У сучасных электрычных сістэмах, Гармонікастановяцца ўсё больш актуальнай праблемай. Яны могуць быць схаванымі вінаватымі перагрэву абсталявання, павелічэння страт магутнасці або нават няспраўнасцей сістэмы. Але што такое гармонікі, адкуль яны бяруцца і як з імі змагацца? Давайце разгледзім гэта.

Што такое гармонікі?

У ідэальным свеце формы сігналаў напружання і току ў электрычнай сістэме былі б ідэальнымі сінусоідамі. Але ў рэальнасці гэтыя формы сігналаў часта скажаюцца з-за розных электрычных прылад. Гэта скажэнне можна разбіць на серыю сінусоід, якія з'яўляюцца цэлымі кратнымі асноўнай частаце. Гэтыя больш высокачастотныя кампаненты называюцца гармонікамі.

Крыніцы гармонік

Асноўнымі крыніцамі гармонік з'яўляюцца не-Лінейная нагрузкас:
- Лінейныя нагрузкі (напрыклад, рэзістары, індуктыўныя шпулькі і кандэнсатары) спажываюць ток такім чынам, каб ён адпавядаў форме напружання, захоўваючы чыстыя формы сігналаў.
- Нелінейныя нагрузкі (напрыклад, прывады са зменнай хуткасцю, выпрамнікі, кампутары і адаптары) скажаюць форму току, уносячы гармонікі ў сістэму.

Уплыў гармонік

Гармонікі не проста парушаюць формы сігналаў. Яны могуць выклікаць рэальныя, адчувальныя праблемы:
- Перагрэў абсталявання, што скарачае тэрмін яго службы.
- Няспраўнасць адчувальнай электронікі.
- Ілжывае спрацоўванне ахоўных прылад.
- Ніжэйшы каэфіцыент магутнасці і больш высокія плацяжы за камунальныя паслугі.

Кіраванне гармонікамі

Некаторыя распаўсюджаныя рашэнні ўключаюць:
- Выбар абсталявання з нізкім узроўнем гармонік.
- Усталёўка гарманічных фільтраў (актыўных або пасіўных).
- Праектаванне сістэм з адпаведнымі падключэннямі трансфарматараў.
- Маніторынг і рэгулярнае кіраванне ўзроўнямі гармонік.

Ацэнка неабходнай ёмістасці для актыўных фільтраў магутнасці (APF)

На практыцы дакладнае вызначэнне магутнасці актыўнага фільтра харчавання (АФП) мае вырашальнае значэнне для эфектыўнага падаўлення гармонік. Згодна з перадавым вопытам у галіне якасці электраэнергіі, існуюць два распаўсюджаныя падыходы для ацэнкі неабходнай магутнасці для фільтрацыі гармонік:

(1) Цэнтралізаваны метад кампенсацыі

Гэты метад звычайна выкарыстоўваецца для цэнтралізаванай апрацоўкі гармонік на аснове магутнасці трансфарматара і галіновай класіфікацыі. Гарманічны ток (Ih) можна разлічыць па формуле:

Ih = (S × K) / (√3 × U) × √(1 + THDi2) × THDi

Дзе:
- S: Намінальная магутнасць трансфарматара
- U: другаснае напружанне трансфарматара
- THDi: поўнае гарманічнае скажэнне току
- K: Каэфіцыент нагрузкі трансфарматара

Тыповыя паказчыкі гарманічных скажэнняў па галінах:

(2) Метад размеркаванай кампенсацыі

Гэты падыход заснаваны на лакальных нагрузках і характарыстыках абсталявання. Гарманічны ток разлічваецца па формуле:

Ih = K × IN × (THDi / √(1 + THDi2))

Дзе:
- IN: Намінальны ток абсталявання
- THDi: поўнае гарманічнае скажэнне току
- K: Каэфіцыент нагрузкі трансфарматара

Гэтыя формулы каштоўныя для распрацоўкі эфектыўнага памяншэння гармонік з выкарыстаннем АПФ.