Harmonične pojave u električnim sustavima: uzroci, efekti i rizici

Harmonikasu kritični, a opet često previdjen fenomen u električnim sistemima. Oni predstavljaju izobličenja idealnog sinusoidnog talasnog oblika napona ili struje, koji se javljaju na frekvencijama koje su cijeli broj višestrukih funtilne frekvencije (npr., 50 Hz ili 60 Hz). Iako su harmonike svojstvene modernim elektroenergetskim sistemima, njihovo nekontrolirano prisustvo može dovesti do teških operativnih i finansijskih posljedica. Ovaj članak će istražiti svoje uzroke, efekte i rizike.

Šta uzrokuje harmoniku?

HarmonikaPrvenstveno potječu iz nelinearnih uređaja-uređaja na kojima se trenutna ne usklađuje sa sinusoidnim naponom talasnog oblika. Uobičajeni primjeri uključuju:

Promjenjive frekvencijske pogone (VFDS) u industrijskim motorima, napajanje prekidača (npr., Računari, poslužitelji, LED rasvjeta), obnovljivi i pretvarači energije (solarni / vjetrovijski sustavi), neprekidni uređaji za napajanje (UPS) i stanice za punjenje električnih vozila. Ova opterećenja poremeti glatki protok struje, proizvodnju iskrivljenih talasnih oblika. Na primjer, VFD može izvući struju u kratkim impulsima, a ne kontinuiranim sinusnim valom, što rezultira harmonikom kao što je treći (150 Hz), 5 (250 Hz), ili harmonike od 7 (350 Hz) ili 7. (350 Hz) ili 7. (350 Hz) harmonika.

Koji su efekti harmonika?  

Harmonika Degradira kvalitet napajanja i nameću značajne skrivene troškove na elektroenergetskoj infrastrukturi:  

Harmonike uzrokuju gubitke energije i povećane troškove. Na primjer, harmonične struje petog poretka mogu rezultirati do 15% dodatnim energijom otpadom u distributivnim sistemima (U.S. Odjel za istraživanje energije). Ova neefikasnost može dovesti do većih računa za struju.  

Može prouzrokovati oštećenja opreme i smanjeni životni vijek, jer harmonične struje generiraju Eddy Currents i histereza gubitaka, što dovodi do pregrijavanja. Transformatori koji rade u visoko-harmonijskom okruženju mogu ne uspeti brže od 30-50% od svog ocijenjenog vijek trajanja. Uz to, harmonika može prouzrokovati rezonancu, što dovodi do preopterećenja kondenzatora i potencijalnim eksplozijama ili požarima. Nadalje, u trofaznim sistemima, harmonika treće narudžbe (3., 9. itd.) Akumulišu na neutralnoj liniji, što potencijalno uzrokuje pregrijavanje.  

Harmonike također mogu uzrokovati operativne poremećaje, posebno u osjetljivoj opremi kao što su medicinski uređaji, laboratorijski instrumenti ili poslužitelji podataka koji se oslanjaju na čistu moć. Isključivanje napona uzrokovano harmonikom može rezultirati kvarom opreme, korupcijom podataka ili neplaniranim prekidom.

Takođe su kritični usklađenosti i sigurnosni rizici povezani sa harmonikom. Prekoračenje harmoničnih ograničenja navedenih u standardima kao što je IEEE 519-2022 može rezultirati regulatornim novčanim kaznima. Uz to, pregrijavanje opreme može stvoriti opasnosti od požara i sigurnosne rizike.

Kao profesionalni proizvođač i dobavljač pružamo visokokvalitetne proizvode. Ako ste zainteresirani za naše proizvode ili imate bilo kakvih pitanja, slobodno se slobodnoKontaktirajte nas.