विद्युत प्रणाली कुल ऊर्जा उत्पन्न करती है, जिसे उपयोगी या सक्रिय और अवशिष्ट ऊर्जा में विभाजित किया जाता है जिसे प्रतिक्रियाशील ऊर्जा कहा जाता है। लेख आपको बताएगा कि यह क्या है और इसका हिसाब कैसे लगाया जाता है।
अवशिष्ट ऊर्जा: यह क्या है?
सभी विद्युत मशीनों को प्रतिक्रियाशील और सक्रिय तत्वों द्वारा दर्शाया जाता है। वे वही हैं जो बिजली की खपत करते हैं। इनमें रिएक्टिव केबल कनेक्शन, कैपेसिटर और ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग शामिल हैं।
प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित करने की प्रक्रिया में, प्रतिक्रियाशील विद्युत वाहक बल इन प्रतिरोधों पर अनुक्रमित होते हैं, जो एक प्रतिक्रियाशील धारा बनाते हैं।
संस्थाएं और उपकरण जो प्रत्यावर्ती धारा बनाते हैं, मेन्स में प्रतिक्रियाशील ऊर्जा का उपयोग करते हैं, जिससे विद्युत क्षेत्र का चुंबकीय क्षेत्र बनता है।
चुंबकीय क्षेत्र के निर्माण पर आगमनात्मक प्रतिक्रिया का प्रभाव
मेन द्वारा संचालित सभी उपकरणों में आगमनात्मक प्रतिरोध होता है। यह उसके लिए धन्यवाद है कि वर्तमान और वोल्टेज के संकेत विपरीत हैं। उदाहरण के लिए, वोल्टेज हैऋणात्मक चिन्ह और धारा धनात्मक है, या इसके विपरीत।
इस समय, रिजर्व में आगमनात्मक तत्व में उत्पन्न बिजली, जनरेटर से लोड के कारण नेटवर्क के माध्यम से दोलन करती है और इसके विपरीत। इस प्रक्रिया को प्रतिक्रियाशील शक्ति कहा जाता है, जो विद्युत क्षेत्र का चुंबकीय क्षेत्र बनाता है।
प्रतिक्रियाशील शक्ति किसके लिए है?
यह कहा जा सकता है कि इसका उद्देश्य नेटवर्क में विद्युत प्रवाह के कारण होने वाले परिवर्तनों को विनियमित करना है। इनमें शामिल हैं:
- सर्किट में इंडक्शन के दौरान चुंबकीय क्षेत्र को बनाए रखना;
- अगर कैपेसिटर और तार हैं, तो उनके चार्ज के लिए सपोर्ट करें।
प्रतिक्रियाशील शक्ति उत्पन्न करने में समस्या
यदि नेटवर्क में प्रतिक्रियाशील बिजली उत्पादन का एक बड़ा हिस्सा है, तो आपको यह करना होगा:
- एक वोल्टेज मान की विद्युत ऊर्जा को दूसरे वोल्टेज मान की विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए डिज़ाइन किए गए बिजली उपकरणों की शक्ति में वृद्धि;
- केबल सेक्शन बढ़ाएं;
- बिजली उपकरणों और ट्रांसमिशन लाइनों में बढ़ती बिजली हानि का मुकाबला;
- बिजली खपत शुल्क में वृद्धि;
- मुकाबला बिजली नुकसान।
सक्रिय और प्रतिक्रियाशील ऊर्जा में क्या अंतर है?
लोग बिजली की खपत के लिए भुगतान करने के आदी हैं। वे अंतरिक्ष हीटिंग, खाना पकाने, बाथरूम में गर्म पानी (जो व्यक्तिगत वॉटर हीटर का उपयोग करते हैं) और अन्य उपयोगी के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा के लिए भुगतान करते हैंविद्युतीय ऊर्जा। उसे ही सक्रिय कहा जाता है।
सक्रिय और प्रतिक्रियाशील ऊर्जा इस मायने में भिन्न हैं कि बाद वाली शेष ऊर्जा है जो उपयोगी कार्यों में उपयोग नहीं की जाती है। दूसरे शब्दों में, वे दोनों पूर्ण शक्ति का निर्माण करते हैं। तदनुसार, उपभोक्ताओं के लिए सक्रिय ऊर्जा के अलावा, पावर ग्रिड में प्रतिक्रियाशील ऊर्जा का भुगतान करना लाभहीन है, और यह आपूर्तिकर्ताओं के लिए फायदेमंद है कि वे पूरी क्षमता के लिए भुगतान करें। क्या किसी तरह इस मुद्दे को सुलझाना संभव है? आइए इस पर एक नजर डालते हैं।
ऊर्जा की खपत कैसे मापी जाती है?
