3.
Skutki wyższych harmonicznych i ograniczenie ich wartości
Wyższe
harmoniczne w systemie elektroenergetycznym prowadzą do wielu
negatywnych konsekwencji. Mogą prowadzić do uszkodzenia, wadliwego
działania lub zaniku działania urządzeń, takich jak: urządzenia
sterujące, pomiarowe, sprzęt elektroniczny itp. Długotrwale
utrzymujący się prąd harmonicznych pociąga za sobą dodatkowe
straty mocy czynnej, wzrost temperatury urządzeń, szybsze ich
starzenie i w rezultacie skrócenie czasu ich pracy
(transformatory, urządzenia elektryczne itd.). Szczególnie dotkliwe
skutki obecności wyższych harmonicznych mogą być obserwowane
w czasie ich rezonansu, kiedy następuje znaczne zwiększenie
prądu, ewentualnie napięć harmonicznych.
Jednym z czynników, które są brane pod uwagę w ocenie
jakości energii elektrycznej są wyższe harmoniczne. W wielu
dokumentach, dotyczących eksploatacji systemu elektroenergetycznego,
podawane są maksymalne wartości wskaźników odnoszących się do
wyższych harmonicznych.
Straty
mocy w przewodach wywołane dodatkowymi zjawiskami cieplnymi
Dodatkowe straty mogą osiągać istotne wartości. Można je
zapisać wzorem:
gdzie: THDfI - całkowity współczynnik odkształceń przebiegu prądowego w %,
Is - wartość prądu w sieci zasilającej,
Rs - wartość rezystancji sieci.
Ponadto wyższe harmoniczne powodują m.in.:
konieczność doboru urządzeń elektroenergetycznych o podwyższonych parametrach,
konieczność doboru przekroju przewodów,
ograniczanie czasu pracy urządzeń elektroenergetycznych,
przypadkowe zadziałania zabezpieczeń oraz wyłączania instalacji.
Środki zaradcze np.:
grupowanie odbiorników zakłócających,
odpowiednie umiejscowienie szczególnie zakłócających odbiorników,
separacja źródeł zasilania,
zastosowanie transformatorów o odpowiednich rodzajach połączeń,
zwiększanie reaktancji indukcyjnej,
wybór odpowiedniego układu sieci,
zastosowanie układów przekształtnikowych o większej niż 6 liczbie pulsacji,
stosowanie filtrów