Reducerea armonicilor în sistemele HVAC Ingineria HPAC
Produs secundar al electronicii moderne, distorsiunea armonică apare atunci când un număr mare de computere personale, surse de alimentare neîntreruptibile, frecvență variabilă
Produs secundar al electronicii moderne, distorsiunea armonică apare atunci când un număr mare de computere personale, surse de alimentare neîntreruptibile, unități de frecvență variabilă (VFD) și alte dispozitive care utilizează surse de comutare a puterii în stare solidă pentru a converti puterea curentului alternativ (AC) -puterea curentă (DC) este prezentă. În sistemele HVAC, unitățile de curent alternativ sunt cea mai răspândită sursă de distorsiune armonică.
Distorsiunea armonică poate fi prezentă atât în tensiune, cât și în curent. Într-un sistem de alimentare trifazat echilibrat, formele de undă armonice cu număr par sunt 120 de grade defazate și se anulează reciproc, în timp ce formele de undă armonice cu număr impar rămân. Pentru o sarcină de redresare trifazată, curenții armonici impari sunt exprimați în următoarea ecuație: 6 × n ± 1, cum ar fi 5, 7, 11, 13 etc. Magnitudinea formei de undă sinusoidală pentru curenții armonici scade odată cu creșterea frecvenței și invers.
Distorsiunea armonică nu adaugă energie unui sistem, chiar dacă curentul suplimentar circulă prin firele electrice. Efectele distorsiunii armonice trifazate asupra circuitelor sunt similare cu efectele stresului și ale hipertensiunii arteriale asupra corpului uman. Nivelurile ridicate de distorsiuni armonice pot duce la probleme pentru sistemele de distribuție și echipamentele pe care le deservesc. Efectele pot varia de la funcționarea falsă la ineficiența sistemului de alimentare până la oprirea echipamentului.
Efectele negative ale distorsiunii armonice asupra echipamentelor includ:
Supraîncălzirea conductorului. Curenții armonici pe conductori sau cabluri subdimensionate pot provoca un „efect de piele” care crește cu frecvența și este similar cu o forță centrifugă.
Siguranțe suflate și întreruptoare. Distorsiunea armonică poate provoca o operare falsă sau falsă și se poate declanșa, deteriorând sau suflând componentele.
Durată de viață redusă a condensatorului. Creșterile de creștere a căldurii atribuite pierderii de energie pot reduce durata de viață a condensatoarelor. Dacă un condensator este reglat la una dintre armonicele caracteristice, supratensiunea și rezonanța pot provoca defecțiuni dielectrice sau rupe un condensator.
Supraîncălzirea transformatorului. Pierderi crescute de fier și cupru, sau curenți turbionari, atribuite pierderilor de flux rătăcitor cauzează supraîncălzire excesivă în înfășurările transformatorului.
Funcționare instabilă a generatorului. Distorsiunea excesivă a tensiunii armonice determină multiple treceri zero ale formelor de undă curente. Trecerile zero afectează sincronizarea regulatoarelor de tensiune, provocând interferențe și instabilitate operațională.
Citiri incorecte ale contorului utilitar. Măsurătorile înregistrate incorect pot duce la facturi mai mari de utilități.
EVALUAREA ARMONICII SISTEMULUI
Armonicele sistemului ar trebui evaluate în cazul uneia sau mai multora dintre următoarele:
Băncile de condensatoare sunt aplicate într-un sistem HVAC în care 20% sau mai mult din sarcină include alte echipamente generatoare de armonici.
Instalația are un istoric al problemelor legate de armonică, inclusiv funcționarea excesivă a condensatorului.
Cerințele companiei energetice limitează grav armonicele înapoi în sistemul unei instalații.