شناخت اعوجاج هارمونیک
اعوجاج هارمونیک ناشی از بارهای غیرخطی است که جریان را به شکل سینوسی نمی‌کشند. این بارها شامل تجهیزات الکترونیکی مانند کامپیوترها، درایو‌های سرعت متغیر و نورپردازی‌های LED هستند. به عکس بارهای خطی که جریان را در الگوی سینوسیالی که با شکل موج ولتاژ همخوانی دارد می‌کشند، بارهای غیرخطی جریان را به صورت تناوب‌های کوتاه و متناوب جذب می‌کنند. این امر منجر به تولید جریان‌های هارمونیک می‌شود که ضرایب صحیحی از فرکانس اصلی (معمولاً 50 یا 60 هرتز) هستند.
اثرات اعوجاج هارمونیک
1. خرابی تجهیزات: اعوجاج هارمونیک می‌تواند باعث گرمایش و خرابی زودرس تجهیزات الکتریکی شود. این مشکل به ویژه برای تجهیزات حساس مانند ترانسفورماتورها، خازن‌ها و موتورها مشکل‌ساز است که ممکن است باعث افزایش اتلافات و کاهش کارایی آن‌ها شود.
2. مشکلات کیفیت برق: اعوجاج هارمونیک می‌تواند کیفیت برق در سیستم‌های الکتریکی را به شدت تخریب کند، منجر به نوسانات ولتاژ، سوسو زدن چراغ و عدم تعادل ولتاژ می‌شود. این مشکل می‌تواند عملکرد تجهیزات حساس را مختل کند و به مشکلات عملیاتی در فرآیندهای صنعتی منجر شود.
3.افزایش هزینه‌های انرژی: اعوجاج هارمونیک باعث افزایش اتلافات انرژی در سیستم‌های الکتریکی می‌شود که به افزایش قیمت برق برای مصرف‌کنندگان و کسب و کارها منجر می‌شود. این امر به این دلیل است که جریان‌های هارمونیک ممکن است باعث گرمایش اضافی در تجهیزات توزیع برق شود، که منجر به اتلاف انرژی می‌شود.
راه‌حل‌های مقابله با اعوجاج هارمونیک
الف. فیلترهای فعال: فیلترهای فعال از مدارهای الکترونیکی استفاده می‌کنند تا جریان‌های هارمونیک را در زمان واقعی نظارت کرده و جریان‌های معادل و متقابل را برای لغو آن‌ها تزریق کنند. این روش بسیار موثر در کاهش اعوجاج هارمونیک در گستره‌های فرکانسی مختلف است.
ب. بانک خازنی: بانک خازنی علاوه بر تصحیح ضریب توان و تنظیم ولتاژ، می توانند به عنوان فیلتر هارمونیک غیرفعال، کاهش دهنده هارمونیک ها و اعوجاج های فرکانس بالا موجود در سیستم های الکتریکی نیز عمل کنند.
ج. مدیریت بار: استفاده از روش‌های مدیریت بار برای کاهش تأثیر بارهای غیرخطی در سیستم الکتریکی با انتقال عملکرد بارها به زمان‌های مختلف یا استفاده از فن‌آوری‌های جایگزین. این می‌تواند شامل زمان‌بندی عملکرد تجهیزات برای کمینه کردن تولید اعوجاج یا جایگزینی بارهای غیرخطی با گزینه‌های خطی و با کارایی بیشتر باشد.
استانداردها و دستورالعمل‌های مربوط
بسیاری از کشورها استانداردها و دستورالعمل‌هایی را برای محدود کردن اعوجاج هارمونیک و اطمینان از کیفیت برق دارند. این استانداردها معمولاً سطوح مجازی اعوجاج هارمونیک را در نقاط مختلف سیستم الکتریکی مشخص می‌کنند، مانند نقطه اتصال مشترک (PCC) بین شرکت برق و مشتری.
نتیجه‌گیری
اعوجاج هارمونیک یک مسئله پیچیده و چالش‌برانگیز در سیستم‌های الکتریکی است که می‌تواند تأثیرات مهمی بر عملکرد تجهیزات، کیفیت برق و هزینه‌های انرژی داشته باشد. با شناخت علل و اثرات اعوجاج هارمونیک و اجرای راه‌حل‌های مناسب برای مقابله با آن، مهندسان و اپراتورهای سیستم قدرت می‌توانند تأثیرات آن را کاهش داده و عملکرد قابل اعتماد سیستم‌های الکتریکی را تضمین کنند. پژوهش و توسعه در این زمینه بسیار اهمیت دارد تا راهکارهای موثرتری برای مدیریت اعوجاج هارمونیک توسعه داده شود و مقاومت زیرساخت‌های الکتریکی در برابر اعوجاج هارمونیک بهبود یابد.
ترجمه و جمع آوری:
واحد تحقیق و توسعه بارق، Baregh
بارق، مرجع آگهی ها و نیازمندی های صنعت برق
