પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વળતરનું મહત્વ, સિદ્ધાંત કાર્ય અને હેતુ

લોકો માટે અસરકારક શક્તિને સમજવી ખૂબ જ સરળ છે, પરંતુ બિનઅસરકારક શક્તિને ઊંડાણપૂર્વક સમજવી સરળ નથી.સિનુસોઇડલ સર્કિટમાં, પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનો ખ્યાલ સ્પષ્ટ છે, પરંતુ હાર્મોનિક્સની હાજરીમાં, પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિની વ્યાખ્યા સ્પષ્ટ નથી.જો કે, પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનો ખ્યાલ અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વળતરનું મહત્વ સુસંગત છે.પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિમાં મૂળભૂત પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ અને હાર્મોનિક પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિના વળતરનો સમાવેશ થવો જોઈએ.

પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ અને લોડ ઓપરેશન માટે પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ ખૂબ મહત્વ ધરાવે છે.પાવર સિસ્ટમ નેટવર્ક ઘટકોની અવબાધ મુખ્યત્વે પ્રેરક છે.તેથી, સક્રિય બળને પ્રસારિત કરવા માટે, ટ્રાન્સમીટર અને રીસીવર વચ્ચે તબક્કામાં તફાવત જરૂરી છે, જે એકદમ વિશાળ શ્રેણીમાં પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને પ્રસારિત કરવા માટે, બંને છેડે વોલ્ટેજ વચ્ચે સંખ્યાત્મક તફાવત છે, જે ફક્ત સાંકડી શ્રેણીમાં જ અનુભવી શકાય છે.રિએક્ટિવ લોડ્સનો વપરાશ કરતા ઘણા નેટવર્ક ઘટકો ઉપરાંત, ઘણા લોડ્સને પણ રિએક્ટિવ લોડ્સનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર છે.નેટવર્ક ઘટકો અને લોડ માટે જરૂરી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ નેટવર્કમાં ક્યાંક ઉપલબ્ધ હોવી જોઈએ.દેખીતી રીતે, આ પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિઓ તમામ જનરેટર દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે, અને લાંબા-અંતરનું પરિવહન ગેરવાજબી અને સામાન્ય રીતે અશક્ય છે.વાજબી રીત એ પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ ઉત્પન્ન કરવાની છે જ્યાં પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનો વપરાશ કરવાની જરૂર છે, જે પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વળતર છે.

1. પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વળતરનો અર્થ
વીજ વિતરણ પ્રણાલીમાં, વીજ પુરવઠાની ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતરનું મહત્વ નીચેના ત્રણ ઘટકો ધરાવે છે:

1. ગ્રીડ સાધનોની ક્ષમતા ઘટાડવા અને સાધનોનું ઉત્પાદન વધારવા માટે
અસરકારક શક્તિ બદલાતી નથી તે શરત હેઠળ, પાવર ગ્રીડનું પાવર પરિબળ વધે છે અને પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ પણ ઘટે છે.તે ફોર્મ્યુલા S-√P2+Q2 પરથી જોઈ શકાય છે કે પાવર અનિવાર્યપણે ઘટશે.ઉદાહરણ તરીકે, જો પાવર વપરાશના એકમને 200kW ઇલેક્ટ્રિક લોડની જરૂર હોય, અને પાવર ફેક્ટર 0.4 હોય, તો તે COSφ=P/S, S=P/cosφ=500kV.A, એટલે કે, પાવર ફેક્ટરમાંથી મેળવી શકાય છે. ટ્રાન્સફોર્મર કે જેને 500kV.A ની જરૂર છે તે 0.8 છે, માત્ર 250kV.A ટ્રાન્સફોર્મર ઇન્સ્ટોલ કરવાની જરૂર છે.તે જોઈ શકાય છે કે જેમ જેમ પાવર ગુણાંક વધે છે, જરૂરી સાધનોની ક્ષમતા તે મુજબ ઘટાડી શકાય છે.

2. પાવર પોઈન્ટનું વોલ્ટેજ અને આવર્તન સ્થિરતાની નજીક છે કે કેમ.
(A) પાવર ફેક્ટર 1 ની નજીક છે કે કેમ.
(b) થ્રી-ફેઝ સિસ્ટમમાં, શું ફેઝ કરંટ અને ફેઝ વોલ્ટેજ સંતુલિત છે.
પાવર ફેક્ટરને સુધારવા માટે રિએક્ટિવ પાવર કમ્પેન્સેશનનો ઉપયોગ માત્ર રિએક્ટિવ વર્તમાન ટ્રાન્સમિશનને કારણે થતા પાવર લોસને ઘટાડી શકતો નથી, પરંતુ અંતિમ વપરાશકારોના વોલ્ટેજમાં પણ અસરકારક રીતે સુધારો અને વધારો કરી શકે છે અને ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોના આર્થિક સંચાલન સ્તરને સુધારી શકે છે.તેથી, પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર હંમેશા વીજ પુરવઠો અને વિતરણ પ્રણાલીનો એક મહત્વપૂર્ણ ભાગ રહ્યો છે.

