Harmonisa Pembangkit: Penyebab, Efek, dan Metode Mitigasi

Sebuah generator menghasilkan aliran listrik secara kontinyu, mulus, dan pasokan listrik jangka panjang tanpa adanya listrik dari jaringan utama. Peralatan canggih dapat mengganggu aliran listrik bersih harmonik generator. Ini bersifat langsung, fluktuasi listrik yang disebabkan oleh beban listrik yang bervariasi, termasuk drive yang terus berubah, server, dan sistem UPS.

Harmonik ini dapat merusak peralatan sensitif, terlalu panas pada alternator elektromagnetik, dan mengurangi umur generator Anda. Dalam artikel ini oleh HuaQuan, Anda akan membaca tentang penyebab utama harmonisa, beserta konsekuensinya pada sirkuit Anda. Lebih-lebih lagi, Anda juga akan membaca tentang metode manufaktur modern yang digunakan untuk mencegah harmonisa ini.

Apa Itu Harmonisa Generator?

Jika ingin memahami konsep harmonisa generator, Anda harus mengetahui dasar-dasar sinyal AC. Dalam sistem jaringan listrik utama, AC memberikan suplai pada frekuensi optimal (misalnya, frekuensi ini adalah 60 Hz di Amerika Utara dan 50 Hz di Eropa). Gelombang memberikan aliran yang sangat baik pada frekuensi ini.

Pada dasarnya, harmonik ekstra, gelombang sinus yang tidak diperlukan yang memiliki frekuensi lebih tinggi dari gelombang yang diperlukan dan ada dalam sinkronisasi dengan gelombang dasar. Gelombang yang tidak diinginkan ini beroperasi pada kelipatan sinyal frekuensi dasar. Misalnya, jika Anda memiliki 60 sistem pembangkit Hz, Anda akan melihat bahwa gelombang harmonik ke-5 bekerja pada 300 Hz, sedangkan harmonik ke-7 beroperasi pada 420 Hz, jauh lebih besar dari frekuensi yang dibutuhkan.

Gelombang frekuensi yang meningkat ini mendominasi 60 Sistem Hz dan buat terpadu, gelombang listrik yang terdistorsi. Anda dapat mengukur fluktuasi yang tepat sebagai Distorsi Harmonik Total atau THD. Distorsi yang meningkat berarti terus menerus, sinyal listrik yang tidak stabil.

Dalam kasus yang jarang terjadi, generator menyebabkan harmonisa ini karena belitan dan insulasi yang salah. Dalam sebagian besar kasus, akar permasalahannya adalah peralatan terpasang yang menyebabkan distorsi pada gelombang frekuensi primer.

Penyebab Harmonisa Generator

Penyebab utama timbulnya harmonisa generator antara lain tersebarnya beban listrik pada generator. Beban liniernya normal, yang diambil dari bola lampu atau pemanas. Dalam kondisi normal, arus listrik yang diambil dari generator sangat bergantung pada nilai tegangan yang dibutuhkan untuk lokasi tersebut. Sebagai akibat, bentuk gelombang keluaran sejajar dengan sinyal sinus tegangan yang diperlukan.

Di dunia teknologi saat ini, ada banyak peralatan dan perlengkapan yang bekerja pada sinyal listrik yang terdistorsi atau non-linier. Perangkat ini tidak beroperasi dengan lancar dan beroperasi dengan memanfaatkan arus dalam frekuensi tinggi. Hasilnya, ia membentuk harmonik generator dengan sinyal frekuensi lebih tinggi dan bekerja dengan mengirimkan sinyal terdistorsi ke jaringan generator.

Sumber umum harmonik variabel ini adalah yang terkait dengan peralatan atau peralatan yang mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah. Mesin yang paling umum adalah sebagai berikut:

• Penggerak Frekuensi Variabel (PKS): Penerapannya antara lain mengendalikan kecepatan seimbang motor listrik berbasis industri. VFD bertanggung jawab menyebabkan harmonik generator ke-5 dan ke-7 ke dalam suplai.
• Penyearah dan Inverter: Aplikasi termasuk sistem UPS, panel surya, dan sistem pengisian daya berbasis EV.
• Catu Daya Mode Sakelar (SMP): Aplikasi termasuk komputer canggih, server modern, driver LED, dan elektronik rumah tangga.

