एपीएफ बनाम एएचएफ बनाम एसवीजी: आपको किस पावर क्वालिटी डिवाइस की आवश्यकता है?

सारांश। एपीएफ बनाम एएचएफ बनाम एसवीजी अंतर को समझना पावर क्वालिटी खरीद में सबसे महंगा गलती को रोकता है: एक ऐसा उपकरण खरीदना जो उस समस्या को हल करता है जो प्लांट के पास नहीं है। तीनों आईजीबीटी कन्वर्टर्स का उपयोग करते हैं और तीनों कैटलॉग में समान दिखते हैं, लेकिन एक एक्टिव पावर फिल्टर करंट डिस्टॉर्शन को लक्षित करता है, एक एक्टिव हार्मोनिक फिल्टर हार्मोनिक्स और अक्सर रिएक्टिव पावर को भी लक्षित करता है, और एक स्टैटिक वैर जनरेटर बहुत बड़े पैमाने पर वोल्टेज सपोर्ट और रिएक्टिव कंपन को लक्षित करता है। यह तुलना नियंत्रण उद्देश्यों, विशिष्ट रेटिंग और प्रत्येक उपकरण के मापन बिंदुओं की व्याख्या करती है, यह दिखाती है कि उनके कार्य कहाँ ओवरलैप होते हैं, और उन प्लांट्स के लिए एक चयन पथ प्रदान करती है जिन्हें एक से अधिक क्षमता की आवश्यकता होती है। इसमें हाइब्रिड व्यवस्थाएं भी शामिल हैं जहां एक एएचएफ बोर्ड पर हार्मोनिक्स को संभालता है जबकि एक एसवीजी इनकमर पर रिएक्टिव पावर का प्रबंधन करता है।

तकनीकी रूप से एपीएफ, एएचएफ और एसवीजी क्या हैं?

दोनों उपकरण नेटवर्क के समानांतर जुड़े वोल्टेज-स्रोत कन्वर्टर्स हैं। एक एक्टिव पावर फिल्टर (एपीएफ) लोड करंट को मापता है, डिस्टॉर्शन घटक को निकालता है और एक विपरीत करंट इंजेक्ट करता है ताकि सप्लाई करंट साइनसोइडल हो जाए। एक एक्टिव हार्मोनिक फिल्टर (एएचएफ) स्पष्ट हार्मोनिक ऑर्डर चयन के साथ समान कार्य करता है, और अधिकांश आधुनिक उत्पाद परिवारों में रिएक्टिव करंट, लोड बैलेंसिंग और कुछ मॉडलों में कम वोल्टेज पर फ्लिकर सपोर्ट भी प्रदान करता है।

एक स्टैटिक वैर जनरेटर (एसवीजी) कन्वर्टर टोपोलॉजी साझा करता है लेकिन एक अलग नियंत्रण उद्देश्य। यह वोल्टेज बनाए रखने, पावर फैक्टर में सुधार करने और फ्लिकर को दबाने के लिए रिएक्टिव करंट को नियंत्रित करता है। इसकी रेटिंग एम्पीयर हार्मोनिक करंट के बजाय केवीएआर या एमवीए में व्यक्त की जाती है, और यह आमतौर पर नवीकरणीय प्लांट्स, सबस्टेशनों और भारी उद्योग के लिए मध्यम वोल्टेज (6 केवी से 35 केवी) पर लागू होती है। कम वोल्टेज पर एक एएचएफ और एक एसवीजी के बीच की सीमा धुंधली हो जाती है, क्योंकि रिएक्टिव क्षमता वाला एक आधुनिक एएचएफ बहुत कुछ कर सकता है जो एक छोटा एलवी एसवीजी करता है।

व्यावहारिक अंतर वह मात्रा है जिसे प्रत्येक उपकरण मापता और नियंत्रित करता है। एक एएचएफ लोड करंट हार्मोनिक्स को मापता है और उन्हें नियंत्रित करता है; एक एसवीजी वोल्टेज को मापता है और रिएक्टिव आउटपुट को नियंत्रित करता है। एक एपीएफ अक्सर एक एएचएफ के समान हार्डवेयर होता है जिसमें एक सरल नियंत्रण लक्ष्य होता है, यही कारण है कि कुछ बाजारों में दो शब्दों का परस्पर उपयोग किया जाता है और दूसरों में अलग-अलग। कोटेशन की तुलना करते समय, पूछें कि उपकरण वास्तव में क्या नियंत्रित करता है, किस मापन बिंदु पर, और जब अन्य कार्य सक्षम होते हैं तो उस नियंत्रण का क्या होता है।

