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In diesem Blogbeitrag werden wir untersuchen, was THDi ist und warum es wichtig ist. Wir werden auch diskutieren, wie aktive harmonische Filter (AHFs) dazu beitragen können, durch Oberwellen verursachte Probleme zu reduzieren.
Total Harmonic Distortion (THDi) stellt die Verzerrung in einer elektrischen Stromwellenform aufgrund des Vorhandenseins von Oberwellen dar. Harmonische sind im Wesentlichen höherfrequente Signale, die ganzzahlige Vielfache der Grundfrequenz (normalerweise 50 Hz oder 60 Hz) sind. Sie werden durch nichtlineare Lasten erzeugt wie:
Diese Geräte nutzen Strom auf nichtlineare Weise. Dies führt zu einer verzerrten Wellenform anstelle der glatten Sinuswellenform reinen Wechselstroms. Die durch Oberschwingungen verursachten Verzerrungen wirken sich sowohl auf die Stromqualität als auch auf die Effizienz elektrischer Systeme aus.
Das Verständnis und Management von THDi ist für die Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit elektrischer Systeme von entscheidender Bedeutung. Hier sind einige Hauptgründe, warum THDi wichtig ist:
Oberwellen können zu Überhitzung in elektrischen Geräten wie Transformatoren, Motoren und Kabeln führen. Dies führt zu vorzeitiger Alterung, Isolationsversagen und im Extremfall zum Totalausfall der Anlage. Hohe THDi-Werte können auch zu Fehlfunktionen oder verminderter Leistung empfindlicher Geräte wie Computer und medizinischer Geräte führen.
Oberwellen erhöhen Leistungsverluste in elektrischen Systemen, insbesondere in Form von Wärme. Dies verringert nicht nur die Energieeffizienz, sondern erhöht auch die Betriebskosten. Dies ist auf den höheren Energieverbrauch und die Notwendigkeit zusätzlicher Kühlsysteme zur Wärmeabfuhr zurückzuführen.
Oberwellen können die Signalübertragung in Kommunikationssystemen stören. Elektromagnetische Störungen (EMI) können zu Fehlern bei der Datenübertragung führen. Es kann die Kommunikation stören und Signale schwächen. Dies gilt insbesondere an Orten mit großen Datenverarbeitungsvorgängen.
Wenn die aktuelle Wellenform verzerrt ist, führt dies zu einer schlechten Stromqualität. Eine schlechte Stromqualität kann zu Spannungsschwankungen, flackernden Lichtern und sogar zu unerwarteten Abschaltungen kritischer Systeme führen. Für Einrichtungen, die auf einen kontinuierlichen Betrieb angewiesen sind, stellt dies ein ernstes Risiko dar.
Elektrische Systeme sind für den Umgang mit sinusförmigen Strömen ausgelegt. Wenn verzerrte Ströme durch das System fließen, stellt dies eine zusätzliche Belastung für die Infrastruktur dar, einschließlich Leistungsschalter und Schaltanlagen. Dies kann zu unerwarteten Auslösungen oder, schlimmer noch, zu elektrischen Bränden führen.
Berechnungsformel:
THDi = (Σ Effektivwert der harmonischen Spannungen / Effektivwert der Grundspannung) × 100 %.
Je höher der THDi-Prozentsatz, desto stärker verzerrt ist die aktuelle Wellenform. Idealerweise sollten Betreiber den THDi für die meisten industriellen Anwendungen unter 5 % halten, um die oben genannten Probleme zu vermeiden.
Glücklicherweise können wir die negativen Auswirkungen eines hohen THDi wirksam abmildern. Ingenieure entwickeln aktive harmonische Filter (AHF), um harmonische Verzerrungen in elektrischen Systemen zu mildern. Im Gegensatz zu passiven Filtern, die bei einer bestimmten Frequenz arbeiten, sind aktive harmonische Filter (AHFs) flexibler. Sie bieten eine dynamische harmonische Kompensation über einen weiten Frequenzbereich.
AHF überwacht kontinuierlich den Laststrom und injiziert Ausgleichsströme, um den Oberschwingungen entgegenzuwirken. AHF erzeugt eine Stromwellenform, die genau das Gegenteil der harmonischen Verzerrung ist. Durch diesen Vorgang werden die Oberschwingungsströme aufgehoben. Infolgedessen ist die endgültige Stromwellenform glatt und sinusförmig.
Aktive harmonische Filter können sich in Echtzeit an sich ändernde Lastbedingungen anpassen. Dies ist besonders hilfreich an Orten, an denen sich die Last häufig ändert, z. B. in Rechenzentren, Fabriken oder Krankenhäusern.
Durch die Reduzierung von THDi verbessern AHFs die Gesamtenergieeffizienz des Systems. Sie reduzieren Leistungsverluste aufgrund von Oberschwingungen und senken dadurch die Betriebskosten.
Das bedeutet, dass Sie sofort Energie sparen. Es reduziert auch den Verschleiß Ihrer Ausrüstung. Dies kann dazu beitragen, dass Ihr Vermögen länger hält.
Mit aktiven Oberschwingungsfiltern können Sie eine stabile und qualitativ hochwertige Stromversorgung gewährleisten. Dies führt zu weniger Störungen und einem reibungsloseren Anlagenbetrieb. Es reduziert auch Probleme mit der Stromqualität wie flackernde Lichter und Spannungsabfälle.
AHFs reduzieren die Belastung der elektrischen Infrastruktur durch Oberschwingungen. Dies wiederum verringert die Wartungshäufigkeit, die Wahrscheinlichkeit ungeplanter Ausfallzeiten und die Notwendigkeit eines Geräteaustauschs. Dadurch können Einrichtungen im Laufe der Zeit Wartungs- und Reparaturkosten einsparen.
Viele Regulierungsstandards wie IEEE 519 schreiben akzeptable Oberwellengrenzwerte für elektrische Systeme vor. Die Nichtbeachtung dieser Standards kann zu Strafen, Bußgeldern oder sogar zur Leistungsverweigerung seitens der Versorgungsunternehmen führen. Aktive harmonische Filter tragen zur Gewährleistung der Compliance bei und erleichtern die Einhaltung gesetzlicher Anforderungen.
Der YTPQC Aktive Harmonische Filter verfügt über viele erweiterte Funktionen. Es bietet aktive Oberwellenfilterung, Blindleistungskompensation und Lastausgleich. Es steuert auch Kondensatoren. Dies macht es zu einer Komplettlösung für das Management der Stromqualität.
YTPQC-AHF hilft Installationen dabei, die Stromqualitätsregeln einzuhalten. Es reduziert harmonische Verzerrungen, Lastungleichgewichte und Blindleistung.
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YT Electric ist der führende und größte Hersteller von ODM- und OEM-Produkten in Stromqualität in China. Wir sind spezialisiert auf Niederspannungs-aktive harmonische Filter (AHF) und statische Var-Generatoren (SVG).
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