هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز

هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز به سیگنال های فرکانسی اضافی اشاره دارند، که در نتیجه غیر خطی بودن بار ها و تجهیزات الکتریکی ایجاد می شوند. این هارمونیک ها می توانند تأثیرات منفی بر عملکرد سیستم های الکتریکی داشته باشند.

افزایش تلفات انرژی، کاهش کیفیت توان و ایجاد اختلال در عملکرد تجهیزات از پیامد های نامطلوب این فرکانس است. در ترانسفورماتور های سه فاز، هارمونیک ها می توانند به دلیل طراحی و نوع اتصال ترانسفورماتور، بار های غیر خطی مانند؛ موتور های القایی و منابع تغذیه سوئیچینگ، به وجود آیند.

در ادامه به بررسی این فرکانس ها در ترانسفورماتور سه فاز می پردازیم، مقاله ما را از دست ندهید.

هارمونیک در ترانسفورماتور های سه فاز چیست؟

هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز به سیگنال های فرکانسی اضافی اشاره دارند، که به صورت مضرب،های صحیحی از فرکانس پایه (فرکانس اصلی سیستم) ایجاد می شوند.

این هارمونیک ها معمولاً به دلیل وجود بار های غیر خطی در سیستم های الکتریکی مانند؛ منابع تغذیه سوئیچینگ، موتور های القایی و سایر تجهیزات الکتریکی، به وجود می آیند.

نقش هارمونیک ها در ترانسفورماتور سه فاز

هارپونیک ها بیشترین تاثیر را بر راندمان الکتریکی ترانس دارد. کاربران و مدیران شبکه بایستی با کنترل آن ها، فضایی ایمن برای نصب تجهیزات خود فراهم سازید. هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز نقش مهمی در عملکرد و کارایی سیستم های الکتریکی دارند. این نقش ها شامل؛ تأثیرات مثبت و منفی هستند. در زیر به آن ها اشاره می شود؛

１.  تأثیرات منفی هارمونیک ها:

• کاهش کیفیت توان: هارمونیک ها می توانند باعث کاهش کیفیت توان در سیستم های الکتریکی شوند. این امر منجر به اختلال در عملکرد تجهیزات و افزایش تلفات انرژی می گردد.
• افزایش تلفات حرارتی: وجود این فرکانس ها به افزایش تلفات حرارتی در ترانسفورماتور ها و سایر تجهیزات الکتریکی منجر خواهد شد. این تلفات اضافی با کاهش عمر مفید تجهیزات همراه است.
• اختلال در عملکرد تجهیزات: هارمونیک ها باعث ایجاد نویز و لرزش در تجهیزات الکتریکی می شوند و عملکرد آن ها را تحت تأثیر قرار می دهند. این اختلالات ضربه سختی به تجهیزات و راندمان خروجی دستگاه وارد می کند.
• مشکلات عایق: هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز به عایق های ترانسفورماتور آسیب می رساند و خطر شکست عایق را افزایش می دهند.

２.  تأثیرات مثبت هارمونیک ها:

• شناسایی و کنترل: مقاله هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز، یک راهکار برای بهبود وضعیت ترانسفورماتور ها است. وجود فرکانس ها به شناسایی مشکلات در سیستم های الکتریکی کمک می کند. با تحلیل آن ها، می توان به مشکلاتی مانند؛ بار های غیرخطی و عدم تعادل بارها پی برد.
• طراحی بهینه: آگاهی از هارمونیک ها به مهندسان یاری می رساند، تا طراحی های بهینه تری برای سیستم های الکتریکی و ترانسفورماتور ها انجام دهند. این طراحی ها شامل؛ استفاده از فیلتر های هارمونیک و انتخاب مناسب تجهیزات است.

３.  مدیریت هارمونیک ها:

برای کاهش تأثیرات منفی هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز، از روش های مختلفی استفاده می شود. در زیر به تعدادی از آن ها اشاره می کنیم؛

• فیلتر های هارمونیک: استفاده از فیلتر های فعال و غیر فعال برای کاهش هارمونیک ها در سیستم.
• طراحی مناسب بار ها: انتخاب بار های خطی و کاهش بارهای غیرخطی.
• استفاده از ترانسفورماتور های خاص: طراحی ترانسفورماتور هایی که به طور خاص برای کاهش هارمونیک ها طراحی شده اند.

هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز نقش مهمی ایفا می کنند و مدیریت آن ها برای حفظ کارایی و ایمنی سیستم های الکتریکی ضروری است.

به نقل از وب سایت scribd هارمونیک ها مضربی از فرکانس اصلی هستند که شکل موج ولتاژ و جریان را مخدوش می کنند و تلفات و تنش عایق را افزایش می دهند.

