O Efeito da Harmônicos relativa à medição elétrica

harmônicos do sistema de energia distorcer a forma da tensão perfeita e corrente senoidais ideal para a rede elétrica, e são múltiplos de freqüências grade fundamentais de 50 ou 60 hertz encontrados em todo o mundo. Os problemas causados ​​pelas harmônicas incluem circuitos sobrecarregados e perdas de sistema superiores que podem levar a falha prematura do equipamento em sistemas de serviços públicos e de clientes. factor de baixa energia da rede é geralmente associada com harmónicas de medição eléctrico.

dispositivos de energia não-linear electrónicos, tais como accionamentos de velocidade ajustável, de comutação fontes de alimentação e rectificadores de díodo são os principais responsáveis ​​de distorção harmónica. Estes dispositivos operam por qualquer picar-se a forma de onda de corrente alternada (AC) ou convertê-lo em uma outra forma conhecida como corrente contínua (DC). No processo, a energia é ligada durante apenas uma parte do tempo e está desligado durante o resto. Esta acção não linear apresenta elementos harmónicas que alteram a forma da forma de onda original. Se for grave o suficiente, e não for controlada, harmônicos pode encontrar o seu caminho para outras partes do sistema e causar danos.

Engenheiros usar uma ferramenta chamada análise de Fourier para demonstrar matematicamente uma forma de onda periódica ainda distorcida é realmente constituído por um fundamental mais uma série de componentes de onda sinusoidal combinados nas proporções certas. Por exemplo, a forma de onda de saída de meia-lua de um ddo rectificador de meia-onda é muito rica em harmónicas. harmônicos Mesmo-ordenada (por exemplo, 100/120 hertz) geralmente não são um problema em comparação com harmônicos ímpares-ordenada (por exemplo, 150/180 hertz), porque a maioria das cargas eletrônicas têm formas de onda meia-simétrica que não contêm harmônicos.

Em sistemas de energia a série de harmónicas triplas, que são múltiplos ímpares da terceira harmónica (por exemplo, 3, 9, 15, 21, etc), fazer com que a maior preocupação. de alimentação de três fases é muitas vezes fornecido como um serviço a quatro fios que contém um neutro, ou quarto, condutor. Sob condições equilibradas normais, quando cada uma das três fases estão transportando uma parte igual da carga, a corrente no fio neutro é zero, ou quase. No entanto, quando Triplens estão presentes, o efeito líquido é aditivo e o condutor neutro pode acabar por transportar mais corrente do que ele foi concebido para, resultando em sobreaquecimento e possivelmente fogo. Triplens também pode causar problemas em transformadores delta trifásicos. A menos que o transformador foi especialmente concebido para acomodar harmônicos, os que circulam correntes triplas podem superaquecer os enrolamentos do transformador e reduzir sua classificação de placa de identificação.

Distorção harmónica total corrente e de tensão total distorção harmónica, representada como THDV e THDI respectivamente, são dois valores importantes de mérito utilizados para quantificar a presença de harmónicas em um sistema. Utilizando a tensão fundamental ou quantidade de corrente como uma linha de base, a soma da contribuição de todos os elementos de harmónicas (excluindo o fundamental) é comparado contra ela. Por exemplo, um THD igual a 100 por cento significa a contribuição harmônica é tão grande quanto o fundamental. distorção de corrente pode variar de uma pequena percentagem de mais do que 100 por cento, enquanto distorção de tensão é, geralmente, menos do que cinco por cento.

Fator de potência é mais utilitários principais métricas de desempenho usar para determinar a eficiência com os clientes usam o poder. factor de potência verdadeiro é uma combinação de ambos um factor de deslocamento, associado com o componente fundamental, e também um factor de potência de distorção relacionado com harmónicos. Quando não estão presentes harmónicas, verdadeiro e deslocamento do factor de potência é o mesmo. No entanto, com harmônicos, fator de potência verdadeiro geralmente diminui devido à distorção.

Modernos medidores de serviços públicos digitais de estado sólido hoje têm avançado capacidades que podem medir a magnitude dos harmônicos individuais presentes em um sistema e também calcular a distorção harmônica total. Uma versão da análise de Fourier, conhecida como a Fast Fourier ou Transformada Discreta de Fourier métodos, pode ser codificada no medidor&rsquo-s firmware para executar essas tarefas. Fator de potência é comumente medido por utilitários para determinar a eficiência com os clientes usam o poder e a carga que eles colocam em cima da rede de energia. Tanto o utilitário local e reguladores de estabelecer normas mínimas de fator de potência para garantir a eficiência. Clientes que estejam abaixo do limiar pode acabar pagando extra na forma de taxas de demanda incorridos em sua conta.