Harmoniese verskynsels in elektriese stelsels: oorsake, gevolge en risiko's

Harmoniekeis 'n kritieke, maar dikwels misgekykte verskynsel in elektriese stelsels. Dit verteenwoordig verdraaiings van die ideale sinusvormige golfvorm van spanning of stroom, wat voorkom by frekwensies wat heelgetal -veelvoude van die fundamentele frekwensie is (bv. 50 Hz of 60 Hz). Alhoewel harmonieke inherent is aan moderne kragstelsels, kan hul onbeheerde teenwoordigheid tot ernstige bedryfs- en finansiële gevolge lei. Hierdie artikel ondersoek die oorsake, gevolge en risiko's daarvan.

Wat veroorsaak harmonieke?

Harmoniekehoofsaaklik afkomstig van nie -lineêre vragte - toestelle waar die stroom nie ooreenstem met die sinusvormige spanningsgolfvorm nie. Algemene voorbeelde sluit in:

Veranderlike frekwensies (VFD's) in industriële motors, skakelmodus-kragbronne (bv. Rekenaars, bedieners, LED-beligting), hernubare energie-omsetters (sonkrag/windstelsels), ononderbroke kragbronne (UPS) en laaistasies van elektriese voertuie. Hierdie vragte ontwrig die gladde stroom van stroom, wat verwronge golfvorms veroorsaak. Byvoorbeeld, 'n VFD kan stroom in kort pulse trek eerder as 'n deurlopende sinusgolf, wat lei tot harmonieke soos die 3de (150 Hz), 5de (250 Hz) of 7de (350 Hz) harmonieke.

Wat is die gevolge van harmonieke?  

Harmonieke daal kragkwaliteit en plaas beduidende verborge koste vir die kraginfrastruktuur:  

Harmonieke veroorsaak energieverliese en verhoogde koste. Byvoorbeeld, vyfde-orde harmoniese strome kan tot 15% ekstra energie-afval in verspreidingstelsels lei (Amerikaanse departement van energienavorsing). Hierdie ondoeltreffendheid kan lei tot hoër elektrisiteitsrekeninge.  

Dit kan toerustingskade en verminderde leeftyd veroorsaak, aangesien harmoniese strome rommelstrome en histerese -verliese opwek, wat tot oorverhitting lei. Transformators wat in hoë-harmoniese omgewings werk, kan 30-50% vinniger misluk as hul lewensduur. Daarbenewens kan harmonieke resonansie veroorsaak, wat lei tot die oorbelasting van die kapasitor en moontlike ontploffings of brande. Verder, in driefase-stelsels, versamel derde-orde harmonieke (3de, 9de, ens.) Op die neutrale lyn, wat dit moontlik oorverhit kan veroorsaak.  

Harmonieke kan ook operasionele ontwrigtings veroorsaak, veral in sensitiewe toerusting soos mediese toestelle, laboratoriuminstrumente of datasentrumbedieners wat op skoon krag staatmaak. Spanningvervorming wat deur harmonieke veroorsaak word, kan lei tot toerustingversaking, datakorrupsie of onbeplande stilstand.

Die nakoming en veiligheidsrisiko's verbonde aan harmonieke is ook van kritieke belang. Die oorskryding van harmoniese perke wat in standaarde soos IEEE 519-2022 gespesifiseer word, kan tot regulatoriese boetes lei. Boonop kan oorverhitting van toerusting brandgevare en veiligheidsrisiko's inhou.

As 'n professionele vervaardiger en verskaffer bied ons produkte van hoë gehalte. As u belangstel in ons produkte of vrae het, voel dit gerusKontak ons.