Hvad vil der ske, når den harmoniske forvrængning når sit højdepunkt?
Sep 19, 2025| I et ideelt strømsystem skal spændingen og strømmen være perfekte og glatte sinusbølger. Men i det virkelige elnet er det fyldt med forskellige ikke-lineære belastninger (såsom frekvensomformere, ensrettere, LED-lys, UPS-strømforsyninger osv.), der fungerer som grove "editorer", forvrænger og skærer de glatte sinusbølger, genererer en stor mængde støj med frekvenser, der er heltal, disse tal-numre {2} kaldes fundamentale harmoniser {2}.
Total Harmonic Distortion (THD) er en kvantitativ indikator, der bruges til at måle graden af bølgeformsforvrængning. Når THD-hastigheden pludselig stiger til sit højeste, er det ikke blot en simpel numerisk ændring; det indikerer, at hele elsystemet står over for en- "forvrængningsstorm" med konsekvenser, der er alvorlige og mange-facetterede.
1. Den direkte indvirkning på eludstyr og ledninger
⑴ Transformer og kabel: Harmoniske strømme vil forårsage betydelig hudeffekt og nærhedseffekt, hvilket får strømmen til at flyde mere koncentreret på overfladen af lederen, hvilket resulterer i en stigning i den effektive modstand. Samtidig vil højfrekvente harmoniske- forårsage yderligere jerntab i kernen. Stigningen i modstand og stigningen i tab fører tilsammen til en kraftig stigning i transformatorens og kablets temperatur. I milde tilfælde kan dette fremskynde isoleringens aldring og forkorte levetiden; i alvorlige tilfælde kan det forårsage isoleringsnedbrud og brand. En transformer, der normalt fungerer under fuld belastning ved strømfrekvensen, kan allerede være i en alvorlig overbelastet tilstand i et harmonisk miljø.
(2) Roterende maskiner (generatorer/motorer): De harmoniske strømme, der strømmer ind i motoren, vil generere et omvendt roterende magnetfelt, hvilket resulterer i bremsemoment, reducerer motorens effektivitet og forårsager overophedning af viklingerne og mekaniske vibrationer. For generatorer vil den harmoniske belastning forårsage, at der genereres yderligere varme i rotoren, som kan overstige kapaciteten af deres kølesystemer, hvilket fører til rotorskade.
⑶ Kondensatorer og enheder til kompensation for reaktiv effekt: Dette er det område, der er mest udsat for harmoniske problemer. Kondensatorer har ekstremt lav impedans over for højfrekvente harmoniske, og absorberer en stor mængde harmonisk strøm, hvilket kan føre til alvorlig overstrøm. Hvad der er endnu mere farligt er, at de kan danne en parallel resonans med systeminduktansen og forstærke den harmoniske strøm flere gange eller endda snesevis af gange. Dette kan nemt få kondensatorsikringen til at sprænge, kondensatoren til at bule eller endda eksplodere, hvilket gør, at reaktiv effektkompensationskabinettet ikke kan fungere korrekt.