Гарманічныя з'явы ў электрычных сістэмах: прычыны, эфекты і рызыкі

Гармонікіз'яўляюцца крытычным, але часта ігнаруе з'ява ў электрычных сістэмах. Яны ўяўляюць сабой скажэнні ідэальнай сінусоіднай формы напружання або току, якія ўзнікаюць на частотах, якія з'яўляюцца цэлымі кратамі асноўнай частаты (напрыклад, 50 Гц або 60 Гц). У той час як гармонікі ўласцівыя сучасным сістэм электраэнергіі, іх некантралюемая прысутнасць можа прывесці да сур'ёзных аператыўных і фінансавых наступстваў. У гэтым артыкуле будзе вывучацца іх прычыны, наступствы і рызыкі.

Што выклікае гармонікі?

ГармонікіУ першую чаргу ўзнікаюць з нелінейных нагрузак - указанні, дзе ток не адпавядае сінусоіднай форме напружання. Агульныя прыклады ўключаюць:

Пераменныя дыскі частот (VFD) у прамысловых рухавіках, блоках электраперадач (напрыклад, кампутары, серверы, святлодыёднае асвятленне), інвертары аднаўляльных крыніц энергіі (сонечныя/ветравыя сістэмы), бесперабойныя харчаванне (UPS) і станцыі зарадкі электрамабіляў. Гэтыя нагрузкі парушаюць гладкі паток току, ствараючы скажоныя формы хвалі. Напрыклад, VFD можа прыцягнуць ток у кароткіх імпульсах, а не ў бесперапыннай сінусоіднай хвалі, што прыводзіць да гарманічных сродкаў, такіх як 3 -ы (150 Гц), 5 -ы (250 Гц), або 7 -я (350 Гц) гармонікі.

Якія наступствы гармонікі?  

Гармонікі пагаршаюць якасць электраэнергіі і накладваюць значныя схаваныя выдаткі на энергетычную інфраструктуру:  

Гармонікі выклікаюць страты энергіі і павялічылі выдаткі. Напрыклад, гарманічныя токі пятага парадку могуць прывесці да 15% дадатковых энергетычных адходаў у сістэмах размеркавання (Міністэрства даследаванняў энергетыкі ЗША). Гэтая неэфектыўнасць можа прывесці да больш высокіх рахункаў за электраэнергію.  

Гэта можа прывесці да пашкоджання абсталявання і зніжэння тэрміну службы, паколькі гарманічныя токі ствараюць віхравыя плыні і страты гістэрэзу, што прыводзіць да перагрэву. Трансфарматары, якія працуюць у высокагармонічных умовах, могуць праваліцца на 30–50% хутчэй, чым іх рэйтынг. Акрамя таго, гармонікі могуць выклікаць рэзананс, што прывядзе да перагрузкі кандэнсатараў і магчымых выбухаў альбо пажараў. Акрамя таго, у трохфазных сістэмах гармонікі трэцяга парадку (3-е, 9-е і г.д.) назапашваюцца на нейтральнай лініі, што патэнцыйна прымушае яго перагрэцца.  

Гармонікі таксама могуць выклікаць аператыўныя перабоі, асабліва ў адчувальным абсталяванні, такім як медыцынскія прылады, лабараторныя інструменты або серверы цэнтраў апрацоўкі дадзеных, якія абапіраюцца на чыстую магутнасць. Скажэнне напружання, выкліканае гармонікамі, можа прывесці да адмовы абсталявання, карупцыі дадзеных або незапланаванага прастою.

Выкананне і рызыкі бяспекі, звязаныя з гармонікамі, таксама маюць вырашальнае значэнне. Перавышэнне гарманічных абмежаванняў, указаных у такіх стандартах, як IEEE 519-2022, можа прывесці да нарматыўных штрафаў. Акрамя таго, перагрэў абсталявання можа стварыць небяспеку для пажару і рызыку бяспекі.

Як прафесійны вытворца і пастаўшчык, мы забяспечваем якасную прадукцыю. Калі вы зацікаўлены ў нашай прадукцыі ці ў вас ёсць якія -небудзь пытанні, калі ласка, не саромейцесяЗвяжыцеся з намі.