Kadang-kadang, tata letak generator sendiri menyebabkan harmonisa ini. Juga, ia memutuskan bagaimana harmonisa ini akan mempengaruhi pasokan listrik. Generator merupakan alternatif pengganti pasokan jaringan utama, mempunyai kapasitas resistansi yang besar terhadap aliran arus.

Saat Anda menarik beban yang tersebar dari generator, ini menunjukkan lebih banyak resistensi dan menghasilkan panjang gelombang yang terdistorsi. Situasi ini akan sangat berbeda pada sambungan jaringan utilitas utama karena impedansinya lebih kecil. Dengan demikian, situs Anda dapat berfungsi secara normal pada beban jaringan utama tetapi menunjukkan harmonik generator saat mengambil daya dari generator.

Pengaruh Harmonisa Generator pada Sistem Tenaga

Harmonik ini tidak dapat Anda abaikan karena akan menyebabkan kerusakan parah. Kejadian harmonik yang jarang terjadi ini akan mengakibatkan serangkaian kegagalan mesin secara terus-menerus. Kerusakan akan terjadi baik pada generator maupun peralatan frekuensi variabel yang terhubung.

Pertama, harmonik merusak kinerja dasar generator. Gelombang harmonik dengan frekuensi yang meningkat menimbulkan efek yang disebut efek kulit. Dalam hal ini, frekuensi yang lebih tinggi ini mendorong elektron ke lapisan tembaga terluar. Dorongan paksa ini meningkatkan impedansi kawat. Hal ini menyebabkan kehilangan panas yang lebih tinggi sehingga memungkinkan arus melewati sistem.

Pemanasan berlebihan ini melelehkan isolasi kawat di dalam alternator. Sebagai akibat, itu mengurangi umur generator. Lebih-lebih lagi, harmonik yang terdistorsi dapat menghasilkan medan magnet yang berlawanan di dalam stator. Ini menyebabkan stres fisik, getaran yang lebih tinggi, dan inefisiensi bahan bakar.

Harmonik frekuensi variabel juga memiliki efek buruk pada peralatan dan peralatan Anda. Misalnya, beberapa peralatan rumah tangga Anda berfungsi dengan baik 60 Hz hanya untuk kelancaran kerja. Harmonisa juga dapat menyebabkan sirkuit Anda terputus-putus.

Jika Anda tidak mengatur harmonik, hal ini mengakibatkan perilaku tidak patuh terhadap peraturan. Perusahaan terkemuka, seperti IEEE, dengan jelas memberikan ambang batas daya, seperti IEEE 519 kepatuhan standar. Pengguna yang dengan sengaja mengembalikan harmonik ke dalam sistem pembangkit dapat menghadapi konsekuensi hukum dan sanksi dari pembangkit tenaga listrik.

Metode Pengelolaan Harmonisa Generator

Anda tidak dapat menghilangkan beban listrik variabel dari mesin canggih. Namun produsen generator dapat mengatur cara kerja generator untuk mengurangi kemungkinan terjadinya harmonisa generator dan menghindari kerusakan pada peralatan Anda.

Solusinya mencakup penggunaan filter mitigasi harmonik, memiliki dua tipe yang berbeda.

• Filter Pasif: Sertakan kapasitor dan induktor dengan ukuran tertentu. Mereka dikenal sebagai perangkap listrik untuk menangkap frekuensi harmonis yang tersebar sebelum disalurkan ke generator. Misalnya, filter pasif dapat mendeteksi dan menjebak sinyal harmonik ke-5 dari VFD.
• Filter Aktif: Sertakan mikroprosesor modern dengan teknologi canggih. Mereka memeriksa garis gelombang yang mencapai generator. Setiap kali ada gelombang harmonik, mereka menghasilkan gelombang anti-harmonik yang persis sama untuk menghilangkan efek distorsi.