جهت کنترل هارمونیک ها در ترانسفورماتور سه فاز چه از روش هایی استفاده کنیم؟

کنترل هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز برای حفظ کیفیت توان و کارایی سیستم های الکتریکی بسیار مهم می باشد. در زیر به برخی از روش های مؤثر برای کنترل هارمونیک ها نام می بریم؛

１.  فیلتر های هارمونیک:

• فیلتر های غیرفعال: این فیلتر ها به صورت موازی با بار ها نصب می شوند و به کاهش هارمونیک های خاص کمک می کنند. آن ها معمولاً شامل؛ خازن ها و سلف ها هستند و می توانند به طور مؤثری هارمونیک های مرتبه پایین را کاهش دهند.
• فیلتر های فعال: این فیلتر ها به صورت دینامیک عمل می کنند و می توانند هارمونیک را در زمان واقعی شناسایی و کاهش می دهند. آن ها معمولاً شامل تجهیزات الکترونیکی پیشرفته هستند و به طور مؤثری هارمونیک های مختلف را کنترل می گردانند.

２.  طراحی مناسب بار ها:

• استفاده از بارهای خطی: مقاله هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز، اطلاعات مفیدی درباره چگونگی کنترل هارمونیک ها ارائه می دهد. انتخاب بار های خطی به جای بار های غیرخطی می تواند به کاهش تولید فرکانس های نامطلوب کمک کند. بار های خطی معمولاً جریان های سینوسی تولید می نمایند، که هارمونیک های کمتری ایجاد می گردانند.
• توزیع متوازن بار ها: توزیع متوازن بار ها در فاز های مختلف به کاهش هارمونیک ها نقش دارند و از ایجاد عدم تعادل در سیستم جلوگیری می نماید.

３.  استفاده از ترانسفورماتور های خاص:

• ترانسفورماتور های با طراحی خاص: برخی از نمونه ها به طور خاص برای کاهش هارمونیک ها طراحی شده اند. این ترانسفورماتور ها به کاهش تأثیر فرکانس ها بر روی سیستم کمک می کنند.
• و…

با استفاده از این روش ها، هارمونیک ها را در ترانسفورماتور های سه فاز کنترل کرده و به بهبود کیفیت توان و کارایی سیستم های الکتریکی موثر هستند.

آیا میزان هارمونیک ها در ترانسفورماتور سه فاز مهم است؟

همانطور که در مطالب بالا نیز اشاره شد، هارمونیک بیشترین ضربه را به راندمان خروجی سیستم های الکتریکی وارد می کند. میزان هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز بسیار مهم است و تأثیرات قابل توجهی بر عملکرد و کارایی سیستم های الکتریکی دارد. از جمله آن ها عبارتند از؛

１.  کیفیت توان:

میزان هارمونیک ها بر کیفیت توان سیستم تأثیر بگذارد. هارمونیک های اضافی باعث ایجاد نویز و اختلال در عملکرد تجهیزات الکتریکی می شوند و کیفیت توان را کاهش می دهند.

２.  تلفات انرژی:

مقاله هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز، یک راهنما برای ارزیابی قدرت الکتریکی ترانسفورماتور ها است. وجود هارمونیک ها به افزایش تلفات انرژی در ترانسفورماتور ها و سایر تجهیزات منجر می شود. این تلفات اضافی با افزایش هزینه های عملیاتی و کاهش کارایی سیستم همراه است.

３.  عمر تجهیزات:

این سری فرکانس ها به عایق ها و سایر اجزای ترانسفورماتور آسیب می رسانند. از سوی دیگر خطر شکست عایق را افزایش می دهند. این امر به کاهش عمر مفید تجهیزات منجر می شود.

４.  عملکرد تجهیزات:

هارمونیک ها باعث ایجاد اختلال در عملکرد تجهیزات الکتریکی نظیر؛ موتور های القایی و منابع تغذیه می گردد. این اختلالات به تجهیزات آسیب می رساند.

５.  توزیع بار:

میزان هارمونیک ها بر توزیع بار در سیستم تأثیر می گذارد. بار های غیرمتوازن ناشی از هارمونیک ها باعث بروز اختلالات جدی در عملکرد سیستم می شود.

• و…

 

سخن آخر

هارمونیک ها در ترانسفورماتور های سه فاز تأثیرات قابل توجهی بر کیفیت توان، تلفات انرژی و عمر تجهیزات دارند. کنترل و مدیریت آن ها برای حفظ کارایی و ایمنی سیستم های الکتریکی ضروری است. استفاده از فیلتر ها و پایش مستمر به کاهش مشکلات ناشی از هارمونیک ها کمک می کند.

طاها ترانس از معتبرترین فروشگاه های ترانس در ایران می باشد، که توانست در بازار های جهانی نیز بین مردم محبوب شود. با مراجعه به این مرجع خارجی مستقیما تجهیزات صنعتی خود را مستقیما از شخص تولید کننده بخرید.