Unsa ang nagpuyo sa harmonics sa mga sistema sa kuryente?

Ang mga harmonics sa sistema elektriko gikan sa mga nonlinear load nga nag-produce og non-sinusoidal waveform sa current o voltage sa alternating current system. Ang mga harmonics mao ang sine wave components nga adunay integral multiples sa frequency nga wala parehas sa fundamental frequency. Ania ang pipila ka pangunahan nga butang nga nag-cause og harmonics sa sistema elektriko:

Nonlinear load

Ang mga nonlinear load mao kung ang current wala linearly related sa voltage. Kini usa ka common nga load sa sistema sa power, ug ang pangunahan nga sources kasama nimo:

• Rectifier: Isa ka device nga gamiton aron mopasabot sa alternating current ngadto sa direct current, sama sa power adapter, frequency converter, etc.

• Switching power supply: Ang power supply nga kasagaran gigamit sa modernong electronic equipment, sama sa computer power supplies, mobile phone chargers, etc.

• Inverter: Isa ka device nga gamiton aron mopasabot sa direct current ngadto sa alternating current, kasagaran makita sa solar photovoltaic systems, electric vehicle charging stations, etc.

• Variable frequency driver: Isa ka device nga gamiton aron kontrolhon ang speed sa motor, kasagaran gigamit sa field sa industrial automation.

• Arc welding machine: Nag-produce og nonlinear current sa panahon sa welding process.

• Gas discharge lamps: sama sa fluorescent lamps, high-pressure sodium lamps, etc., mag-produce og harmonics sa panahon sa start-up ug operation.

Power electronic equipment

Ang mga power electronic devices nga kasagaran gigamit sa modernong sistema sa power usab importante nga sources sa harmonics:

• Frequency converter: gamiton aron kontrolhon ang speed ug torque sa AC motor, ang iyang working principle mag-produce og harmonics.

• UPS (Uninterruptible Power Supply) : Mag-produce og harmonics sa panahon sa switching sa battery powered mode.

• Converter: Isa ka device nga gamiton aron bagohon ang frequency sa alternating current, sama sa converter nga gigamit sa wind power generation.

Motors and transformers

Aun sa traditional nga motors ug transformers, slight harmonics mahimong mogenerate tungod sa magnetic saturation effects:

• Motors: Lahi na sa start-up phase, mahimong mogenerate og harmonics tungod sa effect sa nonlinear magnetization curves.

• Transformer: Kapag ang transformer nagtrabaho sa saturated area, mag-produce usab og harmonics.

Problems with the grid itself

• Unbalanced load: An unbalanced load in a three-phase system can cause the neutral current to contain harmonics.

• Long-distance transmission: Sa panahon sa long-distance transmission, ang inductance ug capacitance effects sa line mahimong lead sa amplification sa harmonics.

Other factors

• Aging of power equipment: Ang older power equipment mahimong mogenerate og additional harmonics tungod sa degradation sa internal components.

• Design Flaws: Ang poorly designed power systems mahimong lead sa amplification o generation sa harmonics.

Harmonic effect

Ang harmonics mahimong mag-cause og pipila ka adverse effects sa sistema sa power, kasama pero wala limitado sa:

• Increased equipment losses: Ang harmonics mahimong lead sa additional losses sa motors, transformers, ug uban pang equipment, shorten ang service life.

• Reduce system efficiency: Ang harmonics mahimong reduce sa system efficiency ug increase sa energy consumption.

• Affect the measurement accuracy: Ang harmonics mahimong interfere sa measurement accuracy sa energy meter, resulta sa incorrect calculation sa electricity charges.

• Interference with the communication system: Ang harmonics mahimong cause interference sa communication system ug affect sa quality sa signal transmission.

• Triggering resonance: Sa pipila ka cases, ang harmonics mahimong resonate sa inductors ug capacitors sa system, causing serious power quality problems.

Harmonic suppression measure

Arangkada sa pag-reduce sa impact sa harmonics, ang sumusunod nga measures kasagaran gigamit:

• Filters: Install passive or active filters aron absorb o counteract sa harmonics.

• Increase the inductance of the load: Paghigayon sa inductance sa load aron suppress sa harmonics.

• Improve load characteristics: Gamiton ang load nga low harmonic content, sama sa three-phase rectifier instead sa single-phase rectifier.

• Dynamic reactive power compensation: Gamiton ang equipment sama sa SVG (static reactive power generator) aron dynamic reactive power compensation.

Sum up

Ang harmonics sa sistema elektriko main caused sa mga nonlinear load, sama sa rectifiers, switching power supplies, inverters, variable frequency drivers, etc. Ang harmonics mahimong negatively affect ang performance ug reliability sa sistema sa power, kaya kinahanglan ang appropriate measures aron suppress o eliminate sa harmonics.