क्या बिजली की गुणवत्ता का संकट मंडरा रहा है? APView पावर क्वालिटी ऑनलाइन मॉनिटरिंग डिवाइस हार्मोनिक्स, फ्लिकर और वोल्टेज सैग्स के लिए सटीक निदान प्रदान करता है!

I. विभिन्न उद्योगों में विद्युत गुणवत्ता निगरानी की वर्तमान स्थिति

1.1 पवन ऊर्जा उत्पादन: हार्मोनिक्स (जनरेटर और पावर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के बीच बेमेल); वोल्टेज विचलन (पवन टरबाइन जनरेटर का चालू और बंद होना); छोटे पृथक पावर ग्रिड में आवृत्ति विचलन होगा।

1.2 सौर ऊर्जा उत्पादन: हार्मोनिक्स (इनवर्टर); वोल्टेज उतार-चढ़ाव और झिलमिलाहट (आउटपुट पावर का यादृच्छिक उतार-चढ़ाव); डीसी घटक (इनवर्टर)।

1.3 डेटा सेंटर: हार्मोनिक्स (स्विचिंग पावर सप्लाई, यूपीएस, आवृत्ति रूपांतरण उपकरण)।

1.4 पेट्रोकेमिकल उद्योग: वोल्टेज उतार-चढ़ाव के प्रति उच्च संवेदनशीलता, अर्थात्, "क्षणिक वोल्टेज गिरावट" (जो पेट्रोकेमिकल संयंत्रों के बंद होने का कारण बन सकती है); वोल्टेज सैग (बड़े मोटरों और मोटर समूहों के कारण)।

1.5 धातुकर्म उद्योग: हार्मोनिक्स (रोलिंग मिलों और बड़े ब्लोअर के गति नियंत्रण उपकरण); वोल्टेज उतार-चढ़ाव (आर्क भट्टियां)।

1.6 सेमीकंडक्टर उद्योग: उपकरणों की उच्च संवेदनशीलता।

II. विद्युत गुणवत्ता निगरानी की मांग का विश्लेषण

विद्युत क्षेत्र में स्वचालन के स्तर में सुधार के साथ, विद्युत इलेक्ट्रॉनिक प्रौद्योगिकी द्वारा संचालित विभिन्न गैर-रेखीय भारों का अनुपात, जैसे कि रेक्टिफिकेशन, इन्वर्जन और आवृत्ति रूपांतरण, लगातार बढ़ रहा है। इसके अलावा, अपूर्ण विनियमन विधियों और बाहरी हस्तक्षेप के कारण, विद्युत गुणवत्ता में गिरावट आई है। राष्ट्रीय आर्थिक उद्यमों में बड़ी संख्या में कंप्यूटर और माइक्रोप्रोसेसर द्वारा नियंत्रित सटीक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण उपयोग में लाए जा रहे हैं, जो विद्युत आपूर्ति की गुणवत्ता के प्रति अधिक संवेदनशील होते जा रहे हैं और विद्युत गुणवत्ता के लिए उच्चतर आवश्यकताएँ रखते हैं। इस प्रकार, विद्युत गुणवत्ता संबंधी समस्याएँ और उनके समाधान धीरे-धीरे अनुसंधान का एक प्रमुख विषय बन गए हैं।

विद्युत गुणवत्ता प्रबंधन संबंधी उपाय (अंतरिम) में यह स्पष्ट किया गया है कि विद्युत गुणवत्ता प्रबंधन "मानक मार्गदर्शन, रोकथाम को प्राथमिकता और व्यापक उपचार" के सिद्धांत का पालन करेगा। विद्युत उत्पादन, आपूर्ति और उपभोग करने वाले सभी पक्ष परियोजना नियोजन, डिजाइन, निर्माण और संचालन की संपूर्ण प्रक्रिया के दौरान विद्युत गुणवत्ता की सक्रिय रोकथाम और नियंत्रण की अवधारणा को लागू करेंगे, ताकि संयुक्त रूप से एक सुरक्षित विद्युत संचालन वातावरण बनाए रखा जा सके।

