Электр жүйелеріндегі гармоникалық құбылыстар: себептері, әсерлері және тәуекелдер

ГармоникаСындар, бірақ электр жүйелеріндегі құбылыстарды жиі елемейді. Олар кернеудің немесе токтың ең жақсы синхронды толқындық пішінінің бұрмалаушылықтарын білдіреді, бұл жиіліктерде пайда болады, бұл іргелі жиіліктің бүтін сандары болып табылады (мысалы, 50 Гц немесе 60 Гц). Гармоника қазіргі заманғы энергетикалық жүйелерге тән болғанымен, олардың бақыланбайтын қатысуы ауыр операциялық және қаржылық салдарға әкелуі мүмкін. Бұл мақала олардың себептерін, әсерлерін және тәуекелдерін зерттейді.

Гармоникаға не себеп болады?

ГармоникаЕң алдымен, қайғылы емес жүктемелерден басталады, онда ток синусоидалы кернеу толқындарымен тураланбайды. Жалпы мысалдарға мыналар кіреді:

Өнеркәсіптік қозғалтқыштардағы ауыспалы жиіліктік дискілер (VFD), коммуналдық қозғалыстар, электр қуатымен жабдықтау, электр қуатын беру, жарықдиодты жарықтандыру), жаңартылатын энергия инверторлары (күн / жел жүйелері), үздіксіз қуат көздері (UPS), электромобильді зарядтау станциялары. Бұл жүктемелер токтың тегіс ағынын бұзады, бұрмаланған толқын пішімдері. Мысалы, VFD үздіксіз сумсургияға, үздіксіз синоптикалық толқынға, нәтижесінде 3-ші (150 Гц), 5-ші (250 Гц), немесе 7-ші (350 Гц) сияқты гармоникаға әкелуі мүмкін.

Гармониканың әсері қандай?  

Гармоника қуаттың сапасын төмендетеді және электр энергетикалық инфрақұрылымға айтарлықтай жасырын шығындар қояды:  

Гармоника энергия шығынын және шығындардың артуын тудырады. Мысалы, бесінші ретке дейінгі гармоникалық токтар тарату жүйелеріндегі 15% -ға дейін қосымша энергия қалдықтарын (U.S. Энергетикалық зерттеулермен) алуы мүмкін. Бұл тиімсіздік электр энергиясының жоғарылауына әкелуі мүмкін.  

Бұл жабдықтың зақымдалуына әкелуі мүмкін және өмір сүру ұзақтығына әкелуі мүмкін, өйткені гармоникалық токтар қызып кетуге әкеледі, қызып кетуге әкеледі. Жоғары гармоникалық ортада жұмыс істейтін трансформаторлар өздерінің бағаланған өміріне қарағанда 30-50% тез сәтсіздікке ұшырайды. Сонымен қатар, гармоника резонансқа әкелуі мүмкін, конденсатордың шамадан тыс жүктелуіне және ықтимал жарылыстарға немесе өрттерге әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, үш фазалы жүйелерде, үшінші ретті гармоника (3, 9-шы және т.б.) бейтарап сызықта жиналады, бұл оны қызып кетуі мүмкін.  

Гармоника сонымен қатар жедел бұзылуларды, әсіресе сезімтал жабдыққа, мысалы, медициналық мақсаттағы бұйымдар, зертханалық аспаптар немесе таза қуатқа сүйенетін деректер орталығы серверлері болуы мүмкін. Гармоникадан туындаған кернеудің бұрмалануы жабдықтың істен шығуына, деректердің бұзылуына немесе жоспарланбаған уақытқа әкелуі мүмкін.

Гармоникамен байланысты сәйкестік және қауіпсіздік тәуекелі де маңызды. IEEE 519-2022 сияқты стандарттарда көрсетілген гармоникалық лимиттерден асып кету нормативтік айыппұлдарға әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, жабдықтың қызып кетуі өрт қаупі мен қауіпсіздік тәуекелдерін тудыруы мүмкін.

Кәсіби өндіруші және жеткізуші ретінде біз сапалы өнімдерді ұсынамыз. Егер сізді біздің өнімдеріміз қызықтырса немесе сұрақтарыңыз болса, өзіңізді еркін сезініңізбізбен хабарласыңы.