Analisis pengaruh harmonik pada daya listrik

Sumber harmonik

Ada banyak alasan timbulnya harmonik, sehingga sumbernya pun relatif banyak, dan jenis peralatan yang terlibat juga menunjukkan karakteristik yang beragam. Di antaranya, sumber utama harmonik terutama meliputi kelompok transformator dalam jaringan listrik, tungku busur listrik industri, perangkat elektronik daya satu fasa yang lebih besar, dan berbagai macam peralatan penyearah dan peralatan pengatur tegangan AC.

Analisis harmonik yang berbahaya

Keberadaan harmonik dalam sistem tenaga listrik sama dengan sumber polusi sistem tenaga listrik, dan objek polusi terutama adalah lingkungan elektromagnetik dalam sistem tenaga listrik. Sebagai komponen lingkungan penting dari sistem tenaga listrik, lingkungan elektromagnetik akan menunjukkan bahaya yang berbeda di bawah pengaruh berbagai tingkat harmonik. Namun, bahaya terkecil pun akan mengurangi efisiensi kerja peralatan listrik, dan konsekuensi paling serius dapat menyebabkan terganggunya operasi sistem tenaga listrik yang stabil dan aman serta kerusakan pada peralatan listrik. Bahaya yang ditimbulkan oleh harmonik secara spesifik meliputi aspek-aspek berikut:

(1) Peralatan listrik memanas secara tidak normal akibat pengaruh harmonik, dan kerugian tambahan terlalu besar. Meskipun terdapat perbedaan besar antara jumlah arus harmonik dan arus fundamental, keberadaan harmonik akan memperburuk efek kulit perangkat, dan resistansi efektif akan meningkat dalam proses penginderaan efek kulit. Untuk beberapa peralatan khusus, kerugian arus eddy dan kerugian histeresis yang besar juga akan terjadi, seperti peralatan listrik dengan inti besi. Ketika bentuk gelombang terdistorsi hingga tingkat tertentu, gelombang puncak amplitudo besar akan meningkatkan intensitas pelepasan parsial. Dalam kondisi konsumsi tinggi seperti itu, mudah untuk mengurangi masa pakai peralatan listrik.

(2) Motor dapat menyebabkan getaran mekanis. Di bawah pengaruh arus harmonik, medan magnet berputar motor akan menghasilkan torsi berdenyut yang dapat menyebabkan motor bergetar. Di bawah pengaruh frekuensi alami motor, getaran semacam ini dapat dengan mudah menyebabkan getaran mekanis yang lebih berbahaya, sehingga membahayakan kualitas peralatan listrik dan bahkan mengancam nyawa manusia.

(3) Gangguan terhadap peralatan komputer dan perangkat kendali otomatis lainnya. Dalam keadaan normal, peralatan kendali otomatis dan sistem kendali otomatis terkait lainnya dirancang berdasarkan arus normal dan tegangan beban. Ketika harmonik dihasilkan, sistem kendali otomatis tidak memperhitungkan faktor pengaruh ini, sehingga mudah terjadi gangguan yang memengaruhi kinerja fungsi kendalinya. Ketika tingkat polusi harmonik besar, hal itu juga dapat mengubah prosedur pengoperasian sistem kendali otomatis, menyebabkan sistem tersebut menghasilkan panduan yang salah. Pengaruh semacam ini akan sangat memengaruhi produksi dan operasi aktual, dan bahkan dapat menyebabkan kecelakaan keselamatan yang tidak dapat dipulihkan.