Harmonikos problemos yra dažnos elektros energijos kokybės problemos elektros sistemose. Jie ne tik veikia įprastą įrangos veikimą, bet ir gali sukelti energijos švaistymą bei įrangos sugadinimą. Paprasčiausias harmonikų mažinimo būdas apima šiuos veiksmus:
I. Harmonikų generacijos priežasčių supratimas
Harmonikus pirmiausia generuoja netiesinės apkrovos, tokios kaip kintamo dažnio pavaros (VFD), nepertraukiamo maitinimo šaltiniai (UPS), LED apšvietimas, kompiuteriai ir kita elektroninė įranga. Šie įrenginiai veikimo metu sukuria ne-sinusoidines sroves ir taip į elektros tinklą patenka harmonikų. Įprastos harmonikų eilės apima 3, 5, 7 ir kitas nelygines -numeruotas harmonikas.
II. Paprasčiausi harmonikų mažinimo metodai
1. Padidinkite sistemos trumposios{1}}grandinės talpą
Padidinus sistemos trumpojo jungimo{0}}pajėgumą, sumažėja harmoninės įtampos iškraipymo koeficientas. Tai galima pasiekti parenkant didesnius transformatorius arba sutrumpinant maitinimo atstumus. Nors šis metodas yra paprastas, jį riboja tikrosios tinklo sąlygos.
2. Optimaliai paskirstykite netiesines apkrovas
Netiesines apkrovas paskirstykite tolygiai visose trijose fazėse, vengdami koncentracijos vienoje fazėje. Šis metodas nereikalauja papildomos įrangos; efektyvus trečiojo-harmoninio poveikio sumažinimas pasiekiamas subalansavus apkrovos paskirstymą paskirstymo projektavimo metu.
3. Naudokite harmoninius slopinimo įrenginius
● Pasyvūs filtrai (LC filtrai): paprasčiausias ir ekonomiškiausias harmonikų slopinimo sprendimas. Šie filtrai, sudaryti iš induktorių ir kondensatorių, yra skirti tam tikriems harmoniniams dažniams, kad juos efektyviai sugertų. Pavyzdžiui, 250 Hz filtras gali būti sukurtas taip, kad slopintų 5-ąją harmoniką.
● Aktyvieji filtrai (APF): nors ir brangesni, juos lengva montuoti ir jie yra labai efektyvūs. Jie pašalina harmonikas nuolat aptikdami harmonines sroves ir generuodami prieš-kompensavimo sroves, todėl jos tinka scenarijams, kuriuose yra kelios lygiagrečios harmonikos.
4. Žemos-harmoninės įrangos pasirinkimas
Pirkdami naują įrangą, pirmenybę teikite produktams, pažymėtiems „žemos harmonikos“ arba „harmonijos slopinimo“ savybėmis. Tokioje įrangoje paprastai naudojamos tokios priemonės kaip PFC (galios koeficiento korekcija), kurios sumažina harmonikų susidarymą šaltinyje.
III. Praktinės rekomendacijos
1. Suteikite pirmenybę pirminiams harmonikų šaltiniams
Naudodami energijos kokybės analizatorius nustatykite pirminius harmonikų šaltinius ir jų dažnius, tada sutelkite išteklius į pagrindinių problemų sprendimą. Paprastai 80 % harmoninių problemų kyla dėl 20 % įrangos.
2. Paprasti modifikavimo sprendimai
● Kintamo dažnio pavarų (VFD) išvestyje įdiekite dv/dt filtrus arba sinusinių bangų filtrus.
● Pridėkite įvesties reaktorius, kad galėtumėte perjungti{0}}režimo maitinimo (SMPS) įrangą.
● Maitinkite vienos{0}}fazės netiesines apkrovas naudodami transformatorius, sujungtus trikampio konfigūracija, kad efektyviai blokuotų nulinės-sekos harmonikas (pvz., 3-eilės harmonikas).
3. Reguliarūs techninės priežiūros patikrinimai
Periodiškai tikrinkite filtrų ir kompensavimo įrangos veikimo būseną. Įsitikinkite, kad kondensatoriuose nėra išsipūtimo ar nuotėkio, o reaktoriai neperkaista. Paprasta priežiūra užtikrina ilgalaikį-efektyvų harmonikų mažinimo įtaisų veikimą.
IV. Atsargumo priemonės
1. Venkite per didelio švelninimo; išlaikyti visišką harmoninį iškraipymą (THD) protingame 5–8% diapazone.
2. Sušvelninimo planuose turi būti atsižvelgiama į foninių harmonikų poveikį sistemoje.
3. Paprasti metodai gali netikti visiems scenarijams; pramoninėms aplinkoms gali prireikti kombinuotų sprendimų.
V. Sąnaudų-naudos analizė
Atsižvelgdami į paprastumą ir ekonomiškumą, pirmenybę teikite priemonėms tokia tvarka:
1. Apkrovos balansavimas (nulinės išlaidos).
2. Įvadinių reaktorių įrengimas (maža kaina).
3. Pasyviųjų filtrų montavimas (vidutinė kaina).
4. Aktyvių filtrų diegimas (didesnė kaina).
Šie metodai gali veiksmingai valdyti harmonines problemas daugelyje scenarijų. Praktiniams tikslams rekomenduojame pirmiausia atlikti pagrindinį maitinimo kokybės bandymą, kad būtų nustatytas harmonikų spektras, prieš pasirenkant tinkamiausią paprastą švelninimo sprendimą. Tik ypač sudėtingoms harmonikų problemoms reikia apsvarstyti visapusiškus sprendimus. Atminkite, kad paprasčiausias sprendimas dažnai yra pats efektyviausias.