रेटिंग बाकी कहानी बताती हैं। लो-वोल्टेज एएचएफ आमतौर पर 380-690 वी पर 15-600 ए का कंपेंसिंग करंट होते हैं। लो-वोल्टेज एसवीजी दसियों से कुछ सौ केवीएआर तक कवर करते हैं। मीडियम-वोल्टेज एसवीजी कैस्केडेड एच-ब्रिज कॉन्फ़िगरेशन में दसियों एमवीए तक पहुंचते हैं। 400 वी पर 100 ए एएचएफ लगभग 69 केवीएआर कन्वर्टर क्षमता के बराबर है, जो बताता है कि दो उत्पाद परिवार इतने अलग-अलग क्यों स्केल करते हैं।

कन्वर्टर क्षमता साझा की जाती है, योगात्मक नहीं। 400 वी पर 100 ए उपकरण में लगभग 69 केवीएआर की स्पष्ट कन्वर्टर क्षमता होती है। यदि यह 60 ए हार्मोनिक करंट और 40 ए रिएक्टिव करंट इंजेक्ट करता है, तो वेक्टर योग अभी भी रेटिंग के भीतर रहना चाहिए। मार्केटिंग शीट जो अधिकतम हार्मोनिक करंट और अधिकतम रिएक्टिव करंट को अलग-अलग सूचीबद्ध करती हैं, इस बाधा को अस्पष्ट करती हैं, और यह वह एकल सबसे आम कारण है कि एक मल्टीफ़ंक्शन डिवाइस वास्तविक प्लांट में अपने डेटाशीट से कम प्रदर्शन करता है।

गलत उपकरण चुनने का महंगा गलती क्यों है

1. वोल्टेज की समस्याएं हार्मोनिक समस्याएं नहीं हैं। एक प्लांट जिसमें स्थिर 0.86 पावर फैक्टर और स्थिर वोल्टेज है, उसे रिएक्टिव कंपन की आवश्यकता होती है, न कि हार्मोनिक फ़िल्टरिंग की। पावर फैक्टर पेनल्टी को ठीक करने के लिए एएचएफ स्थापित करना रिएक्टिव करंट पर कन्वर्टर क्षमता को बर्बाद करता है जिसे कैपेसिटर बैंक या एसवीजी अधिक सस्ते में आपूर्ति कर सकता है।

2. हार्मोनिक समस्याएं रिएक्टिव उपकरणों से गायब नहीं होती हैं। एक कैपेसिटर बैंक पावर फैक्टर में सुधार करता है और यदि डीट्यूनिंग गलत है तो 5 वें या 7 वें हार्मोनिक को बढ़ा सकता है। एक प्लांट जिसने पीएफ पेनल्टी को ठीक करने के लिए कैपेसिटर स्थापित किए और फिर खराब डिस्टॉर्शन मापा, उसने यह सबक महंगा सीखा है।

3. मापन बिंदु परिणाम तय करते हैं। एक एएचएफ अपने सीटी स्थान पर करंट को नियंत्रित करता है। यदि सीटी बोर्ड पर है लेकिन यूटिलिटी ट्रांसफार्मर सेकेंडरी पर मीटर करती है, तो असंतुलित अपस्ट्रीम लोड अनुपालन माप में बने रहते हैं। इनकमर पर एक एसवीजी वोल्टेज को मापता है, इसलिए इसका उद्देश्य स्वाभाविक रूप से यूटिलिटी मीटरिंग के साथ संरेखित होता है। मापन बिंदु से उपकरण का मिलान समस्या से कार्य का मिलान जितना ही महत्वपूर्ण है।

4. स्केल अर्थशास्त्र निर्धारित करता है। 400 वी पर 200 ए हार्मोनिक लोड के लिए, एक 50ए-600ए रेटेड एपीएफ सीधा जवाब है। 35 केवी पर 20 एमवीएआर रिएक्टिव आवश्यकता के लिए, एक मीडियम-वोल्टेज एसवीजी ही एकमात्र व्यावहारिक विकल्प है। स्टैक्ड लो-वोल्टेज फिल्टर के साथ एक बड़े रिएक्टिव ड्यूटी को कवर करने का प्रयास महंगा और यांत्रिक रूप से अजीब है।

5. संयुक्त कर्तव्यों को स्पष्ट विनिर्देश की आवश्यकता है। एक उपकरण जो हार्मोनिक्स, पीएफ और बैलेंसिंग करने का दावा करता है, उसे तीनों एक साथ काम करते समय डीरेटिंग बताना चाहिए। कुछ इकाइयां केवल तभी पूर्ण हार्मोनिक करंट प्रदान करती हैं जब रिएक्टिव आउटपुट शून्य हो। प्रत्येक फ़ंक्शन के अधिकतम के बजाय संयुक्त ड्यूटी वक्र के लिए पूछें।