खपत ऊर्जा को मापने के लिए एक सक्रिय और प्रतिक्रियाशील ऊर्जा मीटर का उपयोग किया जाता है। उन सभी को एक फेज और तीन फेज वाले मीटरों में बांटा गया है। उनका अंतर क्या है?
सिंगल-फेज मीटर का उपयोग उन उपभोक्ताओं से विद्युत ऊर्जा के लिए किया जाता है जो घरेलू जरूरतों के लिए इसका उपयोग करते हैं। बिजली की आपूर्ति सिंगल-फेज करंट द्वारा की जाती है।
तीन-चरण मीटर सकल ऊर्जा मीटरिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं। उन्हें बिजली आपूर्ति योजना के आधार पर तीन- और चार-तार में वर्गीकृत किया गया है।
काउंटर चालू करने के तरीके से अलग करना
जिस तरह से वे चालू होते हैं, उन्हें तीन समूहों में विभाजित किया जाता है:
- ट्रांसफॉर्मर का उपयोग न करें और सीधे कनेक्शन मीटर द्वारा नेटवर्क से सीधे जुड़े हुए हैं।
- बिजली उपकरणों के उपयोग से अर्ध-अप्रत्यक्ष स्विचिंग काउंटर चालू हो जाते हैं।
- अप्रत्यक्ष कनेक्शन के काउंटर। वे न केवल वर्तमान बिजली उपकरणों का उपयोग करके, बल्कि वोल्टेज ट्रांसफार्मर का उपयोग करके भी नेटवर्क से जुड़े हैं।
भेदभावभुगतान विधि द्वारा काउंटर
बिजली चार्ज करने की विधि के अनुसार, मीटर को निम्नलिखित समूहों में विभाजित करने की प्रथा है:
- दो टैरिफ के उपयोग पर आधारित मीटर - उनका प्रभाव यह है कि ऊर्जा खपत के लिए टैरिफ दिन के दौरान बदल जाता है। यानी सुबह और दिन में शाम के समय कम होता है।
- प्री-पेड मीटर - उनका संचालन इस तथ्य पर आधारित है कि उपभोक्ता बिजली के लिए अग्रिम भुगतान करता है, क्योंकि वह निवास के दूरस्थ स्थानों में है।
- अधिकतम लोड के संकेत के साथ मीटर - उपभोक्ता खपत ऊर्जा के लिए और अधिकतम लोड के लिए अलग से भुगतान करता है।
पूरी बिजली मीटरिंग
उपयोगी ऊर्जा के लिए लेखांकन का लक्ष्य निर्धारित करना है:
- बिजली संयंत्र में वोल्टेज उत्पन्न करने वाली मशीनों द्वारा उत्पन्न विद्युत ऊर्जा।
- सबस्टेशन और बिजली संयंत्र की अपनी जरूरतों पर खर्च होने वाली ऊर्जा की मात्रा।
- उपभोक्ताओं द्वारा उपयोग की जाने वाली बिजली।
- ऊर्जा अन्य बिजली प्रणालियों को हस्तांतरित।
- विद्युत ऊर्जा, जिसे बिजली संयंत्रों के टायरों के माध्यम से उपभोक्ताओं तक पहुंचाया जाता है।
बिजली संयंत्र से उपभोक्ताओं को संचारित करते समय प्रतिक्रियाशील विद्युत ऊर्जा को ध्यान में रखना आवश्यक है, यदि इन आंकड़ों की गणना की जाती है और इस ऊर्जा की भरपाई करने वाले उपकरणों के संचालन मोड को नियंत्रित करते हैं।
शेष ऊर्जा की निगरानी कहाँ की जाती है?
