थ्री फेज सर्किट में शक्ति का मापन | Power Measurement In Three Phase Power System

थ्री फेज सर्किट में शक्ति मापन की विधियां— थ्री फेज सर्किट में शक्ति मापन की 3 विधियां है।

A. एक वॉटमीटर विधि

B. दो वॉटमीटर विधि

C. तीन वॉटमीटर विधि

1. एक वॉटमीटर विधि (One Wattmeter Method of Power Measurement)— एक वॉटमीटर विधि का उपयोग निम्न शक्ति मापन (low power measure) में किया जाता है।

एक वॉटमीटर विधि का उपयोग सिंगल फेज में कुल शक्ति मापन के लिए किया जाता है।

(One Wattmeter Method of Power Measurement)

सिंगल फेज शक्ति मापन में कुल शक्ति= वॉटमीटर की रीडिंग

थ्री फेज में कुल शक्ति= 3 × वॉटमीटर की रीडिंग

• एक वॉटमीटर विधि का उपयोग थ्री फेज में जब संन्तुलित भार (balanced load) हो तब वास्तविक शक्ति (active power) का मापन करने में किया जाता है।

• एक वॉटमीटर विधि का उपयोग थ्री फेज में जब संन्तुलित भार (balanced load) हो तब प्रतिघाती शक्ति (reactive power) का मापन करने के लिए प्रयोग किया जाता है।

• सिंगल फेज में कुल शक्ति वॉटमीटर रीडिंग के बराबर होती है, जबकि थ्री फेज में कुल शक्ति वॉटमीटर के रीडिंग के 3 गुना के बराबर है, क्योंकि इसमें तीनो फेजो के शक्ति खपत बराबर है।

• एक वॉटमीटर विधि से प्रतिघाती शक्ति का मापन करते समय वॉटमीटर की सीसी (C.C) किसी एक सिंगल फेज पर जबकि पीसी (P.C) अन्य दो फेजो के बीच जोड़ी जाती है तथा इस समय वॉटमीटर की रीडिंग वॉट न होकर वोल्ट–एम्पियर (Volt–Ampere) होती है।

2. दो वॉटमीटर विधि (Two Wattmeter Method of Power Measurement)— इस विधि का उपयोग संतुलित भार और असंतुलित भार (balance & unbalance load) शक्ति के मापन में किया जा सकता है, परन्तु इस विधि की मुख्य कमी यह है की—

• थ्री फेज चार तार (4 wire) प्रणाली में जब असंतुलित भार हो तब दो वॉटमीटर विधि से शक्ति का मापन नही किया जा सकता है।

• जब थ्री फेज तीन तार (3 wire) संतुलित भार (balanced load) हो तब इस विधि का उपयोग किया जा सकता है।

• थ्री फेज तीन तार (3 wire) सिस्टम में जब असंतुलित भार हो तब भी इस विधि से शक्ति का मापन किया जा सकता है।

• थ्री फेज चार तार (4 wire) में जब संतुलित भार (balanced load) हो तब इस विधि से शक्ति का मापन किया जा सकता है।

• थ्री फेज चार तार (4 wire system) में असंतुलित भार होने पर यह शक्ति का मापन नही करता है, इसका कारण यह है की इसमें दो वॉटमीटर होते है, इन दोनो की C.C दो फेजों पर जुड़ती है जो तीसरा फेज खाली रह जाता है जिस पर C.C नही है इन दोनो वाटमीटरो की P.C उस फेज पर जुड़ती है अतः यहां न्यूट्रल तार पर कोई संयोजन (connection) नही होता है। हम जानते है की जब असंतुलित भार होगा उस समय न्यूट्रल में भी कुछ न कुछ धारा अवश्य प्रवाहित होगी जो करेंट न्यूट्रल से होकर प्रवाहित हो रही है उसकी गणना नही की जा सकती है इसलिए शक्ति का मापन नही किया जा सकता है।

• दो वॉटमीटर विधि से शक्ति का मापन, पावर फैक्टर का मापन और प्रतिघाती शक्ति का मापन भी किया जा सकता है।

(One Wattmeter Method of Power Measurement)

दो वॉटमीटर विधि से शक्ति मापन में कुल शक्ति= P1+P2

शक्ति मापन के 2 वॉटमीटर विधि में भार के पावर फैक्टर के अनुसार मीटर की रीडिंग—

• जब फेज अन्तर 0° हो तब पावर फैक्टर=1

• W1= W2 अर्थात दोनो वॉटमीटर की रीडिंग बराबर और धनात्मक होगी।

• जब फेज अन्तर 1°–59° अर्थात 0°– 60° के बीच में हो तब पावर फैक्टर= 1 से 0.5 के बीच (0.99–0.51 के बीच)

• अर्थात W1≈W2 दोनो वॉटमीटर की रीडिंग अलग–अलग और धनात्मक होगी।

• जब फेज अन्तर 60° हो तब पावर फैक्टर= 0.5

• अर्थात W1=PT और W2=0 एक वॉटमीटर की रीडिंग कुल शक्ति के बराबर तथा दूसरे की शून्य होगी।

• जब फेज अन्तर 61°–89° के बीच अर्थात 60°–90° के बीच में हो तब पावर फैक्टर= 0.5 से 0 के बीच (0-49 से 0.01तक)

• W1= धनात्मक & W2= ऋणात्मक W2 PC के सिरे परिवर्तित करके, एक वॉटमीटर की रीडिंग धनात्मक तथा एक वॉटमीटर की रीडिंग ऋणात्मक, जो ऋणात्मक दे रहा है उसके PC के सिरे बदल देगे।

• जब फेज अन्तर 90° हो तब पावर फैक्टर= 0

• W1=W2= 0 दोनो वॉटमीटर की रीडिंग शून्य होगी।

3. तीन वॉटमीटर विधि (Three Wattmeter Method of Power Measurement)— थ्री फेज में जब असंतुलित भार (unbalanced load) हो उस समय शक्ति मापन के लिए 3 वॉटमीटर विधि का उपयोग करते है।

सामान्यतः इस प्रकार की विधि को थ्री फेज चार तार सप्लाई सिस्टम के लिए उपयोग में लेते है।

(One Wattmeter Method of Power Measurement)

कुल शक्ति (PT)= W1+W2+W3

या

कुल शक्ति (PT)= P1+P2+P3

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