3. વીજળીનો ખર્ચ બચાવવા માટે
આપણા દેશની વર્તમાન વીજ ટેરિફ નીતિ અનુસાર, જે ગ્રાહકોના વિદ્યુત સાધનોનું પ્રમાણ 100kV.A (kW) કરતાં વધી ગયું છે તેઓને વીજળીનું બિલ એડજસ્ટ કરવું પડશે અને જ્યારે વીજળીનું બિલ પ્રમાણભૂત મૂલ્ય કરતાં ઓછું હોય ત્યારે દંડ વસૂલવો પડશે.રિએક્ટિવ પાવર વળતરે પાવર ફેક્ટરમાં સુધારો કર્યો છે, ઓછા પાવર ફેક્ટરને કારણે વીજળીના બિલમાં વધારો ઘટાડ્યો છે અથવા ટાળ્યો છે અને વીજળીના બિલની બચત કરી છે.

4. પાવર કંપનીઓના દંડને ઘટાડવા માટે
પર્યાવરણીય સંરક્ષણ પર વધતા ભાર સાથે, પાવર કંપનીઓ ધીમે ધીમે એન્ટરપ્રાઇઝના પાવર વેસ્ટને કડક રીતે નિયંત્રિત કરે છે, તેથી પાવર કંપનીઓએ કેટલીક કંપનીઓમાં વધુ અને વધુ દંડ લાદ્યો છે.પાવર કંપનીઓના દંડને ઘટાડવા માટે, કંપનીઓએ પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને વળતર આપવા માટે કેપેસિટર ટ્રાન્સફર કરવાનું શરૂ કર્યું., પાવર વપરાશ ઘટાડો.

5. સાધનસામગ્રીની સેવા જીવનને વિસ્તૃત કરો
ઉત્પાદન ખર્ચના સંદર્ભમાં, કંપનીએ ઉત્પાદન ખર્ચની ગણતરી કરવા માટે સાધનસામગ્રીના અવમૂલ્યન દરની ગણતરી કરવાની અને અંતે કંપનીનો વાર્ષિક ચોખ્ખો નફો નક્કી કરવાની જરૂર છે.જો કે, ગંભીર સાધનોના ઘસારાને કારણે ઘણા સાધનોને છોડી દેવા પડે છે અને ઘણી વખત 3-5 વર્ષ સુધી ઉપયોગમાં લેવાય છે, જેનો મોટો ભાગ પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને કારણે છે.ઉચ્ચ, સાધનસામગ્રી વૃદ્ધત્વ તરફ દોરી જાય છે, તેથી વધુ અને વધુ કંપનીઓ સાધનોના સેવા જીવનને લંબાવવા માટે વળતર કેપેસિટર માટે ચૂકવણી કરવાનું શરૂ કરે છે.

બીજું, પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વળતરની ભૂમિકા
પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર કેબિનેટનું કાર્ય પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર દ્વારા પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર સાધનો અનુસાર જરૂરી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ પ્રદાન કરવાનું છે.પાવર સપ્લાય પર્યાવરણ, ગ્રીડ ગુણવત્તા સુધારવા.

પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર કેબિનેટ પાવર સપ્લાયમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.વાજબી વળતર ઉપકરણનો ઉપયોગ પાવર ગ્રીડના નુકસાનને ઘટાડી શકે છે.તેનાથી વિપરીત, પસંદગી અને અયોગ્ય ઉપયોગ પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ, વોલ્ટેજ વધઘટ અને હાર્મોનિક વધારો જેવા વિવિધ પરિબળોનું કારણ બની શકે છે.

પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વળતર એ ઓપરેશન દરમિયાન લોડ દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને વળતર આપવા માટે બાહ્ય વર્તમાન સ્રોતનો ઉપયોગ કરવાનો છે.ઉપકરણ કે જે આ વર્તમાન સ્ત્રોત પ્રદાન કરે છે તે પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર ઉપકરણ બની જાય છે.સામાન્ય વળતર ઉપકરણ એ સમાંતર પાવર કેપેસિટર છે.

1. પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ અને લોડ પાવર ફેક્ટરમાં સુધારો કરો, સાધનોની ક્ષમતામાં ઘટાડો કરો અને પાવર વપરાશમાં ઘટાડો કરો
2. વીજ પુરવઠો અને સાધનસામગ્રીની ઓપરેટિંગ પરિસ્થિતિઓની ગુણવત્તામાં સુધારો એ સુનિશ્ચિત કરી શકે છે કે સાધનસામગ્રી સામાન્ય કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓમાં કાર્ય કરે છે, જે સુરક્ષિત ઉત્પાદન માટે અનુકૂળ છે.
3. વીજળીની બચત કરો, ઉત્પાદન ખર્ચમાં ઘટાડો કરો અને એન્ટરપ્રાઇઝના વીજળીના બિલમાં ઘટાડો કરો.
4. તે લાઇન પાવર વપરાશ ઘટાડી શકે છે અને પાવર ગ્રીડ ટ્રાન્સમિશન કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરી શકે છે.
5. રીસીવિંગ એન્ડ અને પાવર ગ્રીડના વોલ્ટેજને સ્થિર કરો અને પાવર સપ્લાયની ગુણવત્તામાં સુધારો કરો.ડાયનેમિક રિએક્ટિવ પાવર વળતર લાંબા-અંતરની ટ્રાન્સમિશન લાઇનની યોગ્ય સ્થિતિમાં ગતિશીલ પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ ટ્રાન્સમિશન સિસ્ટમની સ્થિરતામાં સુધારો કરી શકે છે અને ટ્રાન્સમિશન ક્ષમતામાં વધારો કરી શકે છે.
6. ઇલેક્ટ્રિફાઇડ રેલ્વે જેવા અસંતુલિત થ્રી-ફેઝ લોડના કિસ્સામાં, ત્રણ તબક્કાના અસરકારક અને બિનઅસરકારક લોડને યોગ્ય બિનઅસરકારક વળતર દ્વારા સંતુલિત કરી શકાય છે.
3. પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વળતરનો સિદ્ધાંત
એક કેપેસિટીવ વિદ્યુત લોડ અને એક જ સર્કિટ પર પ્રેરક વિદ્યુત લોડ સાથે ઉપકરણને જોડો, જ્યારે કેપેસિટીવ લોડ ઉર્જા છોડે છે ત્યારે ઇન્ડક્ટિવ લોડ ઊર્જાને શોષી લે છે, અને જ્યારે ઇન્ડક્ટિવ લોડ ઉર્જા છોડે છે ત્યારે કેપેસિટીવ લોડ ઊર્જાને શોષી લે છે, અને ઊર્જા વચ્ચે વહેંચાય છે. વચ્ચે બે લોડ વિનિમય.આ રીતે, પ્રતિક્રિયાશીલ વળતરનો સિદ્ધાંત એ છે કે ઇન્ડક્ટિવ લોડ દ્વારા શોષાયેલી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને કેપેસિટીવ લોડ દ્વારા પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર આઉટપુટ દ્વારા વળતર આપવામાં આવે છે.
વાસ્તવિક પાવર સિસ્ટમમાં, મોટાભાગના લોડ એસિંક્રોનસ મોટર્સ છે, અને અસુમેળ મોટર્સ સહિતના મોટાભાગના વિદ્યુત ઉપકરણોના સમકક્ષ સર્કિટને એક સર્કિટ તરીકે ગણી શકાય જેમાં પ્રતિકાર r અને ઇન્ડક્ટન્સ l શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે, અને તેનું પાવર પરિબળ છે.

સૂત્રમાં

R અને L સર્કિટને સમાંતરમાં કનેક્ટ કર્યા પછી અને પછી તેમને કેપેસિટર C સાથે કનેક્ટ કર્યા પછી, સર્કિટ નીચેની આકૃતિ (a) માં બતાવેલ છે.આ સર્કિટનું વર્તમાન સમીકરણ છે:

નીચેની આકૃતિમાંના ફાસર ડાયાગ્રામ પરથી જોઈ શકાય છે કે કેપેસિટર સમાંતર રીતે કનેક્ટ થયા પછી વોલ્ટેજ U અને વર્તમાન I વચ્ચેનો તબક્કો તફાવત નાનો બને છે, એટલે કે પાવર સપ્લાય સર્કિટનું પાવર ફેક્ટર વધે છે.આ સમયે, સપ્લાય કરંટ I નો તબક્કો વોલ્ટેજ U થી પાછળ રહે છે, જેને અન્ડરકમ્પેન્સેશન કહેવામાં આવે છે.

