Rendszerharmonikus szennyezés és teljes harmonikus torzítás
Mar 23, 2026| "Az Ön áramelosztó rendszere súlyos harmonikus szennyezéstől szenved. A harmonikus torzítás mértéke eléri a 30%-ot, és kezelést igényel!""A felharmonikusok túl magasak, és komoly veszélyt jelentenek az elektromos berendezésekre. Nézd, a mérőműszer harmonikus torzítási aránya 45%!""A harmonikus torzítás mértéke csak 6%. Tényleg olyan komoly?"
Az elmúlt években, ahogy az energiarendszerekben a harmonikusok kérdését széles körben vitatták meg, minden elektromos vezető kellőképpen megértette a harmonikusokat. Azonban egyértelműnek és kétértelműnek tűnik, hogy miként ítéljük meg egy rendszer harmonikus szennyezettségének mértékét.
Ez egyértelmű, mert a nemzeti szabvány Power Quality - Harmonics in Public Supply Networks világos definíciókat és megítélési kritériumokat ad a harmonikus szennyezési szintekre, az energiaminőség-mérők pedig meghatározott harmonikus paramétereket mérhetnek.
Ez kétértelmű, mivel az általánosan használt harmonikus torzítási arány-az a százalék, amely könnyen és közvetlenül mérhető áramminőség-mérőkkel-nem mindig tükrözheti egyértelműen a harmonikus szennyezést.
Teljes harmonikus torzítás (THD)az energiaellátó rendszerek harmonikus szennyezettségének mértékének értékelésére leggyakrabban használt mutató. A műszaki szabványokban és az elektromos műszerekben a teljesítményharmonikus szennyezés kulcsfontosságú mérőszámaként alkalmazzák. A THD intuitív és könnyen érthető: egyszerűen fogalmazva, ez a harmonikus tartalom százalékos aránya az alaptartalomhoz viszonyítva, hasonlóan az alkoholtartalmú italok alkoholtartalmához.
A THD egy általános kifejezés. A gyakorlati alkalmazásokban az energiaellátó rendszer energiaminőségét két szempontból értékelik:feszültségésjelenlegi, képviseliTeljes feszültség harmonikus torzítás (THDu)ésTeljes áramharmonikus torzítás (THDi)illetőleg. Meghatározásukat a harmonikus feszültség/áramtartalom százalékos arányára finomítják az alapfeszültség/áramtartalomhoz viszonyítva.
Először nézzük megTHDu.Általában egy villamosenergia-rendszer feszültsége rögzített, különböző alkalmazásokhoz különböző feszültségszintekkel, mint például kis-feszültség 400 V, közép- és nagy-feszültség 10 kV, 35 kV, stb. Adott feszültségszintű hálózatnál a THDu értéke tudományosan és egyértelműen tükrözheti a harmonikus szennyezettségi szintjét. Ennek az az oka, hogy a nevező a THDu képletben-az alapfeszültség U₁- állandó. Így minél nagyobb az U harmonikus feszültségH, annál magasabb a THDu. A nemzeti szabványok a THDu-t használják intuitív jelzőként a harmonikus feszültség korlátozására.
| Névleges hálózati feszültség (kV) | Teljes feszültség harmonikus torzítás (%) | Egyedi harmonikus feszültségtartalom (%) | |
| Páratlan-rendű harmonikusok | Még-rendeljen harmonikusokat | ||
| 0.38 | 5.0 | 4.0 | 2.0 |
| 6 | 4.0 | 3.2 | 1.6 |
| 10 | |||
| 35 | 3.0 | 2.4 | 1.2 |
| 66 | |||
| 110 | 2.0 | 1.6 | 0.8 |
Áramminőség - Harmonikusok a nyilvános ellátó hálózatokban A harmonikus feszültség határértékei
Ezután vizsgáljuk megTeljes áramharmonikus torzítás (THDi).Definíciója és képlete alapján a THDi a THDu-hoz hasonlónak tűnik. De mérheti-e a THDi egy rendszer harmonikus szennyezését olyan tudományosan és egyértelműen, mint a THDu?