विद्युत ग्रिड की विद्युत गुणवत्ता में सुधार करने के लिए, सर्वप्रथम विद्युत गुणवत्ता का सटीक पता लगाना और विश्लेषण करना, विद्युत ग्रिड के विद्युत गुणवत्ता स्तर को मापना, विभिन्न विद्युत गुणवत्ता समस्याओं के कारणों का विश्लेषण और निर्धारण करना आवश्यक है, ताकि विद्युत गुणवत्ता में सुधार के लिए एक आधार प्रदान किया जा सके।

Ⅲ. एपीव्यू सीरीज़ पावर क्वालिटी एनालाइज़र

1. निगरानी कार्य – स्थिर अवस्था निगरानी

वोल्टेज, करंट, पावर, विद्युत ऊर्जा आदि का मापन; वोल्टेज विचलन; वोल्टेज असंतुलन; करंट असंतुलन; हार्मोनिक वोल्टेज/हार्मोनिक करंट; इंटरहार्मोनिक वोल्टेज/इंटरहार्मोनिक करंट; हार्मोनिक पावर; हार्मोनिक फेज एंगल; कुल हार्मोनिक विरूपण (टीएचडी); उच्च आवृत्ति हार्मोनिक्स; वोल्टेज उतार-चढ़ाव और झिलमिलाहट; तीव्र वोल्टेज परिवर्तन। मॉनिटरिंग डेटा डिवाइस इंटरफेस पर प्रदर्शित होता है, जिससे वास्तविक समय के वेवफॉर्म और फॉल्ट वेवफॉर्म देखे जा सकते हैं।

2. निगरानी कार्य – क्षणिक निगरानी

वोल्टेज में गिरावट की घटनाओं को दर्ज करना, वोल्टेज में गिरावट के स्रोतों का पता लगाना और गिरावट सहनशीलता वक्रों का विश्लेषण करना।

अल्पकालिक व्यवधानविद्युत प्रणाली में एक ऐसी घटना जहां किसी निश्चित बिंदु पर विद्युत-आवृत्ति वोल्टेज का रूट-मीन-स्क्वायर (आरएमएस) मान अचानक 0.1 pu से नीचे गिर जाता है, और फिर 10 मिलीसेकंड से 1 मिनट तक की छोटी अवधि के बाद सामान्य हो जाता है।

वोल्टेज में गिरावटविद्युत प्रणाली में एक ऐसी घटना जहां किसी निश्चित बिंदु पर पावर-फ्रीक्वेंसी वोल्टेज का RMS मान अचानक 0.1 pu से 0.9 pu की सीमा तक गिर जाता है, और फिर 10 मिलीसेकंड से 1 मिनट तक की छोटी अवधि के बाद सामान्य हो जाता है।

वोल्टेज में वृद्धिविद्युत प्रणाली में एक ऐसी घटना जहां किसी निश्चित बिंदु पर पावर-फ्रीक्वेंसी वोल्टेज का RMS मान अस्थायी रूप से 1.1 pu से 1.8 pu की सीमा तक बढ़ जाता है, और फिर 10 मिलीसेकंड से 1 मिनट तक की छोटी अवधि के बाद सामान्य हो जाता है।

दोषों की घटना और समाप्ति के दौरान तरंगों और विद्युत मापदंडों जैसे डेटा को पुनर्प्राप्त करके, समतुल्य प्रतिबाधा विधि का उपयोग प्रतिबाधा परिवर्तनों के स्थान की पहचान और विश्लेषण करने के लिए किया जाता है, ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि वोल्टेज में गिरावट का स्रोत लाइन पक्ष पर है या बस पक्ष पर।

3. निगरानी कार्य – तात्कालिक निगरानी

वोल्टेज ट्रांजिएंट मॉनिटरिंग और करंट ट्रांजिएंट मॉनिटरिंग। फॉल्ट होने के समय के इवेंट रिकॉर्ड और फॉल्ट ऑसिलोग्राम को डिवाइस इंटरफेस और वेब टर्मिनल पर देखा जा सकता है।

क्षणिक अवस्था: यह स्थिर अवस्था में वोल्टेज और/या धारा में होने वाले एक बार के परिवर्तन को संदर्भित करता है, जिसकी अवधि कुछ चक्रों से कम होती है। इसमें सामान्यतः दो प्रकार की घटनाएँ शामिल होती हैं, अर्थात् आवेगी क्षणिक परिवर्तन और दोलनशील क्षणिक परिवर्तन।