प्रतिक्रियाशील ऊर्जा मीटर स्थापित करें:
- वही स्थानउपयोगी ऊर्जा मीटर उन उपभोक्ताओं के लिए स्थापित किया गया जो उनके द्वारा उपयोग की जाने वाली पूरी बिजली का भुगतान करते हैं।
- उपभोक्ताओं के लिए प्रतिक्रियाशील शक्ति के कनेक्शन के स्रोतों पर। यह तब किया जाता है जब आपको कार्य प्रक्रिया को नियंत्रित करना होता है।
यदि उपभोक्ता को शेष ऊर्जा को नेटवर्क में जाने की अनुमति दी जाती है, तो वे सिस्टम के तत्वों में 2 काउंटर लगाते हैं जहां उपयोगी ऊर्जा का हिसाब होता है। अन्य मामलों में, प्रतिक्रियाशील ऊर्जा के लिए एक अलग मीटर स्थापित किया जाता है।
बिजली की खपत को कैसे बचाएं?
इस दिशा में बिजली बचाने के लिए एक उपकरण बहुत लोकप्रिय है। इसका संचालन अवशिष्ट बिजली के दमन पर आधारित है।
आज के बाजार में आपको ऐसे ही कई उपकरण मिल जाएंगे, जो बिजली को सही दिशा में निर्देशित करने वाले ट्रांसफार्मर पर आधारित होते हैं।
बिजली की बचत करने वाला उपकरण इस ऊर्जा को विभिन्न प्रकार के घरेलू उपकरणों तक पहुंचाता है।
ऊर्जा दक्षता
बिजली के तर्कसंगत उपयोग के लिए प्रतिक्रियाशील ऊर्जा मुआवजा लागू किया जाता है। इसके लिए कैपेसिटर यूनिट, इलेक्ट्रिक मोटर और कम्पेसाटर का उपयोग किया जाता है।
वे प्रतिक्रियाशील शक्ति प्रवाह के कारण सक्रिय ऊर्जा हानि को कम करने में मदद करते हैं। यह वितरण विद्युत नेटवर्क के परिवहन तकनीकी नुकसान के स्तर को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करता है।
बिजली मुआवजे का क्या फायदा?
बिजली क्षतिपूर्ति सेटिंग का उपयोग करने से बहुत लाभ हो सकता हैआर्थिक योजना।
आंकड़ों के अनुसार, उनके उपयोग से रूसी संघ के सभी हिस्सों में विद्युत ऊर्जा के उपयोग के खर्च में 50% तक की बचत होती है।
इंस्टालेशन पर खर्च किया गया पैसा उनके उपयोग के पहले वर्ष के भीतर भुगतान कर देता है।
इसके अलावा, जहां इन इंस्टॉलेशन को डिज़ाइन किया गया है, केबल को एक छोटे क्रॉस सेक्शन के साथ खरीदा जाता है, जो बहुत फायदेमंद भी होता है।
संधारित्र इकाइयों के लाभ
संधारित्र इकाइयों के उपयोग के निम्नलिखित सकारात्मक पहलू हैं:
- सक्रिय ऊर्जा का थोड़ा नुकसान।
- संधारित्र इकाइयों में कोई घूर्णन भाग नहीं होते हैं।
- उनके साथ काम करना और संचालन करना आसान है।
- निवेश लागत कम है।
- चुपचाप काम करें।
- इन्हें विद्युत नेटवर्क में कहीं भी स्थापित किया जा सकता है।
- आप कोई भी आवश्यक शक्ति चुन सकते हैं।
संधारित्र इकाइयों और कम्पेसाटर और सिंक्रोनस मोटर्स के बीच का अंतर यह है कि फिल्टर-क्षतिपूर्ति इकाइयां समकालिक रूप से बिजली मुआवजा करती हैं और मुआवजा नेटवर्क में मौजूद हार्मोनिक्स को आंशिक रूप से रोकती हैं। बिजली की लागत इस बात पर निर्भर करेगी कि कितनी बिजली की भरपाई की जाती है, और तदनुसार, वर्तमान टैरिफ पर।
किस प्रकार के मुआवज़े हैं?
