Harmonik ialah frekuensi elektrik yang menyimpang daripada frekuensi asas sistem kuasa, biasanya 50 atau 60 Hz. Dalam konteks pengubah pengedaran, frekuensi bukan sinusoidal ini boleh mempunyai beberapa kesan harmonik. Sebagai pembekal pengubah pengedaran, saya telah melihat secara langsung bagaimana kesan ini boleh mempengaruhi prestasi dan jangka hayat produk kami.
1. Terlalu panas
Salah satu impak harmonik yang paling ketara pada transformer pengedaran ialah terlalu panas. Harmonik menyebabkan kerugian tambahan dalam teras dan belitan pengubah. Kehilangan teras terutamanya disebabkan oleh histerisis dan arus pusar. Apabila harmonik hadir, medan magnet dalam teras menjadi lebih kompleks, meningkatkan kehilangan histerisis. Arus pusar, yang merupakan arus edaran teraruh dalam teras, juga meningkat kerana komponen harmonik berfrekuensi lebih tinggi.
Dalam belitan, kerugian tambahan datang dari kesan kulit dan kesan kedekatan. Kesan kulit menyebabkan arus mengalir lebih banyak pada permukaan luar konduktor pada frekuensi yang lebih tinggi. Ini secara berkesan mengurangkan luas keratan rentas yang tersedia untuk aliran semasa, meningkatkan rintangan dan dengan itu kehilangan I²R. Kesan kedekatan berlaku apabila konduktor berdekatan antara satu sama lain, dan medan magnet dari konduktor bersebelahan berinteraksi, meningkatkan lagi kerugian.
Terlalu panas boleh membawa kepada pengurangan dalam hayat penebat pengubah. Bahan penebat dalam transformer direka bentuk untuk beroperasi dalam julat suhu tertentu. Apabila suhu melebihi julat ini disebabkan oleh kepanasan terlampau teraruh harmonik, penebat merosot dengan lebih cepat. Ini akhirnya boleh membawa kepada kerosakan penebat dan kegagalan besar transformer.
2. Peningkatan Beban pada Transformer
Harmonik meningkatkan arus berkesan yang mengalir melalui pengubah. Oleh kerana pengubah dinilai berdasarkan nilai RMS (akar - min - kuasa dua) arus, kehadiran harmonik boleh menyebabkan pengubah beroperasi lebih dekat atau bahkan melebihi kapasiti terkadarnya, walaupun beban asas berada dalam julat normal.
Sebagai contoh, jika pengubah dinilai untuk jumlah kuasa tertentu pada frekuensi asas, arus harmonik tambahan boleh menolak jumlah arus melebihi nilai undian. Ini bermakna bahawa pengubah perlu mengendalikan lebih kuasa daripada yang direka bentuk, yang boleh menyebabkan haus dan lusuh pramatang.
3. Bunyi dan Getaran
Harmonik juga boleh menyebabkan peningkatan bunyi dan getaran dalam transformer pengedaran. Daya magnet dalam pengubah dipengaruhi oleh bentuk gelombang arus bukan sinusoidal. Frekuensi tambahan dalam harmonik mewujudkan daya magnet tambahan yang menyebabkan teras pengubah dan belitan bergetar lebih daripada biasa.
Peningkatan getaran ini bukan sahaja boleh menjengkelkan tetapi juga boleh menyebabkan kerosakan mekanikal dari semasa ke semasa. Getaran berterusan boleh melonggarkan sambungan dalam pengubah, yang boleh membawa kepada pengarkaan elektrik dan masalah lain.
4. Kesan terhadap Kualiti Kuasa
Harmonik boleh merendahkan kualiti kuasa sistem elektrik. Mereka boleh menyebabkan herotan voltan, yang boleh menjejaskan prestasi peralatan elektrik lain yang disambungkan ke sistem yang sama. Sebagai contoh, peranti elektronik yang sensitif mungkin tidak berfungsi atau telah mengurangkan kecekapan apabila terdedah kepada bentuk gelombang voltan yang herot.
Sebagai pembekal pengubah pengedaran, kami menawarkan rangkaian produk yang direka untuk mengendalikan tahap beban harmonik yang berbeza. Sebagai contoh, kamiPengubah Agihan Yawei S11 1200KVA & 1600KVAdibina dengan bahan berkualiti tinggi dan teknik reka bentuk termaju untuk meminimumkan kesan harmonik. Pengubah ini sesuai untuk pelbagai aplikasi di mana terdapat beban harmonik.
Satu lagi produk dalam barisan kami ialah500KVA 22.9KV Tiga Fasa Step Down Transformer Agihan. Pengubah ini direka bentuk untuk menurunkan kuasa voltan tinggi kepada voltan yang lebih rendah sesuai untuk pengagihan. Ia direka bentuk untuk mengendalikan arus harmonik dan mengekalkan voltan keluaran yang stabil, walaupun dengan kehadiran harmonik.
kamiPengubah Agihan Bintang Deltajuga merupakan pilihan yang bagus untuk aplikasi yang memerlukan pengurangan harmonik. Sambungan delta - bintang memberikan kelebihan tertentu dari segi pengendalian harmonik, seperti mengurangkan harmonik tertib ketiga dalam arus neutral.
5. Strategi Mitigasi
Untuk menangani kesan harmonik pada transformer pengedaran, beberapa strategi mitigasi boleh digunakan. Satu pendekatan biasa ialah penggunaan penapis harmonik. Penapis ini direka untuk mengurangkan kandungan harmonik dalam sistem elektrik dengan menyediakan laluan impedans rendah untuk arus harmonik.
Strategi lain adalah untuk mengurangkan pengubah. Ini bermakna mengurangkan kapasiti undian pengubah untuk mengambil kira kerugian tambahan yang disebabkan oleh harmonik. Dengan mengendalikan pengubah pada kapasiti yang lebih rendah, kepanasan melampau dan masalah lain yang berkaitan dengan harmonik dapat diminimumkan.
Saiz transformer yang betul juga penting. Apabila memilih pengubah untuk aplikasi tertentu, adalah penting untuk mempertimbangkan beban harmonik yang dijangkakan. Transformer yang lebih besar mungkin diperlukan untuk mengendalikan arus tambahan yang disebabkan oleh harmonik.
Kesimpulan
Harmonik boleh memberi kesan yang ketara ke atas pengubah pengedaran, termasuk kepanasan melampau, beban meningkat, bunyi dan getaran serta kemerosotan kualiti kuasa. Sebagai pembekal pengubah pengedaran, kami memahami kepentingan menyediakan produk yang boleh menahan kesan harmonik ini. Rangkaian transformer kami, sepertiPengubah Agihan Yawei S11 1200KVA & 1600KVA,500KVA 22.9KV Tiga Fasa Step Down Transformer Agihan, danPengubah Agihan Bintang Delta, direka untuk menghadapi cabaran yang ditimbulkan oleh harmonik.
Jika anda berada di pasaran untuk pengubah pengedaran dan ingin membincangkan cara produk kami boleh membantu anda menangani kesan harmoni, sila hubungi untuk rundingan pembelian. Kami di sini untuk memberikan anda penyelesaian terbaik untuk keperluan elektrik anda.
Rujukan
- Kualiti Sistem Kuasa Elektrik, oleh Roger C. Dugan, Mark F. McGranaghan, dan H. Wayne Beaty
- Harmoni Sistem Kuasa: Asas, Analisis dan Reka Bentuk Penapis, oleh NG Hingorani dan L. Gyugyi