4. निगरानी कार्य – दोष तरंगरूप

वोल्टेज विचलन, आवृत्ति विचलन, वोल्टेज वृद्धि, वोल्टेज गिरावट, अल्पकालिक वोल्टेज व्यवधान और वोल्टेज क्षणिक परिवर्तन।

कॉमट्रेडयह एक डेटा फ़ाइल प्रारूप है जो विद्युत प्रणाली मॉडल से प्राप्त क्षणिक तरंगों और घटना डेटा के लिए उपयुक्त है।

5. निगरानी कार्य – रिकॉर्डिंग और भंडारण

पीक्यूडीआईएफ डेटा स्टोरेज, डेटा एक्सपोर्ट, पीक्यूडीआईएफ फॉर्मेट फाइलों के रूप में सहेजे गए इवेंट रिकॉर्ड और 2 घंटे के भीतर स्थिर-अवस्था डेटा की संपीड़ित फाइलें।

इस चिप की स्टोरेज क्षमता 32 जीबी तक है, जिससे मॉनिटरिंग पॉइंट डेटा का रियल-टाइम स्टोरेज संभव हो पाता है। 1 मिनट का डेटा (जिसमें औसत मान, अधिकतम मान, न्यूनतम मान, 95% प्रायिकता मान और रूट-मीन-स्क्वायर मान शामिल हैं) डिवाइस पर 3 महीने तक स्टोर किया जा सकता है, जिसके बाद डेटा को फर्स्ट-इन, फर्स्ट-आउट (FIFO) सिद्धांत के अनुसार अपडेट किया जाता है।

PQDIF डेटा प्रकार DL/T 1608 पावर क्वालिटी डेटा एक्सचेंज फॉर्मेट की विशिष्टताओं का अनुपालन करता है, और PQDIF डेटा 90 दिनों तक संग्रहित किया जा सकता है। डिवाइस द्वारा रिकॉर्ड किया गया PQDIF डेटा और फॉल्ट ऑसिलोग्राम डेटा FTP प्रोटोकॉल के माध्यम से स्थानीय रूप से सहेजा जा सकता है।

6. निगरानी कार्य – वेब सर्वर

स्थिर-अवस्था निगरानी, ​​क्षणिक निगरानी, ​​तात्कालिक निगरानी, ​​दोष दोलन, योग्यता दर सांख्यिकी, आदि।

IV. विद्युत गुणवत्ता ऑनलाइन निगरानी के अनुप्रयोग मामले

4.1 सेमीकंडक्टर उद्योग – शंघाई में एक उच्च स्तरीय सेमीकंडक्टर वेफर अनुसंधान एवं विकास एवं विनिर्माण परियोजना

परियोजना आवश्यकताएँ

ग्राहक मुख्य रूप से उच्च गुणवत्ता वाले सेमीकंडक्टर वेफर्स के अनुसंधान एवं विकास, उत्पादन और बिक्री के साथ-साथ वस्तुओं और प्रौद्योगिकियों के आयात और निर्यात में संलग्न है। विद्युत गुणवत्ता ऑनलाइन निगरानी उपकरणों की तैनाती वोल्टेज में उतार-चढ़ाव, वोल्टेज फ्लिकर, वोल्टेज हार्मोनिक्स/इंटरहार्मोनिक्स, करंट हार्मोनिक्स/इंटरहार्मोनिक्स और अन्य प्रमुख मापदंडों की निगरानी पर केंद्रित है। एकत्रित विद्युत मापदंड डेटा के आधार पर विद्युत वितरण प्रणाली के वोल्टेज और करंट का वैज्ञानिक विश्लेषण करके, वास्तविक समय में विद्युत गुणवत्ता की स्थिति को अधिक समयोचित, सटीक और प्रतिक्रियाशील तरीके से दर्शाया जा सकता है। यह पूरे संयंत्र के स्थिर और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित करता है और वोल्टेज गुणवत्ता संबंधी समस्याओं से उत्पन्न उपकरण क्षति और संपत्ति के नुकसान को कम करता है।

