Elektrik sistemlərində harmonikaların səbəbi nədir?
Elektrik sistemlərdəki harmonikalar, müntəzəm dəyişən cürrent və ya voltaj dalğalı formalar yaradan xətirli yüklər tərəfindən yaranır. Harmonikalar, asılıkdan başqa olan tam ədədlərlə çoxaldıqda sinusoidal komponentlərdir. Aşağıdakılar elektrik sistemlərində harmonikalara səbəb olan əsas mənbələrdir:
Xətirli yük
Xətirli yük, cürrentin voltajla xətir olmayan şəkildə əlaqədar olması deməkdir. Bu növ yük enerji sisteminin ən sıx rastlaşan növlərindən biridir və əsas mənbələri aşağıdakılardır:
Düzəltməci: Alternativ cürrenti düzdən cürrentə çevirən cihaz, məsələn, enerji adaptoru, frekvens konverteri və s.
Seyranlı enerji cihazı: Modern elektron təchizatında geniş istifadə edilən enerji cihazı, məsələn, kompüter enerji cihazları, mobil telefon zəngləyiciləri və s.
Inversiya: Düzdən cürrenti alternativ cürrentə çevirən cihaz, məsələn, qüvvəli fotovoltaik sistemlərdə, elektrikli avtomobillərin zəngləyici stansiyalarında və s.
Dəyişən frekvens sürücüsü: Motronun sürətini idarə etmək üçün istifadə olunan cihaz, endirimotomasiya sahəsində geniş yayılmışdır.
Qaz eləmə maşını: Qaz eləmə prosesində xətirli cürrent yarandır.
Qaz salma lampa: Məsələn, flüoresent lampa, yüksək təzyiqli natrium lampaları və s., işə salınma və işləmə zamanı harmonikalar yaradacaqdır.
Güclü elektron təchizatı
Cari elektron təchizatlarda geniş istifadə edilən elektron təchizatlar da harmonikaların ən vacib mənbələrindən biridir:
Frekvens konverteri: Alternativ cürrent motorunun sürət və momentini idarə etmək üçün istifadə olunur, onun iş prinsipi harmonikalar yaradacaq.
Batareyaya keçid edən UPS (Ağlamış Enerji Təminat Sistemi): Batareyaya keçid edərkən harmonikalar yaradılır.
Konverter: Alternativ cürrentin frekvensini dəyişmək üçün istifadə olunan cihaz, məsələn, rüzgar enerjisi nəsilində istifadə olunan konverter.
Motorlar və transformatorlar
Hətta gəmişdən motorlar və transformatorlar da magnitik doyum effekti kimi səbəblərə görə hafif harmonikalar yarana bilər:
Motorlar: Xətirli magnetizasiya ehtiyatlarının təsiri ilə, xüsusən start fazasında, harmonikalar yarana bilər.
Transformator: Transformator doyum sahəsində işləyəndə də harmonikalar yaradacaq.
Setin özündəki problemlər
Balanstan çıxan yük: Üçfaz sistemdə balansdan çıxan yük neutral cürrentin harmonikaları ehtiva etməsinə səbəb olacaq.
Uzun məsafəli ötürüm: Uzun məsafəli ötürüm zamanı, xətti indüktivlik və kapasitivlik effektləri harmonikaların artırılmasına səbəb ola bilər.
Digər amillər
Enerji təchizatının köhnələməsi: Köhnə enerji təchizatı, daxili komponentlərin zəifləməsi səbəbindən, ekstra harmonikalar yarada bilər.
Tasarım səhvləri: Yaxşı deyil olan enerji sistemlərinin dizaynı, harmonikaların artırılmasına və yaratılmasına səbəb ola bilər.
Harmonikaların təsiri
Harmonikalar, enerji sistemlərinə bir çox mənfi təsirlər təsir edə bilər, bununla belə, buna məhdud olunmur:
Təchizat zərərinin artması: Harmonikalar, motor, transformator və digər təchizatların əlavə zərərlərinə səbəb olaraq, onların istifadə mövzusunu qısaldacaq.
Sistem effektivliyinin azalması: Harmonikalar, sistem effektivliyini azaltır və enerji istehlakını artırır.
Ölçüm doğruluğunun azalması: Harmonikalar, enerji sayacının ölçmə doğruluğuna təsir edərək, elektrik haqqının yanlış hesablanmasına səbəb olacaq.
Əlaqə sisteminə təsir: Harmonikalar, əlaqə sistemini təsirləyərək, signal ötürmənin keyfiyyətini azaltacaq.
Rəzonansın baş verməsi: Bəzi hallarda, harmonikalar, sistemdəki indüktorlar və kapasitorlarla rəzonans yaradaraq, ciddi enerji keyfiyyəti problemlərinə səbəb olacaq.
Harmonikaların aradan qaldırılması
Harmonikaların təsirini azaltmaq üçün, adətən aşağıdakı tədbirlər görülür:
Filtrlər: Passiv və ya aktiv filtrlər quraşdırılaraq, harmonikalar absorbiyasiya və ya qarşılıqlaşdırılabilir.
Yükün indüktivliyinin artırılması: Yükün indüktivliyinin artırılması, harmonikaların aradan qaldırılmasını təmin edir.
Yük xüsusiyyətlərinin yaxşılaşdırılması: Nisbi az harmonika ehtiva edən yük, məsələn, üçfaz düzəltməçi yerinə, birfaz düzəltməçi istifadə edilir.
Dinamik reaktiv güc təsnifi: SVG (statik reaktiv güc jeneratörü) kimi təchizatlar dinamik reaktiv güc təsnifi üçün istifadə olunur.
Mümkünliklər
Elektrik sistemlərindəki harmonikalar, məsələn, düzəltməçilər, seyranlı enerji cihazları, inversiyalar, dəyişən frekvens sürücüləri kimi xətirli yük tərəfindən əsasən yaradılır. Harmonikalar, enerji sisteminin performansı və inkişafına mənfi təsir göstərə bilər, bu səbəbdən, uyğun tədbirlər alaraq, harmonikaların aradan qaldırılması və ya azaltılması lazımdır.