આકૃતિમાં સમાંતર કેપેસીટન્સ વળતરની પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિનું સર્કિટ અને ફેસર ડાયાગ્રામ
(a) સર્કિટ;
(b) ફાસર ડાયાગ્રામ (ઓછી વળતર);
(c) ફાસર ડાયાગ્રામ (વધુ વળતર)
કેપેસિટર c ની કેપેસીટન્સ ખૂબ મોટી છે, અને ફીડ કરંટ I નો તબક્કો વોલ્ટેજ u કરતા વધી જાય છે, જેને ઓવરકમ્પેન્સેશન કહેવામાં આવે છે, અને તેનું ફાસર ડાયાગ્રામ આકૃતિ (c) માં બતાવવામાં આવ્યું છે.સામાન્ય રીતે, અનિચ્છનીય વધુ વળતરની સ્થિતિ ટ્રાન્સફોર્મરનું ગૌણ વોલ્ટેજ વધારવાનું કારણ બને છે, અને કેપેસિટીવ રિએક્ટિવ પાવર ટ્રાન્સમિશન પાવર લાઇનની જેમ જ પાવર લોસમાં વધારો કરશે.જ્યારે પાવર લાઇનનું વોલ્ટેજ વધે છે, ત્યારે કેપેસિટરનું પાવર લોસ પણ વધશે, અને તાપમાનમાં વધારો થશે., કેપેસિટરના જીવનને અસર કરશે.

4. શા માટે આપણે પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વળતર વધારવાની જરૂર છે, અને તે શું અસર લાવે છે?
પાવર ગ્રીડમાં ચોક્કસ બિંદુએ પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતરની માત્રા વધે છે, અને આ બિંદુથી વીજ પુરવઠો સુધીની તમામ કનેક્ટિંગ લાઇન અને ટ્રાન્સફોર્મર્સનો પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર પ્રવાહ ઘટે છે, અને આ બિંદુ સાથે જોડાયેલ પાવર લોસ ઘટે છે, પાવર બચતની અનુભૂતિ થાય છે અને પાવર ગુણવત્તા સુધારણા.
પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિ વળતરને અમાન્ય આર્થિક સમકક્ષ માટે કેન્દ્રિય વળતરની જરૂર છે.વળતર બિંદુ અને વળતર ક્ષમતા પસંદ કરો.ઇલેક્ટ્રિક પાવરનો ઉપયોગ કરીને, ગ્રાહકો પાવર ફેક્ટરને સુધારવાના સિદ્ધાંત અનુસાર પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર કરી શકે છે.વળતર વિતરણ પહેલા અમાન્ય લાંબા-અંતરના ટ્રાન્સમિશનને અમાન્ય બનાવવા માટે વોલ્ટેજ નિયમનની જરૂરિયાતોને ધ્યાનમાં લે છે.વળતર અમાન્ય લોડ છે તે સમજવા માટે "સ્તર વળતર, સ્થાનિક સંતુલન" ના સિદ્ધાંત અનુસાર સાધનોની ગોઠવણીનું આયોજન કરવામાં આવ્યું છે.
પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર વળતર સામાન્ય રીતે વધુ પડતું વળતર આપવા માંગતું નથી, કારણ કે તે ટ્રાન્સફોર્મરનું ગૌણ વોલ્ટેજ વધારશે, અને પાવર લાઇન પર પ્રતિક્રિયાશીલ પાવર ટ્રાન્સમિશનની ક્ષમતા પણ પાવર લોસમાં વધારો કરશે, એટલે કે, પાવર સપ્લાય સાધનો રિએક્ટિવ પાવરને રિવર્સ કરે છે. ગ્રીડ.આ પરિસ્થિતિ મુખ્યત્વે પાવર ગ્રીડની પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને કારણે થાય છે.વધારાના કારણે ઓવરવોલ્ટેજ ગ્રીડને ઓવરવોલ્ટેજ નુકસાન પહોંચાડી શકે છે, તેથી પ્રતિક્રિયાશીલ શક્તિને શોષવા માટે રિએક્ટર સ્થાપિત કરવું જરૂરી છે.પાવર સિસ્ટમમાં, જો તે અસંતુલિત હોય, તો સિસ્ટમનું વોલ્ટેજ ઘટી જશે, અને ગંભીર કિસ્સાઓમાં, સાધનોને નુકસાન થશે અને સિસ્ટમ નિઃશસ્ત્ર થઈ જશે.તે જ સમયે, નેટવર્ક પાવર ફેક્ટર અને વોલ્ટેજના ઘટાડાથી ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરવામાં અસમર્થતા, નેટવર્ક ટ્રાન્સમિશન ક્ષમતામાં ઘટાડો અને નુકસાનમાં વધારો થાય છે.તેથી, કાર્યકારી વોલ્ટેજની ગુણવત્તા સુધારવા, પાવર ફેક્ટરમાં સુધારો કરવા, સિસ્ટમની ખોટ ઘટાડવા અને પાવર સપ્લાય સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા માટે તે ખૂબ જ વ્યવહારુ મહત્વ ધરાવે છે.