Хармоничне појаве у електричним системима: узроци, ефекти и ризици

Хармоникасу критични, а опет често занемарују феномен у електричним системима. Они представљају изобличења идеалног синусоидног таласног облика напона или струје, који се јављају на фреквенцијама које су цели број вишеструке темељне фреквенције (нпр. 50 Хз или 60 Хз). Иако су хармонике својствене модерним напајањима, њихово неконтролисано присуство може довести до озбиљних оперативних и финансијских посљедица. Овај чланак ће истражити њихове узроке, ефекте и ризике.

Шта изазива хармонике?

Хармоникапрвенствено потиче из нелинеарних оптерећења у којима се струја не усклади са таласом синусоидног напона. Уобичајени примери укључују:

Променљиве фреквенцијске погоне (ВФДС) у индустријским моторима, напајања мода (нпр. Компјутери, сервери, ЛЕД осветљење), обновљиве претвараче енергије (соларни / ветрови), непрекидни напајање (УПС) и станице за пуњење електричне енергије. Ова оптерећења поремете гладак ток струје, производе искривљене таласне облике. На пример, ВФД може нацртати струју у кратким импулсима, а не непрекидан синусни талас, што резултира хармоником као што су 3. (150 Хз), 5. (250 Хз), или 7. (350 Хз) хармонике.

Који су ефекти хармоника?  

Хармоницс деградирати квалитет електричне енергије и намеће значајне скривене трошкове на инфраструктури напајања:  

Хармонике узрокују губитке енергије и повећане трошкове. На пример, ускладиће струје пете-наруџбе могу резултирати до 15% додатног енергетског отпада у дистрибутивним системима (амерички Министарство енергетике). Ова неефикасност може довести до већих рачуна за струју.  

Може проузроковати оштећење опреме и смањени животни век, јер хармоничне струје генеришу врте и хистерезе, што доводи до прегревања. Трансформатори који раде у окружењима високог хармонике могу пропасти 30-50% брже од њиховог нацртаног животног века. Поред тога, хармонике могу изазвати резонанцу, што доводи до преоптерећења кондензатора и потенцијалних експлозија или пожара. Поред тога, у трофазном системима, хармонике треће реда (3., 9. итд.) Накупљају се на неутралној линији, потенцијално наношење да се прегревање.  

Хармонике такође могу изазвати оперативне поремећаје, посебно у осетљивој опреми као што су медицински уређаји, лабораторијски инструменти или сервери података који се ослањају на чисту снагу. Искривљење напона узроковано хармоником може резултирати неуспјехом, корупцијом за пренос података или непланирано застој.

Такође су критични ризици усаглашености и безбедности повезани са хармоником. Прекорачење хармоничних граница наведених у стандардима као што су ИЕЕЕ 519-2022 може резултирати регулаторним новчаним казни. Поред тога, прегревање опреме може створити опасности од пожара и безбедносне ризике.

Као професионални произвођач и добављач, пружамо висококвалитетне производе. Ако сте заинтересовани за наше производе или имате било каквих питања, слободно се пријавитеКонтактирајте нас.