Ffenomena harmonig mewn systemau trydanol: achosion, effeithiau a risgiau

Harmonigauyn ffenomen hanfodol ond a anwybyddir yn aml mewn systemau trydanol. Maent yn cynrychioli ystumiadau o donffurf sinwsoidaidd delfrydol foltedd neu gerrynt, sy'n digwydd ar amleddau sy'n lluosrifau cyfanrif o'r amledd sylfaenol (e.e., 50 Hz neu 60 Hz). Er bod harmonigau yn gynhenid mewn systemau pŵer modern, gall eu presenoldeb heb ei reoli arwain at ganlyniadau gweithredol ac ariannol difrifol. Bydd yr erthygl hon yn archwilio eu hachosion, eu heffeithiau a'u risgiau.

Beth sy'n achosi harmonigau?

HarmonigauYn bennaf yn tarddu o lwythi aflinol - dyfeisiau lle nad yw'r cerrynt yn cyd -fynd â'r donffurf foltedd sinwsoidaidd. Ymhlith yr enghreifftiau cyffredin mae:

Gyriannau amledd amrywiol (VFDs) mewn moduron diwydiannol, cyflenwadau pŵer modd switsh (e.e., cyfrifiaduron, gweinyddwyr, goleuadau LED), gwrthdroyddion ynni adnewyddadwy (systemau solar/gwynt), cyflenwadau pŵer na ellir eu torri (UPS), a gorsafoedd gwefru cerbydau trydan. Mae'r llwythi hyn yn tarfu ar lif llyfn cerrynt, gan gynhyrchu tonffurfiau gwyrgam. Er enghraifft, gall VFD dynnu cerrynt mewn corbys byr yn hytrach na thon sine barhaus, gan arwain at harmonigau fel y 3ydd (150 Hz), 5ed (250 Hz), neu 7fed (350 Hz) harmonigau.

Beth yw effeithiau harmonigau?  

Mae harmonigau'n diraddio ansawdd pŵer ac yn gosod costau cudd sylweddol ar y seilwaith pŵer:  

Mae harmonigau yn achosi colledion ynni a chostau uwch. Er enghraifft, gall ceryntau harmonig pumed gorchymyn arwain at hyd at 15% o wastraff ynni ychwanegol mewn systemau dosbarthu (Adran Ymchwil Ynni yr Unol Daleithiau). Gall yr aneffeithlonrwydd hwn arwain at filiau trydan uwch.  

Gall achosi difrod i offer a llai o hyd oes, gan fod ceryntau harmonig yn cynhyrchu ceryntau eddy a cholledion hysteresis, gan arwain at orboethi. Gall trawsnewidyddion sy'n gweithredu mewn amgylcheddau harmonig uchel fethu 30-50% yn gyflymach na'u hoes sydd â sgôr. Yn ogystal, gall harmonigau achosi cyseiniant, gan arwain at orlwytho cynhwysydd a ffrwydradau neu danau posibl. At hynny, mewn systemau tri cham, mae harmonigau trydydd gorchymyn (3ydd, 9fed, ac ati) yn cronni ar y llinell niwtral, gan achosi iddo orboethi o bosibl.  

Gall harmonigau hefyd achosi aflonyddwch gweithredol, yn enwedig mewn offer sensitif fel dyfeisiau meddygol, offerynnau labordy, neu weinyddion canolfannau data sy'n dibynnu ar bŵer glân. Gall ystumio foltedd a achosir gan harmonigau arwain at fethiant offer, llygredd data, neu amser segur heb ei gynllunio.

Mae risgiau cydymffurfio a diogelwch sy'n gysylltiedig â harmonigau hefyd yn hollbwysig. Gall rhagori ar derfynau harmonig a bennir mewn safonau fel IEEE 519-2022 arwain at ddirwyon rheoleiddio. Yn ogystal, gall gorboethi offer greu peryglon tân a risgiau diogelwch.

Fel gwneuthurwr a chyflenwr proffesiynol, rydym yn darparu cynhyrchion o ansawdd uchel. Os oes gennych ddiddordeb yn ein cynnyrch neu os oes gennych unrhyw gwestiynau, mae croeso i chiCysylltwch â ni.