Anàlisi de la influència dels harmònics en la potència elèctrica

Fonts d'harmònics

Hi ha moltes raons per a la generació d'harmònics, de manera que hi ha relativament moltes fonts, i els tipus d'equips implicats també mostren certes característiques diversificades. Entre elles, les principals fonts d'harmònics inclouen principalment grups de transformadors a la xarxa elèctrica, forns d'arc elèctric industrials, dispositius electrònics de potència monofàsics més grans i una àmplia gamma d'equips rectificadors i equips de regulació de tensió de CA.

Anàlisi perjudicial d'harmònics

L'existència d'harmònics en el sistema elèctric és equivalent a la font de contaminació del sistema elèctric, i l'objecte de contaminació és principalment l'entorn electromagnètic del sistema elèctric. Com a component ambiental important del sistema elèctric, l'entorn electromagnètic mostrarà diferents perills sota la influència de diferents graus d'harmònics. Tanmateix, aquesta menor nocivitat també reduirà l'eficiència de funcionament dels equips elèctrics, i les conseqüències més greus poden conduir a la persecució del funcionament estable i segur del sistema elèctric i a danys a l'equip elèctric. El dany a la generació d'harmònics inclou específicament els aspectes següents:

(1) L'equip elèctric s'escalfa anormalment sota l'acció dels harmònics i la pèrdua addicional és massa gran. Tot i que hi ha una gran diferència entre la quantitat de corrent harmònic i el corrent fonamental, la presència d'harmònics agreujarà l'efecte pelicular del dispositiu i la resistència efectiva augmentarà en el procés de detecció de l'efecte pelicular. En alguns equips especials, també es produiran grans pèrdues de corrents de Foucault i pèrdues per histèresi, com ara els equips elèctrics amb nuclis de ferro. Quan la forma d'ona es distorsiona fins a cert punt, una ona màxima d'amplitud gran augmentarà la intensitat de la descàrrega parcial. En aquestes condicions de consum elevat, és fàcil reduir la vida útil dels equips elèctrics.

(2) El motor pot causar vibracions mecàniques. Sota la influència dels corrents harmònics, el camp magnètic giratori del motor produirà un parell pulsant que pot fer que el motor vibri. Sota la influència de la freqüència natural del motor, aquest tipus de vibració pot causar fàcilment una vibració mecànica més nociva, posant així en perill la qualitat dels equips elèctrics i fins i tot amenaçant la vida de les persones.

(3) Interferències amb equips informàtics i altres dispositius de control automàtic. En circumstàncies normals, els equips de control automàtic i altres sistemes de control automàtic relacionats es dissenyen en funció del corrent normal i la tensió de càrrega. Quan es generen harmònics, el sistema de control automàtic no té en compte aquest factor d'influència, cosa que facilita que les interferències afectin el rendiment de la seva funció de control. Quan el grau de contaminació dels harmònics és elevat, també és possible canviar els procediments operatius del sistema de control automàtic, cosa que provocarà que es produeixi una guia incorrecta. Aquest tipus d'influència afectarà greument la producció i el funcionament reals, i fins i tot provocarà accidents de seguretat irreversibles.