Ano ang harmonics sa mga sistema ng kuryente, at ano ang nagsisimula rito?

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

Ang pangunahing dahilan ng harmonics ay kasunod:

• Pagkakaroon ng Nonlinear Loads: Ito ang pangunahing sanhi ng paglikha ng harmonics. Halimbawa, ang mga aparato ng power electronics, kabilang ang mga rectifier, inverter, at frequency converters, ang mga semiconductor device sa loob nito ay maaaring magdistort ng waveform ng current at voltage habang nakapag-operate, na nagreresulta sa paglikha ng harmonics. Bilang halimbawa, ang isang rectifier ay nagcoconvert ng alternating current tungo sa direct current. Sa proseso ng konwersyon, ang input current ay ipinapakita bilang isang hindi sinusoidal na waveform at naglalaman ng malaking bilang ng harmonic components. Bukod dito, ang mga kagamitan tulad ng arc furnaces at fluorescent lamps ay maging karaniwang nonlinear loads. Sa proseso ng paggawa ng bakal sa isang arc furnace, ang instability ng arc ay nagdudulot ng pag-fluctuate ng current at nagreresulta sa paglikha ng harmonics. Dahil sa function ng ballast sa isang fluorescent lamp, ang waveform ng current ay maaari ring magdistort, na nagreresulta sa paglikha ng harmonics.

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

• Pagsasama-sama ng Power Supply System: Kapag ang mga load ng bawat phase sa isang three-phase power supply system ay hindi pantay, 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 mangyari ang kondisyon ng three-phase load unbalance, na nagreresulta sa paglitaw ng harmonics sa power supply system.

Ang harmonics ay maaaring magresulta sa pagtaas ng init at mas malaking pagkawala sa mga kagamitan ng kuryente, na nakakaapekto sa normal na operasyon at buhay ng serbisyo ng mga kagamitan. Maaari rin itong makasira 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.