Hvaða ástæður eru að óharmoníu í rafkerfum?

Harmonics í rafmagnakerfum eru valin af ólínulegum hendingum sem búa til ekki-sínuslaga straum- eða spennaform í víxlaströmu kerfum. Harmonics eru sínuslaga hlutar með heiltölugöngum frekvensa sem eru ekki grunnfrekvens. Eftirfarandi eru nokkrar af helstu orsökum harmonics í rafmagnakerfum:

Ólínuleg hending

Ólínulegar hendingar eru þær sem straumurinn er ekki línulega tengd spennu. Þessi gerð hendingar er algeng í rafmagnakerfi, og helstu upprunavinir eru:

• Ræktara: Tæki sem notað er til að breyta víxlaströmu í beina straum, eins og rafbúnaðsrýmd, frekvensbreytari o.s.frv.

• Víxlastraumsrýmd: Rýmd sem algengt er að nota í nútímametnu rafmagnstæki, eins og tölvur, síma álagsskjöl o.s.frv.

• Inverter: Tæki sem notað er til að breyta beinu straumi í víxlastraum, oftast fundið í sólorkaverkum, álagsskjólum fyrir eldbil o.s.frv.

• Breytilegs frekvens styrt: tæki sem notað er til að stjórna hraða af vél, víðtæklega notað í verklegu sjálfvirkni.

• Lysuhornavélar: Ólínulegur straum er búinn til í lögunarferlinu.

• Gassleypir: eins og lysrör, háspenna natriumlýsingar o.s.frv., munu gera harmonics við byrjun og virkningu.

Rafmagnsvélar

Rafmagnsvélar sem víðtæklega notaðar eru í nútímametnu rafmagnakerfum eru einnig mikilvægar upprunavinir harmonics:

• Frekvensbreytari: notaður til að stjórna hraða og dreifinguna af víxlastraumsmótor, verksmálið mun gera harmonics.

• UPS (Uninterruptible Power Supply): Harmonics eru búinn til þegar skipt er yfir á akubátarrýmd.

• Ræktara: Tæki sem notað er til að breyta frekvens víxlastraums, eins og ræktara notuð í vindorkaverkum.

Mótorar og ummyltnir

Jafnvel í hefðbundnum mótorum og ummyltnum geta komið til minnstu harmonics vegna ástæða eins og magnettöldunar áhrif:

• Mótorar: Sérstaklega í byrjuferlinu, geta komið til harmonics vegna áhrifa ólínulegra magnettöldunar ferla.

• Ummylti: Þegar ummyltnir virka í töldunarásins, munu þeir einnig gera harmonics.

Efnisorðkerfisins sjálfs

• Útbilte hending: Útbilte hending í þriggja fás kerfi getur valið til að neutral straumurinn innihaldi harmonics.

• Langfjarverk: Í ferlinu langfjarverks, geta inductance og capacitance áhrif línum valið til að stækka harmonics.

Aðrir þættir

• Eldi rafmagnstæka: Elld rafmagnstæki geta búið til auka harmonics vegna degradations innri hluta.

• Hönnunar mistök: Ill hönnuð rafmagnakerfi geta leitt til aukar eða útbúnaðar harmonics.

Áhrif harmonics

Harmonics geta valið til margra óþæginlegra áhrifa á rafmagnakerfum, en ekki takmarkað við:

• Aukar tæku tap: Harmonics geta valið til auka tapa af mótorum, ummyltnum og öðrum tækjum, sem stytta notkunartíma.

• Minka kerfisframlag: Harmonics geta minnkað kerfisframlag og aukað orkutaka.

• Afmarka mælingarnæmi: Harmonics munu afmarka mælingarnæmi rafrænar metils, sem leiðir til rangs reiknings á orkuskjölum.

• Störsum samhengis kerfa: Harmonics munu störsum samhengis kerfa og afmarka gæði skilaboðasenda.

• Vala við kveðjur: Í sumum tilvikum, geta harmonics valið við kveðjur við inductors og capacitors í kerfinu, sem valið til alvarlega orkugæðamál.

Aðgerðir gegn harmonics

Til að minnka áhrif harmonics, eru venjulega tekin eftirfarandi aðgerðir:

• Sía: Settu upp passive eða active síur til að absorbera eða koma í veg fyrir harmonics.

• Stækka inductance hendingar: Með því að stækka inductance hendingar til að dæma harmonics.

• Bæta við hendingar eiginleikum: Nota hending með lágt harmonic efni, eins og þriggja fás ræktara í stað einphása ræktara.

• Dreifileg reactive power compensation: Nota tæki eins og SVG (static reactive power generator) fyrir dreifileg reactive power compensation.

Samantekt

Harmonics í rafmagnakerfum eru aðallega valin af ólínulegum hendingum, eins og ræktara, víxlastraumsrýmd, inverter, breytileg frekvens styrt o.s.frv. Harmonics geta neikvæmt áhrif á framkvæmd og traust Kerfis, svo er nauðsynlegt að taka viðeigandi aðgerðir til að dæma eða eyða harmonics.