वयन में काफी भिन्नता होती है:
कैपेसिटर बैंक आमतौर पर तीन तंत्रों के माध्यम से 1-2 वर्षों के भीतर भुगतान प्राप्त करते हैं:
पारंपरिक रैखिक ग्रिड ने सीधे कैपेसिटर बैंक स्थापना की अनुमति दी, लेकिन आधुनिक सुविधाओं के लिए सावधानीपूर्वक हार्मोनिक विश्लेषण की आवश्यकता होती है। ट्रांसफार्मर (आगमनात्मक) और कैपेसिटर प्राकृतिक गुंजयमान आवृत्तियों के साथ समानांतर एलसी सर्किट बनाते हैं। जब ये हार्मोनिक आवृत्तियों (उदाहरण के लिए, 5वें हार्मोनिक्स के लिए 250 हर्ट्ज) के साथ संरेखित होते हैं, तो अनियंत्रित प्रवर्धन होता है।
अनुनाद परिणामों में संधारित्र विस्फोट, उपद्रव ट्रिपिंग, त्वरित उपकरण उम्र बढ़ने और वोल्टेज विरूपण से नियंत्रण प्रणाली में व्यवधान शामिल हैं।
उचित कैपेसिटर बैंक परिनियोजन के लिए व्यवस्थित निष्पादन की आवश्यकता होती है:
सूक्ष्म संकेतक अक्सर बड़ी विफलताओं से पहले होते हैं: अस्पष्टीकृत उपकरण की खराबी, टिमटिमाती रोशनी, अत्यधिक गर्म केबल, या ट्रांसफार्मर की गड़गड़ाहट। समय से पहले इलेक्ट्रॉनिक्स विफलता अक्सर पेशेवर मूल्यांकन की आवश्यकता वाले अंतर्निहित बिजली गुणवत्ता मुद्दों का संकेत देती है।
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