هارمونیک‌ها دارای فرکانس هایی با مضرب فرکانس شبکه هستند و، چون امپدانس خازن نسبت عکس با فرکانس موج دارد، لذا هارمونیک‌ها باعث ازدیاد چشمگیر جریان خازن شده و خرابی زود هنگام خازن‌ها را موجب می‌شوند.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: امروزه افزایش سیستم‌های اتوماسیون، باعث افزایش استفاده از عناصر نیمه هادی در مدارات کنترل شده است که این امر به نوبه خود موجب ایجاد انواع هارمونیک در شبکه میگردد.
خطرات هارمونیک برای خازن
با در نظر گرفتن رابطه جریان در خازن، (Ic=f.c.Vc.2 pi) افزایش فرکانس در شرایطی که ولتاژ ثابت می‌باشد به افزایش جریان خازن منتهی میشود. از آنجایی که امپدانس خازن با فرکانس موج نسبت عکس دارد، در هارمونیک‌ها خازن امپدانس کمتری داشته و جریان بیشتری از آن می‌گذرد که باعث خرابی زود هنگام خازن میشود.
این مشکل زمانی حادتر میشود که فرکانس رزونانس خازن با شبکه نزدیک به فرکانس یکی از هارمونیک‌ها باشد. به عنوان مثال چنان چه دامنه ولتاژ هارمونیک پنجم ۵ % مولفه اصلی ولتاژ باشد، جریان ناشی از این هارمونیک در خازن ۲۵ % دامنه جریان اصلی است. در نتیجه این جریان صدمه جدی به خازن وارد می‌آورد.
روش حفاظت از خازن
جهت جلوگیری از وارد آمدن آسیب و حفاظت خازن در سیستم‌های هارمونیک بهترین راه نصب راکتور (سلف) با خازن به طور سری می‌باشد.
نصب راکتور با خازن به طور سری، فرکانس رزونانس هر شاخه خازن را بطور دلخواه کاهش می‌دهد. مقدار این فرکانس به گونه‌ای تنظیم میشود که بهترین نوع فیلترینگ صورت پذیرد. ترکیب سلف و خازن در فرکانس‌های بالاتر از فرکانس رزونانس خاصیت سلفی و در فرکانس‌های پایین‌تر، خاصیت خازنی خواهد داشت؛ بنابراین اصلاح ضریب قدرت در فرکانس اصلی انجام خواهد شد بدون آنکه فرکانس‌های بالاتر مزاحم کار خازن باشند. 
نحوه عملکرد فیلتر هارمونیک
نحوه عملکرد فیلترهای هارمونیک به این صورت می‌باشد که ابتدا توسط یک ترانسفورماتور جریان مقدار جریان لحظه‌ای بار اندازه گیری میشود، سپس بخش کنترلی مدار با تحلیل فوریه دامنه و تعداد هارمونیک‌ها را بدست می‌آورد. سپس به همان میزان جریان، ولی با اختلاف فاز ۱۸۰ درجه به مدار تزریق میشود. در نتیجه یک جریان کاملا سینوسی و بدون هارمونیک به دست می‌آید.
هارمونیک‌ها دارای فرکانس هایی با مضرب فرکانس شبکه هستند و، چون امپدانس خازن نسبت عکس با فرکانس موج دارد، لذا هارمونیک‌ها باعث ازدیاد چشمگیر جریان خازن شده و خرابی زود هنگام خازن‌ها را موجب می‌شوند. به منظور رفع چنین مشکلی راکتورهای حذف هارمونیک به طور سری با خازن نصب می‌شوند. با توجه به نوع هارمونیک شبکه و توان‌های خازنی بکار رفته، راکتور‌ها در تنوع لازم عرضه می‌گردند.
خطرات هارمونیک برای خازن
با در نظر گرفتن رابطه جریان در خازن، (Ic=f.c.Vc.2 pi) افزایش فرکانس در شرایطی که ولتاژ ثابت می‌باشد به افزایش جریان خازن منتهی میشود. از آنجایی که امپدانس خازن با فرکانس موج نسبت عکس دارد، در هارمونیک‌ها خازن امپدانس کمتری داشته و جریان بیشتری از آن می‌گذرد که باعث خرابی زود هنگام خازن میشود.
