Анализ на влиянието на хармониците в електрическата енергия

Източници на хармоници

Има много причини за генерирането на хармоници, така че има относително много източници, а видовете оборудване също показват определени разнообразни характеристики. Сред тях основните източници на хармоници включват главно трансформаторни групи в електрическата мрежа, промишлени електродъгови пещи, по-големи еднофазни силови електронни устройства и широка гама от токоизправително оборудване и оборудване за регулиране на променливотоковото напрежение.

Вреден анализ на хармоници

Наличието на хармоници в енергийната система е еквивалентно на източника на замърсяване на енергийната система, а обектът на замърсяване е главно електромагнитната среда в енергийната система. Като важен компонент на околната среда на енергийната система, електромагнитната среда ще показва различни опасности под влиянието на различни степени на хармоници. Въпреки това, тази минимална вреда ще намали и работната ефективност на електрическото оборудване, а най-сериозните последици могат да доведат до нарушаване на стабилната и безопасна работа на енергийната система и повреда на електрическото оборудване. Вредата от генерирането на хармоници включва по-специално следните аспекти:

(1) Електрическото оборудване се нагрява необичайно под действието на хармоници и допълнителните загуби са твърде големи. Въпреки че има голяма разлика между количеството на хармоничния ток и основния ток, наличието на хармоници ще влоши скин-ефекта на устройството и ефективното съпротивление ще се увеличи в процеса на отчитане на скин-ефекта. При някои специални устройства, като например електрически устройства с железни сърцевини, ще възникнат и големи загуби от вихрови токове и хистерезис. Когато формата на вълната е изкривена до известна степен, пиковата вълна с голяма амплитуда ще увеличи интензивността на частичния разряд. При такива условия на висока консумация е лесно да се намали експлоатационният живот на електрическото оборудване.

(2) Двигателят може да причини механични вибрации. Под влияние на хармонични токове, въртящото се магнитно поле на двигателя ще създаде пулсиращ въртящ момент, който може да доведе до вибрации на двигателя. Под влияние на собствената честота на двигателя, този вид вибрации могат лесно да причинят по-вредни механични вибрации, като по този начин застрашат качеството на електрическото оборудване и дори живота на хората.

(3) Смущения в компютърното оборудване и други устройства за автоматично управление. При нормални обстоятелства оборудването за автоматично управление и други свързани системи за автоматично управление са проектирани на базата на нормален ток и напрежение. Когато се генерират хармоници, системата за автоматично управление не взема предвид този влияещ фактор, което улеснява смущенията да повлияят на изпълнението на нейната управляваща функция. Когато степента на замърсяване от хармониците е голяма, е възможно да се променят работните процедури на системата за автоматично управление, което води до генериране на неправилни насоки. Този вид влияние ще повлияе сериозно на реалното производство и експлоатация и дори ще причини необратими аварии, свързани с безопасността.