Apa itu harmonisa dalam sistem listrik, dan apa yang menyebabkannya?

Dalam sistem listrik, harmonisa merujuk pada komponen-komponen dengan frekuensi yang merupakan kelipatan integer lebih besar dari frekuensi dasar yang diperoleh melalui dekomposisi kuantitas bolak-balik periodik non-sinusoidal melalui deret Fourier, dan biasanya disebut harmonisa tingkat tinggi.

Penyebab utama harmonisa adalah sebagai berikut:

• Keberadaan Beban Non-Linier: Ini adalah penyebab utama pembentukan harmonisa. Misalnya, perangkat elektronika daya, termasuk rektifikasi, inverter, dan konverter frekuensi, perangkat semikonduktor di dalamnya akan mendistorsi bentuk gelombang arus dan tegangan selama operasi, menghasilkan harmonisa. Ambil contoh rektifikasi. Ia mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Selama proses konversi, arus input akan menunjukkan bentuk gelombang non-sinusoidal dan mengandung banyak komponen harmonisa. Selain itu, peralatan seperti tungku busur dan lampu fluorescent juga merupakan beban non-linier yang umum. Dalam proses pembuatan baja di tungku busur, ketidakstabilan busur akan menyebabkan fluktuasi arus dan menghasilkan harmonisa. Karena fungsi ballast pada lampu fluorescent, bentuk gelombang arus juga akan terdistorsi, menghasilkan harmonisa.

• Arus Eksitasi Transformator: Ketika transformator beroperasi, akan terjadi saturasi magnetik di inti besinya, sehingga arus eksitasi tidak lagi berbentuk sinus, menghasilkan harmonisa. Terutama saat transformator dinyalakan tanpa beban atau beroperasi dengan beban ringan, komponen harmonisa dalam arus eksitasi akan lebih jelas.

• Ketidakseimbangan Sistem Pembebanan: Ketika beban setiap fase dalam sistem pembebanan tiga fasa tidak seimbang, hal ini akan menyebabkan asimetri arus dan tegangan, sehingga menghasilkan harmonisa. Misalnya, di beberapa lokasi industri, karena peralatan yang berbeda terhubung ke setiap fase, mungkin terjadi ketidakseimbangan beban tiga fasa, menyebabkan harmonisa muncul dalam sistem pembebanan.

Harmonisa dapat menyebabkan peningkatan panas dan kerugian yang lebih besar pada peralatan listrik, mempengaruhi operasi normal dan masa pakai peralatan. Mereka juga dapat mengganggu sistem komunikasi dan memicu resonansi dalam sistem listrik serta masalah lainnya. Oleh karena itu, langkah-langkah yang sesuai perlu diambil untuk penanganannya.