समाधान विन्यास

इस परियोजना की विद्युत वितरण प्रणाली में 1 स्विचिंग स्टेशन और 3 10kV सबस्टेशन शामिल हैं। प्रत्येक विद्युत वितरण प्रणाली में दोहरी इनकमिंग लाइन और सिंगल बस-टाई कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग किया गया है। प्रत्येक सबस्टेशन के दो इनकमिंग लाइन सेक्शन में से प्रत्येक पर एक APView500 विद्युत गुणवत्ता ऑनलाइन निगरानी उपकरण स्थापित किया गया है, कुल मिलाकर 8 उपकरण सभी इनकमिंग लाइन सर्किट की विद्युत गुणवत्ता की निगरानी के लिए तैनात किए गए हैं। संपूर्ण विद्युत आपूर्ति प्रणाली के संचालन और डेटा अधिग्रहण की वास्तविक समय निगरानी को सक्षम करने के लिए, परियोजना में एक एक्रेलईएमएस एंटरप्राइज माइक्रोग्रिड ऊर्जा दक्षता प्रबंधन प्लेटफॉर्म लगाया गया है, जो 35kV से लेकर 0.4kV तक की विद्युत खपत की पूरी निगरानी करता है।

4.2 अर्धचालक उद्योग – एक इलेक्ट्रॉनिक सामग्री निर्माण परियोजना

सेमीकंडक्टर विनिर्माण उद्योग में बिजली की गुणवत्ता से संबंधित मुख्य समस्याएं निम्नलिखित हैं:

हार्मोनिक समस्याएं

आईसी परीक्षण स्टेशन, पीएलसी-नियंत्रित मैनिपुलेटर, चिप निर्माण के लिए वेफर प्रोसेसिंग उपकरण और आवृत्ति-रूपांतरण नियंत्रित अर्धचालक उपकरण सभी हार्मोनिक विरूपण के प्रमुख स्रोत हैं। ये हार्मोनिक्स न केवल उपकरणों में खराबी उत्पन्न करते हैं, बल्कि विद्युत ग्रिड में वापस जाने वाली हार्मोनिक धाराएं अन्य परिपथों में अत्यधिक गर्मी, इलेक्ट्रॉनिक स्विचों के गलत संचालन और अस्थिर आपूर्ति वोल्टेज का कारण भी बन सकती हैं। गंभीर मामलों में, वे उत्पादन लाइन को बंद करने और अर्ध-निर्मित उत्पादों को नष्ट करने का कारण भी बन सकते हैं। इसके अलावा, एपिटैक्सियल उपकरण, डिफ्यूजन उपकरण और आयन इम्प्लांटेशन उपकरण सहित उच्च-ऊर्जा उपकरणों के बार-बार लोड स्विचिंग से बिजली खपत वातावरण की स्थिति और भी खराब हो जाती है।

वोल्टेज में गिरावट और व्यवधान

आधुनिक सेमीकंडक्टर उत्पादन उपकरण बिजली की गुणवत्ता में उतार-चढ़ाव के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं। पारंपरिक उद्योगों की तुलना में, सेमीकंडक्टर और एलसीडी निर्माण प्रक्रियाएं वोल्टेज में अचानक गिरावट के प्रति विशेष रूप से संवेदनशील होती हैं: केवल 16 मिलीसेकंड तक रहने वाली वोल्टेज में 85%-90% की गिरावट भी उपकरण को बंद करने के लिए पर्याप्त हो सकती है। अल्पकालिक व्यवधान की स्थिति में, लोड आमतौर पर बिजली आपूर्ति प्रणाली से पूरी तरह से डिस्कनेक्ट हो जाता है (जब वोल्टेज का आयाम रेटेड मान के 10% से नीचे गिर जाता है)।

वोल्टेज में अचानक गिरावट और अल्पकालिक बिजली कटौती, दोनों ही सेमीकंडक्टर उद्योग में उपकरणों के बंद होने का कारण बन सकती हैं। हालांकि, वोल्टेज में अचानक गिरावट की संभावना अल्पकालिक बिजली कटौती की तुलना में काफी अधिक होती है। संबंधित सर्वेक्षणों से पता चलता है कि बिजली वितरण प्रणाली में होने वाली सभी खराबीयों में से 70% से 80% वोल्टेज में गिरावट के कारण होती हैं, जबकि पारेषण प्रणाली में खराबी के मामले में, वोल्टेज में गिरावट के कारण होने वाली घटनाओं का अनुपात 90% से अधिक होता है।