Хармоници - електроника Janitza

Непрекъснато нарастващият брой нелинейни потребители в нашите електрически мрежи причинява нарастващо „замърсяване на мрежата“. Говори се и за смущения в мрежата, подобни на известните от околната среда със замърсяване на водата и въздуха. В идеалния случай генераторите произвеждат чисто синусоидален ток на изходните клеми. Тази форма на синусоидално напрежение се счита за идеалната форма на променливо напрежение; всяко отклонение от това се нарича смущение в мрежата.

Все повече потребители консумират несинусоидален ток от мрежата. Бързото преобразуване на Фурие на FFT на тези „мръсни“ токови форми води до широк спектър от хармонични честоти - обикновено наричани още хармоници.

Хармониците са вредни за електрическите мрежи, понякога дори опасни и свързаните потребители страдат от тях, точно както замърсената вода е нездравословна за човешкото ни тяло. Възникват претоварване, намален експлоатационен живот и при определени обстоятелства дори ранни повреди на електрически и електронни товари.

Хармоничните натоварвания са основната причина за проблеми с качеството на невидимата мощност с огромни разходи за ремонт и инвестиции в подмяна на дефектни устройства. Недопустимо високите смущения в мрежата и произтичащото от това лошо качество на напрежението могат да доведат до проблеми в производствените процеси и дори до прекъсвания на производството.

Хармониците са токове или напрежения, чиято честота е над основната честота 50/60 Hz и които са неразделна част от тази основна честота. Настоящите хармоници нямат дял в активната мощност, те натоварват мрежата само термично. Тъй като хармоничните токове протичат в допълнение към "активното" синусоидално трептене, те причиняват електрически загуби в електрическата инсталация, което може да доведе до топлинно претоварване. Допълнителните загуби в потребителя също водят до отопление или прегряване и по този начин до намаляване на експлоатационния живот.

хармоници

Оценката на хармоничното натоварване обикновено се извършва в точката на свързване или прехвърляне към обществената захранваща мрежа на съответния доставчик на енергия (EVU). В англоговорящата област, но също така все повече и повече в немскоговорящата зона, се говори за Точката на общото свързване (PCC). При определени обстоятелства обаче може да е важно да се определи и анализира хармоничното натоварване от отделно оборудване или групи от оборудване, за да се идентифицират вътрешните проблеми с качеството на мощността и евентуално техните причини.

Следните параметри се използват за оценка на хармоничното натоварване:

Общо хармонично изкривяване (THD)

Общото хармонично изкривяване (THD) или общото хармонично изкривяване е индикация за количествено определяне на размера на компонентите, които възникват от нелинейно изкривяване на електрически сигнал. Следователно той показва съотношението на ефективната стойност на всички хармоници към средно ефективната стойност на основния. Стойността на THD се използва както в системи с ниско, средно и високо напрежение. Обикновено THDi се използва за изкривяване на тока и THDu за изкривяване на напрежението.

Коефициент на изкривяване на напрежението

  • M = пореден номер на хармоника
  • M = 40 (UMG 604, UMG 508, UMG 96RM)
  • M = 63 (UMG 605, UMG 511)
  • Фондът на основните колебания съответства на n = 1

Коефициент на изкривяване за тока

  • M = пореден номер на хармоника
  • M = 40 (UMG 604, UMG 508, UMG 96RM)
  • M = 63 (UMG 605, UMG 511)
  • Фондът на основните колебания съответства на n = 1

Общо изкривяване на търсенето (TDD)

По-специално в Северна Америка терминът TDD се използва почти винаги във връзка с проблема с хармониците. Това е индикация, която се отнася до THDi, но тук хармоничното съдържание е свързано с основния компонент на номиналната стойност на тока. TDD дава съотношението между текущите хармоници (аналогично на THDi) и ефективната стойност на тока, възникващи в определен интервал Условия при пълно натоварване в. Обичайните интервали са 15 или 30 минути.