Анализа утицаја хармоника у електричној енергији

Извори хармоника

Постоји много разлога за генерисање хармоника, тако да постоји релативно много извора, а врсте опреме која је укључена такође показују одређене разноврсне карактеристике. Међу њима, главни извори хармоника углавном укључују трансформаторске групе у електроенергетској мрежи, индустријске електролучне пећи, веће једнофазне енергетске електронске уређаје и широк спектар исправљачке опреме и опреме за регулацију наизменичног напона.

Штетна анализа хармоника

Присуство хармоника у електроенергетском систему је еквивалентно извору загађења електроенергетског система, а објекат загађења је углавном електромагнетно окружење у електроенергетском систему. Као важна компонента еколошког система, електромагнетно окружење ће показивати различите опасности под утицајем различитих степена хармоника. Међутим, ова најмања штетност ће такође смањити ефикасност рада електричне опреме, а најозбиљније последице могу довести до нарушавања стабилног и безбедног рада електроенергетског система и оштећења електричне опреме. Штета од генерисања хармоника посебно укључује следеће аспекте:

(1) Електрична опрема се абнормално загрева под дејством хармоника, а додатни губици су превелики. Иако постоји велика разлика између количине хармоничне струје и основне струје, присуство хармоника ће погоршати скин ефекат уређаја, а ефективни отпор ће се повећати у процесу детекције скин ефекта. Код неке посебне опреме, доћи ће и до великих губитака вртложних струја и хистерезисних губитака, као што је електрична опрема са гвозденим језгрима. Када је облик таласа изобличен до одређене мере, вршни талас велике амплитуде ће повећати интензитет делимичног пражњења. У условима тако велике потрошње лако је смањити век трајања електричне опреме.

(2) Мотор може изазвати механичке вибрације. Под утицајем хармонијских струја, ротирајуће магнетно поље мотора ће произвести пулсирајући обртни момент који може изазвати вибрације мотора. Под утицајем природне фреквенције мотора, ова врста вибрација може лако изазвати штетније механичке вибрације, чиме се угрожава квалитет електричне опреме, па чак и људски животи.

(3) Сметње рачунарској опреми и другим уређајима за аутоматско управљање. У нормалним околностима, опрема за аутоматско управљање и други сродни системи аутоматског управљања пројектовани су на основу нормалне струје и напона оптерећења. Када се генеришу хармоници, систем аутоматског управљања не узима у обзир овај фактор утицаја, што олакшава сметње утичу на перформансе његове контролне функције. Када је степен загађења хармоницима велики, могуће је променити и радне процедуре система аутоматског управљања, што доводи до погрешног вођења. Оваква врста утицаја ће озбиљно утицати на стварну производњу и рад, па чак и изазвати неповратне безбедносне незгоде.