การวิเคราะห์อิทธิพลของฮาร์โมนิกในพลังงานไฟฟ้า

แหล่งกำเนิดฮาร์โมนิกส์

การเกิดฮาร์โมนิกส์มีสาเหตุหลายประการ ดังนั้นจึงมีแหล่งกำเนิดค่อนข้างมาก และประเภทของอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องก็มีลักษณะที่หลากหลายเช่นกัน โดยแหล่งกำเนิดหลักของฮาร์โมนิกส์ส่วนใหญ่ ได้แก่ กลุ่มหม้อแปลงไฟฟ้าในระบบส่งไฟฟ้า เตาหลอมไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังไฟฟ้าเฟสเดียวขนาดใหญ่ และอุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้าและอุปกรณ์ควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับหลากหลายประเภท

การวิเคราะห์ฮาร์โมนิกที่เป็นอันตราย

การมีอยู่ของฮาร์โมนิกในระบบไฟฟ้าเทียบเท่ากับแหล่งกำเนิดมลพิษของระบบไฟฟ้า โดยเป้าหมายหลักของมลพิษคือสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า ในฐานะที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของสภาพแวดล้อมในระบบไฟฟ้า สภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าจะแสดงอันตรายที่แตกต่างกันภายใต้ผลกระทบของฮาร์โมนิกในระดับต่างๆ อย่างไรก็ตาม แม้แต่ความเป็นอันตรายน้อยที่สุดก็ยังลดประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า และผลกระทบที่ร้ายแรงที่สุดอาจนำไปสู่การหยุดชะงักของการทำงานที่เสถียรและปลอดภัยของระบบไฟฟ้า และความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า อันตรายจากการเกิดฮาร์โมนิกโดยเฉพาะนั้นรวมถึงด้านต่างๆ ดังต่อไปนี้:

(1) อุปกรณ์ไฟฟ้าเกิดความร้อนสูงผิดปกติภายใต้การทำงานของฮาร์โมนิก และการสูญเสียเพิ่มเติมมีขนาดใหญ่เกินไป แม้ว่าจะมีช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างปริมาณกระแสฮาร์โมนิกและกระแสพื้นฐาน การมีอยู่ของฮาร์โมนิกจะทำให้ผลกระทบของผิวโลหะของอุปกรณ์รุนแรงขึ้น และความต้านทานประสิทธิผลจะเพิ่มขึ้นในกระบวนการตรวจจับผลกระทบของผิวโลหะ สำหรับอุปกรณ์พิเศษบางชนิด การสูญเสียกระแสไหลวนและการสูญเสียฮิสเทอรีซิสขนาดใหญ่ก็จะเกิดขึ้นด้วย เช่น อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีแกนเหล็ก เมื่อรูปคลื่นบิดเบี้ยวไปถึงระดับหนึ่ง คลื่นยอดที่มีแอมพลิจูดสูงจะเพิ่มความรุนแรงของการปล่อยประจุบางส่วน ภายใต้สภาวะการใช้พลังงานสูงเช่นนี้ อาจทำให้ลดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ง่าย

(2) มอเตอร์อาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกล ภายใต้อิทธิพลของกระแสฮาร์มอนิก สนามแม่เหล็กหมุนของมอเตอร์จะสร้างแรงบิดแบบสั่นที่อาจทำให้มอเตอร์สั่น ภายใต้อิทธิพลของความถี่ธรรมชาติของมอเตอร์ การสั่นสะเทือนประเภทนี้สามารถทำให้เกิดการสั่นสะเทือนทางกลที่เป็นอันตรายมากขึ้นได้ง่าย ซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อคุณภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอาจเป็นอันตรายต่อชีวิตของผู้คนได้

(3) การรบกวนอุปกรณ์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติอื่นๆ ภายใต้สถานการณ์ปกติ อุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติและระบบควบคุมอัตโนมัติอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องได้รับการออกแบบโดยอิงตามกระแสไฟฟ้าและแรงดันโหลดปกติ เมื่อเกิดฮาร์โมนิกส์ ระบบควบคุมอัตโนมัติจะไม่คำนึงถึงปัจจัยที่มีอิทธิพลนี้ ทำให้เกิดการรบกวนต่อประสิทธิภาพการทำงานของฟังก์ชันควบคุมได้ง่าย เมื่อระดับการปนเปื้อนของฮาร์โมนิกส์มีมาก อาจทำให้ขั้นตอนการทำงานของระบบควบคุมอัตโนมัติเปลี่ยนแปลงไป ทำให้เกิดการควบคุมที่ผิดพลาด อิทธิพลประเภทนี้จะส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อการผลิตและการดำเนินงานจริง และอาจทำให้เกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยที่ไม่สามารถแก้ไขได้