Isu harmonik adalah masalah kualiti kuasa biasa dalam sistem elektrik. Mereka bukan sahaja menjejaskan operasi peralatan biasa tetapi juga boleh menyebabkan sisa tenaga dan kerosakan peralatan. Pendekatan paling mudah untuk mitigasi harmonik melibatkan langkah-langkah berikut:
I. Memahami Punca Penjanaan Harmonik
Harmonik dijana terutamanya oleh beban tak linear seperti pemacu frekuensi boleh ubah (VFD), bekalan kuasa tidak terganggu (UPS), lampu LED, komputer dan peralatan elektronik lain. Peranti ini menghasilkan arus bukan{1}}sinusoidal semasa operasi, dengan itu memperkenalkan harmonik ke dalam grid kuasa. Tertib harmonik biasa termasuk harmonik bernombor-ganjil ke-3, ke-5, ke-7 dan lain-lain.
II. Kaedah Tebatan Harmonik Paling Mudah
1. Tingkatkan Kapasiti Litar-Pendek Sistem
Meningkatkan kapasiti litar pintas-sistem mengurangkan kadar herotan voltan harmonik. Ini boleh dicapai dengan memilih transformer yang lebih besar atau memendekkan jarak bekalan kuasa. Walaupun mudah, kaedah ini dikekang oleh keadaan grid sebenar.
2. Mengagihkan Beban Tak Linear Secara Optimum
Agihkan beban tak linear secara sama rata merentas ketiga-tiga fasa, mengelakkan penumpuan pada satu fasa. Pendekatan ini tidak memerlukan peralatan tambahan; pengurangan berkesan bagi kesan harmonik-ketiga dicapai melalui pengagihan beban seimbang semasa reka bentuk pengagihan.
3. Gunakan Peranti Penindasan Harmonik
● Penapis Pasif (Penapis LC): Penyelesaian penindasan harmonik yang paling mudah dan paling menjimatkan. Terdiri daripada induktor dan kapasitor, penapis ini direka untuk frekuensi harmonik tertentu untuk menyerapnya dengan berkesan. Sebagai contoh, penapis 250Hz boleh direka bentuk untuk menindas harmonik ke-5.
● Penapis aktif (APF): Walaupun lebih mahal, ia menawarkan pemasangan yang mudah dan keberkesanan yang ketara. Ia menghapuskan harmonik dengan mengesan arus harmonik secara berterusan dan menjana arus pampasan-kaunter, menjadikannya sesuai untuk senario dengan berbilang harmonik serentak.
4. Memilih-Peralatan Harmonik Rendah
Apabila mendapatkan peralatan baharu, utamakan produk yang dilabelkan dengan ciri "harmonik rendah" atau "penindasan harmonik". Peralatan sedemikian biasanya menggabungkan langkah-langkah seperti PFC (Power Factor Correction) secara dalaman, mengurangkan penjanaan harmonik pada sumber.
III. Cadangan Praktikal
1. Utamakan Menangani Sumber Harmonik Utama
Kenal pasti sumber harmonik utama dan frekuensinya menggunakan penganalisis kualiti kuasa, kemudian tumpukan sumber untuk menyelesaikan isu utama. Biasanya, 80% masalah harmonik berpunca daripada 20% peralatan.
2. Penyelesaian Pengubahsuaian Mudah
● Pasang penapis dv/dt atau penapis gelombang sinus pada output pemacu frekuensi berubah (VFD).
● Tambah reaktor input untuk menukar{0}}mod peralatan bekalan kuasa (SMPS).
● Kuasakan beban tak linear-fasa tunggal menggunakan pengubah yang disambungkan dalam konfigurasi delta untuk menyekat harmonik jujukan sifar-secara berkesan (cth, harmonik tertib-ke-3).
3. Pemeriksaan Penyelenggaraan Berkala
Periksa status operasi penapis dan peralatan pampasan secara berkala. Pastikan kapasitor tidak menunjukkan bonjolan atau kebocoran, dan reaktor tidak menunjukkan terlalu panas. Penyelenggaraan mudah memastikan operasi-panjang yang berkesan bagi peranti tebatan harmonik.
IV. Langkah berjaga-berjaga
1. Elakkan mitigasi yang berlebihan; mengekalkan herotan harmonik total (THD) dalam julat yang munasabah 5%-8%.
2. Pelan mitigasi mesti mengambil kira kesan harmonik latar belakang dalam sistem.
3. Kaedah mudah mungkin tidak sesuai dengan semua senario; tetapan industri mungkin memerlukan penyelesaian gabungan.
V. Analisis{1}}Kos
Memandangkan kesederhanaan dan ekonomi, utamakan langkah dalam susunan berikut:
1. Pengimbangan beban (kos sifar).
2. Memasang reaktor input (kos rendah).
3. Memasang penapis pasif (kos sederhana).
4. Melaksanakan penapis aktif (kos yang lebih tinggi).
Kaedah ini boleh mengawal isu harmonik dengan berkesan dalam kebanyakan senario. Untuk aplikasi praktikal, kami mengesyorkan menjalankan ujian kualiti kuasa asas terlebih dahulu untuk mengenal pasti spektrum harmonik sebelum memilih penyelesaian mitigasi mudah yang paling sesuai. Hanya untuk masalah harmonik yang kompleks, penyelesaian yang komprehensif perlu dipertimbangkan. Ingat, penyelesaian yang paling mudah selalunya adalah yang paling berkesan.