Ano ang harmonics sa mga sistema ng elektrisidad, at ano ang nagsisimula sa kanila?

Sa isang sistema ng kuryente, ang harmonics ay tumutukoy sa mga komponente na may frekwensiya na mas mataas kaysa sa pundamental na frekwensiya na nakuha sa pamamagitan ng paghihiwalay ng periodiko at hindi sinusoidal na alternating quantity gamit ang Fourier series, at karaniwang tinatawag itong mas mataas na harmonics.

Ang pangunahing mga sanhi ng harmonics ay ang sumusunod:

• Pagkakaroon ng Nonlinear Loads: Ito ang pangunahing sanhi ng paglikha ng harmonics. Halimbawa, ang mga power electronic devices, kabilang ang mga rectifier, inverter, at frequency converter, ang mga semiconductor device sa loob nito ay maaaring distorsyonin ang waveform ng current at voltage habang nakapag-ooperate, na nagreresulta sa paglikha ng harmonics. Isang halimbawa ng rectifier, ito ay nagcoconvert ng alternating current tungo sa direct current. Sa proseso ng conversion, ang input current ay magpapakita ng non-sinusoidal na waveform at maglalaman ng malaking bilang ng harmonic components. Bukod dito, ang mga kagamitan tulad ng arc furnace at fluorescent lamps ay din karaniwang mga nonlinear loads. Sa proseso ng paggawa ng bakal sa arc furnace, ang instability ng arc ay magdudulot ng fluctuation ng current at paglikha ng harmonics. Dahil sa function ng ballast sa fluorescent lamp, ang waveform ng current ay maaari ring distorsyonin, nagreresulta sa paglikha ng harmonics.

• Excitation Current ng Transformers: Kapag nasa operasyon ang transformer, mangyayari ang magnetic saturation sa iron core nito, na nagreresulta sa excitation current na hindi na sinusoidal wave, kaya nagreresulta sa paglikha ng harmonics. Lalo na kapag walang load o naka-light load ang transformer, ang mga harmonic components sa excitation current ay magiging mas malinaw.

• Imbalance ng Power Supply System: Kapag ang mga load ng bawat phase sa isang three-phase power supply system ay imbalanced, ito ay magdudulot ng asymmetry ng current at voltage, kaya nagreresulta sa paglikha ng harmonics. Halimbawa, sa ilang industriyal na lugar, dahil sa iba't ibang kagamitan na konektado sa bawat phase, maaaring magkaroon ng situation ng three-phase load imbalance, na nagdudulot ng paglitaw ng harmonics sa power supply system.

Maaaring magdulot ang harmonics ng pagtaas ng init at mas malaking loss sa mga kagamitang elektrikal, na nakakaapekto sa normal na operasyon at buhay ng serbisyo ng mga kagamitan. Maaari rin silang makapag-interfere sa mga communication systems at mag-trigger ng resonances sa power system at iba pang isyu. Kaya, kinakailangan ang mga katugon na hakbang para sa pagtreat nito.