6. मानक कार्य के अनुसार भिन्न होते हैं। हार्मोनिक सीमाएं आईईईई 519 या आईईसी 61000 श्रृंखला से आती हैं; वोल्टेज और फ्लिकर सीमाएं आईईसी 61000-3-3 और राष्ट्रीय ग्रिड कोड से आती हैं। एक उद्देश्य के लिए अनुपालन करने वाला उपकरण दूसरे के लिए कोई सबूत नहीं दे सकता है, जो निरीक्षण पर मायने रखता है।

7. जीवनचक्र और स्पेयर उत्पाद परिवार के अनुसार भिन्न होते हैं। लो-वोल्टेज फिल्टर मॉड्यूल एक वितरक की कैटलॉग में उपभोज्य वस्तुएं हैं; मीडियम-वोल्टेज एसवीजी सब-असेंबली प्रोजेक्ट घटक हैं जिनमें लंबे लीड टाइम होते हैं। एलवी फ़िल्टरिंग पर मानकीकरण करने वाला एक प्लांट एक स्पेयर मॉड्यूल रखता है और हर बोर्ड को कवर करता है। एमवी एसवीजी वाले प्लांट को प्रोजेक्ट-विशिष्ट स्पेयर प्लान और अक्सर, एक सेवा अनुबंध की आवश्यकता होती है। इस अंतर को अनदेखा करने वाली कुल स्वामित्व लागत की तुलना भ्रामक है।

8. ग्रिड-कोड साक्ष्य घोषित कार्य से मेल खाना चाहिए। नवीकरणीय इंटरकनेक्शन तेजी से कनेक्शन बिंदु पर प्रदर्शित रिएक्टिव क्षमता, वोल्टेज राइड-थ्रू और हार्मोनिक उत्सर्जन सीमा की आवश्यकता होती है। साक्ष्य पैकेज प्रति डिवाइस प्रकार और प्रति रेटिंग के अनुसार इकट्ठा किया जाता है। दो उपकरणों में कार्यों को मिलाना विद्युत रूप से ठीक है, लेकिन प्रलेखन को यह दिखाना होगा कि कौन सा उपकरण कौन सी आवश्यकता प्रदान करता है, और यूटिलिटी ठीक उसी शब्दों में पूछेगी।

एपीएफ, एएचएफ और एसवीजी के बीच चयन कैसे करें

चरण 1 - उत्पाद से पहले समस्या को चिह्नित करें। एक सप्ताह के लिए टीएचडीआई, व्यक्तिगत ऑर्डर, पावर फैक्टर, वोल्टेज भिन्नता, फ्लिकर और असंतुलन को लॉग करें। प्रमुख मुद्दा उपकरण निर्धारित करता है; यदि दो मुद्दे तुलनीय हैं, तो हाइब्रिड के लिए योजना बनाएं।

चरण 2 - जांचें कि क्या न्यूट्रल शामिल है। सिंगल-फेज लोड वाले चार-तार बोर्डों को ट्रिपलेन कंपन की आवश्यकता होती है। चार-तार क्षमता वाला एलवी वितरण अलमारियों के लिए रैक-माउंटेड मॉड्यूलर एपीएफ एक कॉम्पैक्ट फ्रेम में इस मामले को कवर करता है।

चरण 3 - मिश्रित समस्याओं के लिए हाइब्रिड आर्किटेक्चर पर निर्णय लें। एक सामान्य व्यवस्था: प्रत्येक समस्याग्रस्त बोर्ड पर करंट डिस्टॉर्शन के लिए एक एएचएफ, और इनकमर पर पीएफ और वोल्टेज के लिए एक एसवीजी। 150 केवीएआर मॉड्यूलर एसवीजी कैबिनेट और औद्योगिक संयंत्रों के लिए लो-वोल्टेज एएचएफ आमतौर पर इस तरह एक साथ तैनात किए जाते हैं।

चरण 4 - समन्वय और सीटी प्लेसमेंट की पुष्टि करें। एक ही नेटवर्क पर दो तेज कन्वर्टर्स इंटरैक्ट कर सकते हैं। प्रत्येक उपकरण के लिए मापन बिंदु का दस्तावेजीकरण करें, करंट को नियंत्रित करने के लिए एएचएफ सेट करें और वोल्टेज को नियंत्रित करने के लिए एसवीजी सेट करें, और स्टेप लोड के तहत दोनों को ऊर्जावान होने पर स्थिरता सत्यापित करें।