Anda juga dapat mempertimbangkan modifikasi desain dan tata letak dalam rekayasa generator. Jika Anda memasang alternator berkualitas tinggi, mereka akan menggunakan yang spesifik 2/3 pitch yang dirancang di dalam stator. Modifikasi khusus pada belitan tembaga ini secara otomatis menghancurkan gelombang harmonik ke-3 dan kelipatannya yang masuk. Harmonik ini juga disebut harmonik tripel dan mematikan bagi sistem karena berkumpul di kabel netral dan menghasilkan pemanasan berlebihan..

Saat para insinyur melamar koreksi faktor berbasis daya, mereka harus melakukannya secara kritis. Mereka harus menggunakan kapasitor dengan sangat hati-hati. Karena kapasitor bank dapat mengoptimalkan frekuensi harmonik, menyebabkan kekacauan. Jika produsen ingin mengurangi peluangnya, mereka harus memasang reaktor yang tidak disetel ketika menggunakan kapasitor. It will apply their Faktor Daya in a safe manner.

Terakhir, tetapi tidak kalah penting, pemantauan dan evaluasi lokasi dan sistem cadangan diperlukan. Anda harus memasang sistem pelacakan dan penganalisis di situs Anda untuk mendapatkan informasi waktu nyata. Anda akan dapat mendeteksi lonjakan non-linier dalam waktu singkat.

Praktik Terbaik untuk Meminimalkan Harmonisa pada Generator

Memasukkan filter adalah pilihan terbaik. Jika Anda ingin mengetahui strategi jangka panjang untuk menghindari harmonisa tersebut, Anda harus memperkenalkan sistem yang sangat aktif saat memasang generator.

Saat Anda menginstal sistem cadangan, menambah ukuran kabel netral. Ini akan terbukti menjadi tindakan pengamanan yang ketat. Biasanya, ke 3, 9th, dan gelombang harmonik ke-15 tidak menghilangkan efeknya. Lebih tepatnya, mereka bergabung untuk memberikan efek terpadu dan mengalir kembali ke kabel netral.

Kabel netral harus membawa arus lebih banyak daripada dalam situasi normal. Saat Anda menggunakan kabel netral berukuran ekstra, ini akan mencegah arus berlebih menyebabkan korsleting dan kebakaran.

Anda harus memastikan keseimbangan beban yang tepat pada generator. Cobalah untuk memberikan beban non-linier dalam distribusi yang merata pada ketiga fase. Jika terjadi ketidakseimbangan, itu akan memperburuk situasi, dan bentuk gelombang yang dihasilkan akan tersebar.

Anda juga harus mementingkan pemeliharaan terjadwal dan peningkatan sistem. Jika Anda memperbarui fasilitas Anda dengan lampu LED tambahan dan bohlam estetika, Anda harus meningkatkan sistem tenaga Anda, juga. Hubungi insinyur profesional untuk mendapatkan saran ahli mengenai peningkatan daya. Ini akan membantu generator Anda memenuhi kebutuhan listrik baru Anda.

Catatan Akhir!

Harmonisa generator adalah ancaman tersembunyi terhadap sumber cadangan listrik Anda yang mahal. Mereka bahkan dapat merusak sistem generator yang paling efisien sekalipun. Sebenarnya, situs modern menggabungkan peralatan dan perlengkapan listrik yang beroperasi pada frekuensi variabel dan menghasilkan harmonik generator. Jika Anda tidak mengendalikan gelombang yang terdistorsi ini, itu akan merusak seluruh sistem. Jika Anda mempraktikkan tindakan pencegahan yang tepat dan lebih memilih pemeliharaan generator terjadwal, Anda dapat menghindari konsekuensinya dengan mudah.

Lindungi Fasilitas Anda dari Kekuatan Kotor

Do not allow the scattered electrical waves to disrupt your whole backup power. Ini juga akan merusak peralatan sensitif dan peralatan penting Anda. Apakah Anda memerlukan analisis harmonik terkini dari generator Anda, atau apakah Anda ingin memasukkan filter harmonik ke dalam sistem Anda? Dalam kedua kasus tersebut, insinyur profesional kami di Huaquan siap melayani Anda. Hubungi kami Hari ini.