Fenomenet harmonike në sistemet elektrike: shkaqet, efektet dhe rreziqet

Harmonikëjanë një fenomen kritik por shpesh i anashkaluar në sistemet elektrike. Ato përfaqësojnë shtrembërime të formës ideale të valës sinusoidale të tensionit ose rrymës, që ndodhin në frekuenca që janë shumëfish të plotë të frekuencës themelore (p.sh., 50 Hz ose 60 Hz). Ndërsa harmonika është e natyrshme në sistemet moderne të energjisë, prania e tyre e pakontrolluar mund të çojë në pasoja të rënda operacionale dhe financiare. Ky artikull do të eksplorojë shkaqet, efektet dhe rreziqet e tyre.

Çfarë shkakton harmonikën?

HarmonikëKryesisht burojnë nga ngarkesat jolineare - devices ku rryma nuk përputhet me formën e valës së tensionit sinusoidal. Shembuj të zakonshëm përfshijnë:

Disqet e frekuencës së ndryshueshme (VFD) në motorët industrialë, furnizimet me energji elektrike në modë (p.sh., kompjuterët, serverët, ndriçimi LED), invertorët e energjisë së rinovueshme (sistemet diellore/të erës), furnizimet e energjisë së pandërprerë (UPS) dhe stacionet e karikimit të automjeteve elektrike. Këto ngarkesa prishin rrjedhën e qetë të rrymës, duke prodhuar forma të shtrembëruara të valëve. Për shembull, një VFD mund të tërheqë rrymë në pulsione të shkurtra sesa një valë të vazhdueshme të sinusit, duke rezultuar në harmonikë siç janë harmonika e 3 -të (150 Hz), 5 (250 Hz), ose 7 -të (350 Hz).

Cilat janë efektet e harmonikës?  

Harmonika degradon cilësinë e energjisë dhe imponon kosto të konsiderueshme të fshehura në infrastrukturën e energjisë:  

Harmonikët shkaktojnë humbje të energjisë dhe rritje të kostove. Për shembull, rrymat harmonike të rendit të pestë mund të rezultojnë në deri në 15% mbeturina shtesë të energjisë në sistemet e shpërndarjes (Departamenti Amerikan i Kërkimit të Energjisë). Kjo joefikasitet mund të çojë në fatura më të larta të energjisë elektrike.  

Mund të shkaktojë dëmtim të pajisjeve dhe jetëgjatësi të zvogëluar, pasi rrymat harmonike gjenerojnë rryma të ngathët dhe humbje të histerezës, duke çuar në mbinxehje. Transformatorët që veprojnë në mjedise të larta të harmonisë mund të dështojnë 30-50% më shpejt sesa jetëgjatësia e tyre e vlerësuar. Për më tepër, harmonika mund të shkaktojë rezonancë, duke çuar në mbingarkesë të kondensatorit dhe shpërthime të mundshme ose zjarre. Për më tepër, në sistemet trefazore, harmonika e rendit të tretë (3, 9, etj.) Përfundoni në vijën neutrale, duke e shkaktuar potencialisht atë të mbinxehet.  

Harmonika gjithashtu mund të shkaktojë ndërprerje operacionale, veçanërisht në pajisje të ndjeshme siç janë pajisjet mjekësore, instrumentet laboratorike ose serverët e qendrës së të dhënave që mbështeten në fuqinë e pastër. Shtrembërimi i tensionit i shkaktuar nga harmonika mund të rezultojë në dështimin e pajisjeve, korrupsionin e të dhënave ose joproduktive të paplanifikuara.

Pajtueshmëria dhe rreziqet e sigurisë që lidhen me harmonikën janë gjithashtu kritike. Tejkalimi i kufijve harmonikë të specifikuar në standarde të tilla si IEEE 519-2022 mund të rezultojnë në gjobë rregullatore. Për më tepër, mbinxehja e pajisjeve mund të krijojë rreziqe nga zjarri dhe rreziqe sigurie.

Si një prodhues dhe furnizues profesional, ne ofrojmë produkte me cilësi të lartë. Nëse jeni të interesuar për produktet tona ose keni ndonjë pyetje, ju lutem mos ngurroniNa kontaktoni.