این مشکل زمانی حادتر میشود که فرکانس رزونانس خازن با شبکه نزدیک به فرکانس یکی از هارمونیک‌ها باشد. به عنوان مثال چنان چه دامنه ولتاژ هارمونیک پنجم ۵ % مولفه اصلی ولتاژ باشد، جریان ناشی از این هارمونیک در خازن ۲۵ % دامنه جریان اصلی است. در نتیجه این جریان صدمه جدی به خازن وارد می‌آورد.
روش حفاظت از خازن
جهت جلوگیری از وارد آمدن آسیب و حفاظت خازن در سیستم‌های هارمونیک بهترین راه نصب راکتور (سلف) با خازن به طور سری می‌باشد.
نصب راکتور با خازن به طور سری، فرکانس رزونانس هر شاخه خازن را بطور دلخواه کاهش می‌دهد. مقدار این فرکانس به گونه‌ای تنظیم میشود که بهترین نوع فیلترینگ صورت پذیرد. ترکیب سلف و خازن در فرکانس‌های بالاتر از فرکانس رزونانس خاصیت سلفی و در فرکانس‌های پایین‌تر، خاصیت خازنی خواهد داشت؛ بنابراین اصلاح ضریب قدرت در فرکانس اصلی انجام خواهد شد بدون آنکه فرکانس‌های بالاتر مزاحم کار خازن باشند.
نحوه عملکرد فیلتر هارمونیک
نحوه عملکرد فیلترهای هارمونیک به این صورت می‌باشد که ابتدا توسط یک ترانسفورماتور جریان مقدار جریان لحظه‌ای بار اندازه گیری میشود، سپس بخش کنترلی مدار با تحلیل فوریه دامنه و تعداد هارمونیک‌ها را بدست می‌آورد. سپس به همان میزان جریان، ولی با اختلاف فاز ۱۸۰ درجه به مدار تزریق میشود. در نتیجه یک جریان کاملا سینوسی و بدون هارمونیک به دست می‌آید.
لینک کوتاه
شورای نگهبان سازوکار تسویه مطالبات صنعت برق را تایید کرد
توسعه برق هستهای به حل ناترازی انرژی کمک میکند
بهادری جهرمی: قطعی برنامهریزی شده برق نداشتهایم
مصرف معادل آب شرب یک شهر ۲۰۰ هزارنفری توسط برخی نیروگاهها
رایگان شدن آب برق و گاز مشترکانِ تحت پوشش
شرکت توزیع برق گیلان باید پاسخگوی نابرابریها باشد
اقتصاد کشور تحمل خسارت سنگین خاموشی صنایع را ندارد
اگر برق موتور چاه ها تأمین نشوند کشاورزیِ کل کشور از بین می رود
وزارت نیرو افزایش ظرفیت نیروگاهی سال آینده را در لایحه بودجه۱۴۰۲ اعلام کند
اجرای طرح مانعزدایی از صنعت برق پایهگذار تحولات مهم حوزه انرژی
ظرفیت تولید انرژی از زغال سنگ باید تا سال۲۰۴۰ صفر شود
افزایش قابل توجه هزینه برق استرالیایی‌ها در ۱۴ ساعت از شبانه روز
چراغ سبز آمریکا به بغداد برای تداوم خرید انرژی از ایران
تسویه طلب ایران از عراق با مازوت
انتظار رشد ۴ درصدی تقاضای برق در آفریقا
جزییات آتش سوزی در پست برق ایستگاه مترو شوش
٣ متر برف سنگین عامل خاموشی دهها هزار خانه در غرب امریکا
سرمایه گذاری ٧٢٠ میلیون دلاری عربستان برای هوشمندسازی شبکه توزیع برق
چرا تبدیل سیم مسی به کابل خودنگهدار مهم است؟
افزایش ۱۱۲ درصدی هزینه انرژی اروپا در پی بحران انرژی جهانی
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.