Harmonics, __________________ प्रकार की PQ समस्या है। | Electrical MCQ (हिंदी) | Examoogle

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ElectricalPower System

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Harmonics, __________________ प्रकार की PQ समस्या है।

transients

wavefrom distortions

voltage flicker

frequency variations

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतElectricalPower System

wavefrom distortions

Quick Summary:

हार्मोनिक्स को एक आवधिक तरंग (periodic wave) के उन साइनसोइडल घटकों के रूप में परिभाषित किया जाता है जिनकी आवृत्तियाँ मौलिक आवृत्ति (50/60 Hz) के पूर्णांक गुणज (integer multiples) होती हैं। इन्हें 'वेवफॉर्म डिस्टॉर्शन' (तरंग-रूप विरूपण) के रूप में वर्गीकृत किया गया है क्योंकि ये आदर्श साइनसोइडल आपूर्ति वोल्टेज या करंट को एक गैर-साइनसोइडल आवधिक आकार में बदल देते हैं।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$f_n = n \times f_1$ — $n^{th}$ हार्मोनिक आवृत्ति की परिभाषा

$THD = \frac{\sqrt{\sum_{n=2}^{\infty} X_n^2}}{X_1}$ — कुल हार्मोनिक विरूपण (THD) गणना

⚙️ Working Principle

हार्मोनिक्स मुख्य रूप से गैर-रैखिक भार (non-linear loads) जैसे कि पावर इलेक्ट्रॉनिक कन्वर्टर्स (रेक्टिफायर, इनवर्टर), वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव (VFDs), और सैचुरेटेड मैग्नेटिक कोर (ट्रांसफार्मर) द्वारा उत्पन्न होते हैं। ये उपकरण एक सुचारू तरंग के बजाय पल्स के रूप में करंट खींचते हैं, जिससे सिस्टम इम्पीडेंस के पार परिणामी वोल्टेज ड्रॉप विकृत हो जाता है, जो नेटवर्क के माध्यम से प्रसारित होता है।

📌 Key Points

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भारत में मौलिक आवृत्ति 50 Hz है।
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हार्मोनिक्स ट्रांसफार्मर और मोटरों में $I^2R$ नुकसान और हीटिंग को बढ़ाते हैं।
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गैर-रैखिक भार हार्मोनिक करंट इंजेक्शन के प्राथमिक स्रोत हैं।
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हार्मोनिक्स को कम करने के लिए पैसिव फिल्टर (LC सर्किट) या एक्टिव पावर फिल्टर (APFs) का उपयोग किया जाता है।

✅ Advantages

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हार्मोनिक्स की पहचान डेट्यून्ड फिल्टर के लक्षित उपयोग की अनुमति देती है।
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एक्टिव फिल्टरिंग एक साथ कई हार्मोनिक ऑर्डर्स को कम कर सकती है।

❌ Disadvantages / Limitations

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उच्च हार्मोनिक सामग्री ओवरहीटिंग के कारण इन्सुलेशन की समयपूर्व उम्र बढ़ने का कारण बनती है।
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संवेदनशील संचार और नियंत्रण सर्किट के साथ हस्तक्षेप (EMI)।

🛠️ Applications / Uses

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औद्योगिक मोटरों में वेरिएबल फ्रीक्वेंसी ड्राइव (VFDs)।
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बिजली संचरण के लिए HVDC कन्वर्टर स्टेशन।
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ग्रिड-कनेक्टेड सोलर फोटोवोल्टिक इनवर्टर।

📄 Additional Information

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IEEE 519 वह मानक है जो पावर सिस्टम में हार्मोनिक स्तरों को सीमित करता है।
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विकल्प A (Transients) अल्पकालिक आवेगी या दोलनकारी सर्ज होते हैं।
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विकल्प C (Voltage flicker) आर्क भट्टियों जैसे तेजी से बदलते भार के कारण होता है।
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विकल्प D (Frequency variations) उत्पादन और मांग के बीच संतुलन से संबंधित है।

📊 Diagram / Illustration

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B सही है — हार्मोनिक्स आवधिक वेवफॉर्म को उसके शुद्ध साइनसोइडल आकार से विचलित कर देते हैं, जिससे इन्हें वेवफॉर्म डिस्टॉर्शन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

Core Concepts Used

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गैर-रैखिक भार (Non-linear Loads) फोरियर विश्लेषण (Fourier Analysis) पावर क्वालिटी (PQ)

💡 EXAM TIP

परीक्षाओं में, हमेशा 'स्टेडी-स्टेट' विरूपण (हार्मोनिक्स) और 'इवेंट-आधारित' घटनाओं (ट्रांजिएंट्स/सैग्स/स्वेल) के बीच अंतर करें।

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