اثرات هارمونیک بر تجهیزات برقی

با توجه به اینکه دو نوع هارمونیک ولتاژ و جریان در سیستم‌های  قدرت پدید می‌آیند و باتوجه به اینکه این اعوجاج‌ها ناشی از عواملی هستند که بطور دایم در شبکه‌ها وجود دارند. لذا تجهیزات مورد استفاده در سیستم‌های  برق‌رسانی بطور دایم در معرض اعوجاج‌های موجود در سیستم می‌باشند.

با توجه به اینکه دو نوع هارمونیک ولتاژ و جریان در سیستم‌های  قدرت پدید می‌آیند و باتوجه به اینکه این اعوجاج‌ها ناشی از عواملی هستند که بطور دایم در شبکه‌ها وجود دارند. لذا تجهیزات مورد استفاده در سیستم‌های  برق‌رسانی بطور دایم در معرض اعوجاج‌های موجود در سیستم می‌باشند. در نتیجه لازم است تاثیرات هارمونیک‌ها بر تجهیزات مورد بررسی قرار گیرد و در صورتیکه این اعوجاج‌ها بنحوی باشد که بر عملکرد تجهیزات تاثیرات نامطلوبی باقی بگذارند. لازم است روش‌هایی به منظور کاهش اینگونه تاثیرات را جستجو نمود.

اصولاً هارمونیک‌های ایجاد شده توسط بارهای غیرخطی می‌‌‌‌‌‌توانند بر دیگر بارهای مرتبط در محل اتصال تاثیر زیادی بگذارند. اعوجاج‌های ولتاژی که توسط اعوجاج‌های جریان ایجاد می‌شود تابعی از امپدانس سیستم و میزان جریان اعوجاج یافته است بنابراین اگر امپدانس سیستم کم باشد، اعوجاج ولتاژ ناچیری خواهد بود.

اصولاً اعوجاج ولتاژ دو اثر اصلی باقی می گذارد،گرم شدن اضافی ماشین‌ها و خرابی بانکهای خازنی، هارمونیک‌های جریان دارای اثرات متفاوتی می‌باشند. وقتی هارمونیک جریان زیاد باشد و در یک مسیر موازی با سیستم‌های  مخابراتی قرارداشته باشد. باعث ایجاد تداخلات می‌گردد. میزان تداخلات بستگی به مسیر و اندازه هارمونیک دارد. همچنین هارمونیک جریان باعث ایجاد تلفات بیشتر فوکو در ترانسفورماتورها می‌گردد و تلفات را در خطوط افزایش می‌دهد. وسایل اندازه گیری موجود در سیستم‌های  قدرت در این حالت دارای خطای اندازه‌گیری می‌شوند. علاوه بر این هارمونیک ها باعث عملکرد نامناسب رله‌ها، کلیدها، فیوزها، سیستم‌های  فرمان از راه دور و مسایل دیگر بر تجهیزات مورد استفاده در شبکه می‌گردند به عبارت بهتر اثرات هارمونیک‌ها را می‌توان به سه دسته تقسیم نمود:

1- اثر بر عایق‌های تجهیزات

2- اثر گرمایی بر تجهیزات

3- عملکرد نامناسب تجهیزات

برخی از آثار سوء هارمونیکها بر سیستم قدرت و تجهیزات آن به قرار زیر است

-شکست عایقی بانک های خازنی و افزایش جریان و توان راکتیو بانک‌های خازنی

-تداخل با سیستم‌های  ریپل کنترل و تداخل در وظیفه کنترل از راه دور سیستم‌های  کلیدزنی و اندازه‌گیری

-تلفات اضافی اهمی و نیز تلفات اضافی در هسته و ایجاد حرارت زیاد در ماشین‌های الکتریکی

-شکست عایقی کابل‌ها

-تداخل با سیستم‌های  مخابراتی و PLC

-ایجاد خطا در دستگاههای اندازه‌گیری

-ایجاد نوسانات مکانیکی

-کاهش ظرفیت فیوزها به دلیل حرارت و عملکرد نامناسب فیوزها

-عدم عملکرد مناسب سیستم‌های  کنترل

-عملکرد مناسب و پاسخ اشتباه رله‌ها

-عملکرد نامناسب مدارات آتش سیستم‌های  الکترونیک قدرت بخصوص مدارات آتشی که براساس تشخیص نقطه صفر ولتاژ عمل می کنند.