Vegyünk egy példát: 37 kW / 380 V-os motor frekvenciaváltóval.
Normál terhelés mellett: alapáram=50 A, harmonikus áram=15 A, tehát THDi=30%.
Kis terhelés alatt: alapáram=10 A, harmonikus áram=5 A, tehát THDi=50%.
Ebből a példából azt láthatjukA THDi gyakran nem tudja teljesen és pontosan tükrözni a tényleges harmonikus áramállapotot.Ez azért van, mert a nevező a THDi-számításban-az alapáram-nem rögzített. Ezért a számított összáram-harmonikus torzítás csak meghatározott terhelési sebesség mellett értelmes, hasonlóan az alkoholkoncentráció analógiájához.
A harmonikus áram rendszerre gyakorolt káros hatásának értékelésére fontosabb mutató aa tényleges harmonikus áram nagysága, amely azt tükrözi, hogy egy harmonikus forrás mennyiben járul hozzá a rendszer szennyezéséhez. A hálózatba injektált harmonikus áramra is ésszerű határértékek állíthatók be a villamosenergia-rendszer léptékének megfelelően. A nemzeti szabványok amegengedett harmonikus áramértékekkorlátozza a felhasználók által a közös csatolás helyére beadott harmonikus áramot.
| Névleges feszültség (kV) | Rövidzár{0}}kapacitás (MVA) | Harmonikus rend és megengedett harmonikus áram (A) | |||||||||||||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | ||
| 0.38 | 10 | 78 | 62 | 39 | 62 | 26 | 44 | 19 | 21 | 16 | 28 | 13 | 24 | 11 | 12 | 9.7 | 18 | 8.6 | 16 |
| 6 | 100 | 43 | 34 | 21 | 34 | 14 | 24 | 11 | 11 | 8.5 | 16 | 7.1 | 13 | 6.1 | 6.8 | 5.3 | 10 | 4.7 | 9.0 |
| 10 | 100 | 26 | 20 | 13 | 20 | 8.5 | 15 | 6.4 | 6.8 | 5.1 | 9.3 | 4.3 | 7.9 | 3.7 | 4.1 | 3.2 | 6.0 | 2.8 | 5.4 |
| 35 | 250 | 15 | 12 | 7.7 | 12 | 5.1 | 8.8 | 3.8 | 4.1 | 3.1 | 5.6 | 2.6 | 4.7 | 2.2 | 2.5 | 1.9 | 3.6 | 1.7 | 3.2 |
| 66 | 500 | 16 | 13 | 8.1 | 13 | 5.4 | 9.3 | 4.1 | 4.3 | 3.3 | 5.9 | 2.7 | 5.0 | 2.3 | 2.6 | 2.0 | 3.8 | 1.8 | 3.4 |
| 110 | 750 | 12 | 9.6 | 6.0 | 9.6 | 4.0 | 6.8 | 3.0 | 3.2 | 2.4 | 4.3 | 2.0 | 3.7 | 1.7 | 1.9 | 1.5 | 2.8 | 1.3 | 2.5 |
Áramminőség - Felharmonikusok a nyilvános ellátó hálózatokban Harmonikus áramkorlátok
A fenti tartalom elolvasása után jobban meg kell értenie a fogalmát és alkalmazásátTeljes harmonikus torzítás (THD)A .THD-t széles körben használják felharmonikus mérésekben és elemzésekben, szabványok kialakításában, szűrőhatás-értékelésben és más forgatókönyvekben. Jellemzőinek és korlátainak helyes megértéseTHDuésTHDiA feszültség- és áramfelharmonikus elemzésben segít tudományosan megítélni a harmonikus szennyezés szintjét, ésszerűen kiválasztani a szűrési módszereket, és pontos hatásértékelést végezni.