X’nihom jikka l-armoniki f’lsistemi elettriku?

Il-ħarmoniku f’sistemi elettriku huma mkausati mill-carichi nonlineari li jipproduċu formi tal-ħal tal-ivvolttagġ jew tal-korrent li mhumiex sinusoidali fis-sistemi ta' kurrent alternativ. Il-ħarmoniku huma komponenti ta' onda sinjurali b'multipli integrali ta' frekwenzji oħra inħares il-frekwenzja fondamentali. L-inferuri huma xi minn l-kausati ewlenin tal-ħarmoniku f'sistemi elettriki:

Carigħ nonlineari

Il-carigħ nonlineari huma dawk fejn il-korrent mhux linjarment relazjonat mal-ivvolttagġ. Dan tip ta' carigħ huwa komuni fis-sistema tal-enerġija, u s-sorsi ewlenin inkluudu:

• Rettifikatur: apparat utilizzat biex ikonverti kurrent alternativ għal kurrent dirett, kif s-silġa tal-enerġija, il-konvertitur tal-frekwenza, etċ.

• Forni tas-silġa tal-enerġija bl-switching: l-forni tas-silġa tal-enerġija komuni fl-equipament elettroniku moddern, kif s-silġa tal-enerġija tal-komputatur, il-ħargi tal-mobajs, etċ.

• Inverter: apparat utilizzat biex ikonverti kurrent dirett għal kurrent alternativ, komuni fis-sistemi fotovoltaż solari, posti tal-ħargi tal-veċċel elettrika, etċ.

• Driver tal-frekwenza varjabbli: apparat utilizzat biex jikkontrolla s-silġa tal-motor, ampiament utilizzat fil-għanjar tal-automazzjoni industrjali.

• Maġġina tal-welding tal-arċ: kurrent nonlineari jiġi ġenerat waqt il-proċess tal-welding.

• Lampi ta' scarġa tal-gas: kif il-lampi fluorescenti, lampi tal-sodju tal-pressjoni għoli, etċ., jiġu ġenerati ħarmoniku waqt it-tibdil u l-operazzjoni.

Equipament elettroniku tal-enerġija

L-apparat elettroniku tal-enerġija ampiament utilizzati fis-sistemi elettriku moddern huma wkoll sorsi importanti ta' ħarmoniku:

• Konvertitur tal-frekwenza: utilizzat biex jikkontrolla s-silġa u t-torċ tal-motor AC, il-prinċipju ta' xogħlu se jiġi ġenerati ħarmoniku.

• UPS (Uninterruptible Power Supply): jiġu ġenerati ħarmoniku meta tiftaħ il-mod ta' silġa mill-batterija.

• Konvertitur: apparat utilizzat biex jagħmel bidla fil-frekwenza tal-kurrent alternativ, kif il-konvertitur utilizzat fid-dħol tal-enerġija rjalta.

Moturi u trasformaturi

Anki fil-moturi u trasformaturi tradizzjonali, jista' jiġu ġenerati ħarmoniku żgħar għall-effetti tal-saturazzjoni magneżika:

• Moturi: speċjalment fit-tibdil, jiġu ġenerati ħarmoniku għall-imprezzjoni tal-kurvi tan-nemixar nonlineari.

• Trasformatur: meta l-trasformatur jopra fi l-area saturata, jiġu ġenerati ħarmoniku.

Problemi bl-graġ stess

• Karigħ mhux imblanzat: karigħ mhux imblanzat fis-sistema tal-tliet fazzi jista' jiġi ġenerat il-kurrent neutrali b'ħarmoniku.

• Trasferiment fuq distanza twila: fid-proċess tal-trasferiment fuq distanza twila, l-effetti tal-induttanza u tal-kapacità tal-linja jistgħu jiġu amplifikati l-ħarmoniku.

Oħrajn fatturi

• Invecchi tal-equipament tal-enerġija: l-equipament tal-enerġija qadim jista' jiġi ġenerati ħarmoniku addizzjonali għall-degradazzjoni tal-komponenti interni.

• Deffetti tad-dizajn: sistemi tal-enerġija mal-dizajnati jistgħu jiġu amplifikati jew ġenerati ħarmoniku.

Effetti tal-ħarmoniku

Il-ħarmoniku jistgħu jiġu causati varjet effetti negattivi fis-sistemi tal-enerġija, inkluż ma mhux limitati għal:

• Perdi ta' equipament magħrufa: il-ħarmoniku jistgħu jiġu perdi addizzjonali tal-moturi, trasformaturi u l-equipament oħra, skurtan il-ħin tas-servizz.

• Nidduf l-effiċjenza tas-sistema: il-ħarmoniku jistgħu niddufu l-effiċjenza tas-sistema u zidu t-talb għall-enerġija.

• Affiċi l-aċċuratagg tal-misurazzjoni: il-ħarmoniku jistgħu affiċjaw l-aċċuratagg tal-misurazzjoni tal-meter tal-enerġija, bil-riżultat ta' kalkulazzjoni mhux korretta tal-kontabilità tal-enerġija.

• Interferenza mal-sistema tal-komunikazzjoni: il-ħarmoniku jistgħu jiġu interferenza mal-sistema tal-komunikazzjoni u affiċjaw l-qualitá tal-transmissjoni tal-segnali.

• Ttirgħu l-risonanza: f'dawn il-każijiet, il-ħarmoniku jistgħu jiġu risonanza mal-indutturi u kapassita tas-sistema, biex jiġu każati problemi serji ta' kwalitá tal-enerġija.

Misuri ta' supressjoni tal-ħarmoniku

Biex inaqsu l-impatt tal-ħarmoniku, solitament jiġu applicati l-inferuri misuri:

• Filtri: installa filtri passivi jew attivi biex tasborba jew taħdem l-ħarmoniku.

• Żid l-induttanza tal-karigħ: biex tissupprimi l-ħarmoniku permezz ta' żid l-induttanza tal-karigħ.

• Ammelja l-karatteristiċi tal-karigħ: uża karigħ b'kuntent ta' ħarmoniku baż, kif ir-rettifikatur tat-tliet fazzi l-iktar minn r-rettifikatur ta' fazz wahda.

• Kompensazzjoni dinamika tal-potenza reattiva: uża l-equipament kif SVG (static reactive power generator) għal kompensazzjoni dinamika tal-potenza reattiva.

Ttalġħa

Il-ħarmoniku fis-sistemi elettriki huma mkausati mill-carigħ nonlineari, kif ir-rettifikatur, fornijiet tas-silġa bl-switching, l-inverter, id-driver tal-frekwenza varjabbli, etċ. Il-ħarmoniku jistgħu jiġu influenzati negattivament l-prestazzjoni u r-rebħ tas-sistema tal-enerġija, għalhekk huwa neċessarju li jiġu applicati l-inferuri misuri biex is-supprimu jew elimina l-ħarmoniku.