संधारित्र इकाइयों के उपयोग की प्रक्रिया में, निम्न प्रकार की दबी हुई शक्ति को प्रतिष्ठित किया जाता है:
- व्यक्तिगत।
- समूह।
- केंद्रीकृत।
आइए उनमें से प्रत्येक पर करीब से नज़र डालें।
व्यक्तिगत शक्ति
कंडेनसर इकाइयां विद्युत रिसीवर के ठीक बगल में स्थित हैं और उसी समय स्विच की जाती हैं जैसे वे हैं।
इस प्रकार के मुआवजे का नुकसान विद्युत रिसीवर के संचालन के प्रारंभ समय से संधारित्र इकाई पर स्विच करने के समय की निर्भरता है। इसके अलावा, काम करने से पहले, विद्युत रिसीवर की स्थापना और अधिष्ठापन की क्षमता को समन्वयित करना आवश्यक है। गुंजयमान ओवरवॉल्टेज को रोकने के लिए यह आवश्यक है।
समूह शक्ति
नाम ही सब कुछ बयां कर देता है। इस शक्ति का उपयोग कई आगमनात्मक भारों की शक्ति की भरपाई के लिए किया जाता है जो एक ही स्विचगियर से एक सामान्य संधारित्र बैंक के साथ एक साथ जुड़े होते हैं।
लोड को एक साथ चालू करने की प्रक्रिया में, गुणांक बढ़ जाता है, जिससे शक्ति में कमी आती है। यह संधारित्र इकाई के बेहतर संचालन में योगदान देता है। व्यक्तिगत शक्ति की तुलना में अवशिष्ट ऊर्जा को अधिक प्रभावी ढंग से दबा दिया जाता है।
इस प्रक्रिया का नकारात्मक पक्ष पावर ग्रिड में प्रतिक्रियाशील ऊर्जा का आंशिक उतराई है।
केंद्रीकृत शक्ति
व्यक्तिगत और समूह शक्ति के विपरीत, यह शक्ति समायोज्य है। यह अवशिष्ट ऊर्जा खपत की एक विस्तृत श्रृंखला पर लागू होता है।
प्रतिक्रियाशील लोड करंट फ़ंक्शन एक संधारित्र इकाई की शक्ति को विनियमित करने में एक बड़ी भूमिका निभाता है। इस मामले में, स्थापना को एक स्वचालित नियामक से सुसज्जित किया जाना चाहिए, और इसकी पूर्ण क्षतिपूर्ति शक्ति को अलग-अलग स्विच किए गए चरणों में विभाजित किया गया है।
संधारित्र इकाइयां किन समस्याओं का समाधान करती हैं
बेशक, वे मुख्य रूप से प्रतिक्रियाशील शक्ति को दबाने के उद्देश्य से हैं, लेकिन उत्पादन में वे निम्नलिखित कार्यों को हल करने में मदद करते हैं:
- प्रतिक्रियाशील शक्ति को दबाने की प्रक्रिया में, स्पष्ट शक्ति तदनुसार कम हो जाती है, जिससे बिजली ट्रांसफार्मर के भार में कमी आती है।
- लोड एक छोटे क्रॉस सेक्शन वाली केबल द्वारा संचालित होता है, जबकि इंसुलेशन ज़्यादा गरम नहीं होता है।
- अतिरिक्त सक्रिय शक्ति को जोड़ना संभव है।
- आपको दूरस्थ उपभोक्ताओं की बिजली लाइनों पर एक गहरी वोल्टेज ड्रॉप से बचने की अनुमति देता है।
- स्वायत्त डीजल जनरेटर की शक्ति का अधिकतम उपयोग (जहाज विद्युत प्रतिष्ठानों, भूवैज्ञानिक दलों के लिए बिजली की आपूर्ति, निर्माण स्थलों, अन्वेषण ड्रिलिंग रिग, आदि) जा रहा है।
- व्यक्तिगत मुआवजा इंडक्शन मोटर्स के संचालन को सरल करता है।
- आपात स्थिति में कंडेनसिंग यूनिट तुरंत बंद हो जाएगी।
- इकाई का हीटिंग या वेंटिलेशन अपने आप चालू हो जाता है।
संधारित्र इकाइयों के लिए दो विकल्प हैं। ये मॉड्यूलर हैं, बड़े उद्यमों में उपयोग किए जाते हैं, और मोनोब्लॉक - छोटे उद्यमों के लिए।
संक्षेप में
पावर ग्रिड में प्रतिक्रियाशील ऊर्जा संपूर्ण विद्युत प्रणाली के संचालन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करती है। इससे नेटवर्क में वोल्टेज की कमी और ईंधन की लागत में वृद्धि जैसे परिणाम सामने आते हैं।
संबंध मेंइसके साथ, इस शक्ति के प्रतिपूरक सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं। उनका लाभ न केवल अच्छी धन बचत है, बल्कि निम्नलिखित भी है:
- बिजली उपकरणों की सेवा जीवन बढ़ रहा है।
- बिजली की गुणवत्ता में सुधार।
- छोटे गेज केबल्स पर पैसे बचाएं।
- बिजली की खपत कम करता है।
