ఎలక్ట్రికల్ సిస్టమ్స్‌లో హార్మోనిక్ దృగ్విషయం: కారణాలు, ప్రభావాలు మరియు నష్టాలు

హార్మోనిక్స్విద్యుత్ వ్యవస్థలలో క్లిష్టమైన ఇంకా తరచుగా పట్టించుకోని దృగ్విషయం. ఇవి వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ యొక్క ఆదర్శ సైనూసోయిడల్ తరంగ రూపం యొక్క వక్రీకరణలను సూచిస్తాయి, ఇది ప్రాథమిక పౌన frequency పున్యం యొక్క పూర్ణాంక గుణకాలు (ఉదా., 50 Hz లేదా 60 Hz). ఆధునిక శక్తి వ్యవస్థలలో హార్మోనిక్స్ అంతర్లీనంగా ఉన్నప్పటికీ, వారి అనియంత్రిత ఉనికి తీవ్రమైన కార్యాచరణ మరియు ఆర్థిక పరిణామాలకు దారితీస్తుంది. ఈ వ్యాసం వారి కారణాలు, ప్రభావాలు మరియు నష్టాలను అన్వేషిస్తుంది.

హార్మోనిక్‌లకు కారణమేమిటి?

హార్మోనిక్స్ప్రధానంగా నాన్ లీనియర్ లోడ్ల నుండి ఉద్భవించింది -ప్రవాహం సైనూసోయిడల్ వోల్టేజ్ తరంగ రూపంతో సరిపడదు. సాధారణ ఉదాహరణలు:

పారిశ్రామిక మోటారులలో వేరియబుల్ ఫ్రీక్వెన్సీ డ్రైవ్‌లు (విఎఫ్‌డిలు), స్విచ్-మోడ్ విద్యుత్ సరఫరా (ఉదా., కంప్యూటర్లు, సర్వర్లు, ఎల్‌ఈడీ లైటింగ్), పునరుత్పాదక శక్తి ఇన్వర్టర్లు (సౌర/పవన వ్యవస్థలు), నిరంతరాయంగా విద్యుత్ సరఫరా (యుపిఎస్) మరియు ఎలక్ట్రిక్ వెహికల్ ఛార్జింగ్ స్టేషన్లు. ఈ లోడ్లు కరెంట్ యొక్క సున్నితమైన ప్రవాహాన్ని దెబ్బతీస్తాయి, వక్రీకృత తరంగ రూపాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఉదాహరణకు, ఒక VFD నిరంతర సైన్ తరంగం కాకుండా చిన్న పప్పుల్లో ప్రవాహాన్ని గీయవచ్చు, దీని ఫలితంగా 3 వ (150 Hz), 5 వ (250 Hz) లేదా 7 వ (350 Hz) హార్మోనిక్స్ వంటి హార్మోనిక్స్ ఏర్పడతాయి.

హార్మోనిక్స్ యొక్క ప్రభావాలు ఏమిటి?  

హార్మోనిక్స్ విద్యుత్ నాణ్యతను క్షీణింపజేస్తుంది మరియు విద్యుత్ మౌలిక సదుపాయాలపై గణనీయమైన దాచిన ఖర్చులను విధిస్తుంది:  

హార్మోనిక్స్ శక్తి నష్టాలు మరియు పెరిగిన ఖర్చులు కలిగిస్తాయి. ఉదాహరణకు, ఐదవ-ఆర్డర్ హార్మోనిక్ ప్రవాహాలు పంపిణీ వ్యవస్థలలో 15% వరకు అదనపు శక్తి వ్యర్థాలను కలిగిస్తాయి (యు.ఎస్. డిపార్ట్మెంట్ ఆఫ్ ఎనర్జీ రీసెర్చ్). ఈ అసమర్థత అధిక విద్యుత్ బిల్లులకు దారితీస్తుంది.  

ఇది పరికరాల నష్టాన్ని కలిగిస్తుంది మరియు జీవితకాలం తగ్గుతుంది, ఎందుకంటే హార్మోనిక్ ప్రవాహాలు ఎడ్డీ ప్రవాహాలు మరియు హిస్టెరిసిస్ నష్టాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, ఇది వేడెక్కడానికి దారితీస్తుంది. అధిక-హార్మోనిక్ పరిసరాలలో పనిచేసే ట్రాన్స్ఫార్మర్లు వారి రేటెడ్ జీవితకాలం కంటే 30-50% వేగంగా విఫలమవుతాయి. అదనంగా, హార్మోనిక్స్ ప్రతిధ్వనిని కలిగిస్తుంది, ఇది కెపాసిటర్ ఓవర్‌లోడ్ మరియు సంభావ్య పేలుళ్లు లేదా మంటలకు దారితీస్తుంది. ఇంకా, మూడు-దశల వ్యవస్థలలో, మూడవ-ఆర్డర్ హార్మోనిక్స్ (3 వ, 9 వ, మొదలైనవి) తటస్థ రేఖపై పేరుకుపోతాయి, ఇది వేడెక్కడానికి కారణమవుతుంది.  

హార్మోనిక్స్ కార్యాచరణ అంతరాయాలకు కూడా కారణం కావచ్చు, ముఖ్యంగా వైద్య పరికరాలు, ప్రయోగశాల పరికరాలు లేదా స్వచ్ఛమైన శక్తిపై ఆధారపడే డేటా సెంటర్ సర్వర్లు వంటి సున్నితమైన పరికరాలలో. హార్మోనిక్స్ వల్ల కలిగే వోల్టేజ్ వక్రీకరణ వల్ల పరికరాల వైఫల్యం, డేటా అవినీతి లేదా ప్రణాళిక లేని సమయ వ్యవధి ఉండవచ్చు.

హార్మోనిక్‌లతో సంబంధం ఉన్న సమ్మతి మరియు భద్రతా నష్టాలు కూడా చాలా క్లిష్టమైనవి. IEEE 519-2022 వంటి ప్రమాణాలలో పేర్కొన్న హార్మోనిక్ పరిమితులను మించి నియంత్రణ జరిమానా విధించవచ్చు. అదనంగా, పరికరాల వేడెక్కడం అగ్ని ప్రమాదాలు మరియు భద్రతా ప్రమాదాలను సృష్టించగలదు.

ప్రొఫెషనల్ తయారీదారు మరియు సరఫరాదారుగా, మేము అధిక-నాణ్యత ఉత్పత్తులను అందిస్తాము. మీకు మా ఉత్పత్తులపై ఆసక్తి ఉంటే లేదా ఏవైనా ప్రశ్నలు ఉంటే, దయచేసి సంకోచించకండిమమ్మల్ని సంప్రదించండి.