चरण 5 - प्रत्येक फ़ंक्शन के लिए साक्ष्य निर्दिष्ट करें। उन मानकों को सूचीबद्ध करें जिन्हें आपको पूरा करना होगा और प्रति फ़ंक्शन परीक्षण साक्ष्य की आवश्यकता है: हार्मोनिक करंट सीमाएं, पीएफ रेंज, वोल्टेज विनियमन बैंड और फ्लिकर कमी। सभी कार्यों को कवर करने वाला एक एकल अनुपालन दावा यूटिलिटी समीक्षा के लिए शायद ही कभी पर्याप्त होता है।

चरण 6 - कुल स्वामित्व लागत की तुलना करें, इकाई मूल्य की नहीं। स्विचगियर स्पेस, केबल, नुकसान, रखरखाव और स्पेयर शामिल करें। एक मल्टी-फ़ंक्शन एएचएफ एक सादे एपीएफ से अधिक महंगा हो सकता है लेकिन एक अलग कैपेसिटर बैंक और नियंत्रक को हटा देता है, जो अक्सर रैंकिंग को बदल देता है।

मध्यम वोल्टेज पर उन प्लांट्स के लिए जहां रिएक्टिव पावर हावी है, निर्णय आमतौर पर एक एसवीजी और डीट्यूनड रिएक्टरों के साथ एक पारंपरिक कैपेसिटर बैंक के बीच होता है। मीडियम-वोल्टेज कॉन्फ़िगरेशन के लिए एसवीजी रेंज ब्राउज़ करें, और जब प्रमुख समस्या वोल्टेज सपोर्ट के बजाय करंट डिस्टॉर्शन हो तो एएचएफ रेंज से तुलना करें। हमारी इंजीनियरिंग टीम आपकी मापी गई डेटा के खिलाफ दोनों परिदृश्यों को मॉडल कर सकती है इससे पहले कि आप प्रतिबद्ध हों।

स्केल करने से पहले पायलट करें। जहां साइट में कई समान बोर्ड हैं, एक महीने के लिए एक को पायलट के रूप में फ़िल्टर करें, परिणाम को मापें और बाकी को आकार देने के लिए डेटा का उपयोग करें। इसमें एक अतिरिक्त कमीशनिंग विज़िट लगती है और आमतौर पर मूल मूल्यांकन में कम से कम एक धारणा को ठीक करता है, विशेष रूप से हार्मोनिक ड्यूटी कवर होने के बाद कन्वर्टर कितना रिएक्टिव करंट बचा सकता है।

सामान्य विनिर्देश जाल। जो चार सबसे अधिक बार दिखाई देते हैं: एक ही समय में रिएक्टिव ड्यूटी बताए बिना हार्मोनिक करंट रेटिंग का उद्धरण देना; फॉल्ट लेवल बताए बिना वोल्टेज रेगुलेशन बैंड निर्दिष्ट करना जिस पर यह लागू होता है; यह मानना कि चार-तार इकाई केवल कार्यालयों में आवश्यक है; और कीमत पर अकेले एक मल्टी-फ़ंक्शन डिवाइस की तुलना एक सिंगल-फ़ंक्शन डिवाइस से करना। प्रत्येक को तकनीकी अनुसूची में एक अतिरिक्त पंक्ति के साथ बंद करना आसान है।

शुरुआती बिंदु को ठीक से मापें। एक डिवाइस तुलना केवल उसके पीछे के सर्वेक्षण जितनी अच्छी होती है। व्यक्तिगत हार्मोनिक ऑर्डर, आंशिक और पूर्ण लोड पर पीएफ, शिफ्ट परिवर्तन पर वोल्टेज भिन्नता, वेल्डिंग या आर्क लोड होने पर फ्लिकर, और चार-तार बोर्डों पर न्यूट्रल करंट रिकॉर्ड करें। गलत समय पर कैप्चर किया गया दस मिनट का डेटा हर बाद के निर्णय को गुमराह करता है, और यह सबसे आम कारण है कि सही ढंग से निर्दिष्ट डिवाइस अभी भी निराश करता है।

डिवाइस को मीटरिंग टैरिफ के साथ संरेखित करें। कुछ यूटिलिटीज 15-मिनट के औसत पर मापी गई रिएक्टिव पावर चार्ज लागू करती हैं, जबकि हार्मोनिक सीमाएं बहुत छोटी खिड़कियों पर मूल्यांकित की जा सकती हैं। इसलिए दो उद्देश्यों को स्थापना के विभिन्न बिंदुओं पर काम करने वाले विभिन्न उपकरणों द्वारा पूरा किया जा सकता है, और एक एकल उपकरण स्वचालित रूप से दोनों को संतुष्ट करने का सबसे सस्ता तरीका नहीं है। यह मानने से पहले टैरिफ संरचना की जांच करें कि एक मल्टी-फ़ंक्शन यूनिट हर एक्सपोजर को बंद कर देती है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

क्या एपीएफ एएचएफ के समान है?

अक्सर हार्डवेयर समान होता है और शब्दों का परस्पर उपयोग किया जाता है। सख्ती से, एक एएचएफ स्पष्ट हार्मोनिक ऑर्डर चयन निर्दिष्ट करता है और आमतौर पर रिएक्टिव और बैलेंसिंग फ़ंक्शन जोड़ता है, जबकि एपीएफ एक्टिव फ़िल्टरिंग की व्यापक श्रेणी का वर्णन करता है। लिखित रूप में नियंत्रण कार्यों की पुष्टि करें।

क्या एएचएफ कैपेसिटर बैंक को बदल सकता है?

आंशिक रूप से। रिएक्टिव क्षमता वाला एक एएचएफ लीडिंग या लैगिंग रिएक्टिव करंट की आपूर्ति कर सकता है और पावर फैक्टर में सुधार कर सकता है, लेकिन प्रति एम्पीयर केवीएआर कन्वर्टर रेटिंग द्वारा सीमित है। बड़े रिएक्टिव कर्तव्यों एसवीजी या ठीक से डीट्यूनड कैपेसिटर बैंक के साथ अधिक किफायती होते हैं।

क्या मुझे एएचएफ और एसवीजी दोनों की आवश्यकता है?

केवल जहां हार्मोनिक डिस्टॉर्शन और वोल्टेज या फ्लिकर दोनों समस्याएं महत्वपूर्ण हैं। कई औद्योगिक प्लांट बोर्ड पर एएचएफ के साथ डिस्टॉर्शन को हल करते हैं और वोल्टेज सपोर्ट यूटिलिटी के लिए छोड़ देते हैं। नवीकरणीय प्लांट्स और कमजोर ग्रिड को अक्सर दोनों की आवश्यकता होती है।

कौन सा उपकरण तेजी से प्रतिक्रिया करता है?

दोनों कन्वर्टर-आधारित हैं और आमतौर पर मिलीसेकंड के भीतर प्रतिक्रिया करते हैं; अंतर नियंत्रण उद्देश्य है न कि गति। एक एएचएफ लोड करंट परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया करता है, जबकि एक एसवीजी वोल्टेज परिवर्तनों पर प्रतिक्रिया करता है, इसलिए स्पष्ट गति उस पर निर्भर करती है जिसे मापा जा रहा है।

क्या एसवीजी हार्मोनिक्स को भी फ़िल्टर कर सकता है?

कुछ एसवीजी में हार्मोनिक कंपन मोड शामिल होते हैं, लेकिन उनकी रेटिंग रिएक्टिव ड्यूटी के लिए केवीएआर में होती है, इसलिए हार्मोनिक क्षमता सीमित होती है। जहां डिस्टॉर्शन मुख्य मुद्दा है, एक समर्पित एएचएफ कन्वर्टर क्षमता का अधिक कुशलता से उपयोग करता है।

मीडियम-वोल्टेज हार्मोनिक समस्याओं के बारे में क्या?

मीडियम-वोल्टेज फ़िल्टरिंग में आमतौर पर एक स्टेप्ड एसवीजी या एक ट्यून्ड फ़िल्टर ब्रांच को स्रोत पर एलवी फ़िल्टरिंग के साथ जोड़ा जाता है। सबसे किफायती समाधान आमतौर पर कम वोल्टेज पर फ़िल्टर करना होता है जहां नॉनलाइनियर लोड वास्तव में होते हैं, न कि एमवी इनकमर पर।

निष्कर्ष

एपीएफ, एएचएफ और एसवीजी एक टोपोलॉजी साझा करते हैं लेकिन एक उद्देश्य नहीं। मापी गई समस्या के लिए उपकरण का मिलान करें: करंट डिस्टॉर्शन फ़िल्टरिंग के लिए कहता है, वोल्टेज और रिएक्टिव ड्यूटी एसवीजी के लिए कहती है, और मिश्रित समस्याएं स्पष्ट रूप से अलग मापन बिंदुओं के साथ हाइब्रिड को उचित ठहराती हैं। संयुक्त ड्यूटी वक्र और प्रति-फ़ंक्शन परीक्षण साक्ष्य निर्दिष्ट करें, और चुनाव कैटलॉग तुलना के बजाय एक इंजीनियरिंग निर्णय बन जाता है।

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