Pan ddigwydd harmonigau, mae hyn yn creu'r rhedaid cyson cysonol uchel sy'n cynyddu gwrthiant ac yn creu adeiladu gwres anhawdd o fewn cydrannau trydan. Mae trawsnewidyddion, pebyll a chynhwysyddion yn dioddef gwaith mwy nag y dylent, gan fynd bellach na gall eu dyluniadau thermol ei drin. Beth sy'n digwydd nesaf? Mae'r un rhedaid hyn yn achosi rhedaid eddy o fewn craidd a chwmpasau magnetig. Mae'r broses hon yn gyflymu'r ffordd yr hyn y mae sylfaeni yn hen-ddeilio, weithiau yn eu gwneud wear allan 40% yn gynt nag arfer o dan amodau arferol. Edrychwch ar ddata o 2023 ar draws amryw o ffynhonnau manwerthu, ac rydym yn dod o hyd i rywbeth dweud: bron saith allan o ddeg o fethiant cynnar y pebyll roedd eu ffrwydro yn y math hwn o broblem gor-wres oherwydd harmonigau. Nid yw bancau capasitor yn mynd llawer gwell hefyd. Maen nhw sy'n gweithredu mewn amgylchiadau â thoriad dielectric yn digwydd tri chwaith mwy aml na fyddai'n cael ei ddisgwyl fel arfer.
Mae astudiaethau achos diweddar yn dangos bod hidlyddion donau actif yn lleihau tymheredd y cerfynwyr 18–35°C mewn clustri peiriant CNC, ac yn estyn amseroedd gwasanaethu'r offer 22%.
Mae delufotoyrau thermig gweledigaeth olaf-coch yn helpu i'w adnabod arwyddion cynnar o ofnadur donau trwy dymhereddau gweithredu uwch:
| Pwynt Mesur | Tymheredd Normal | Tymheredd Uchafadrannol |
|---|---|---|
| Cynwysion Trawsfformiwr | 65°C | 89°C |
| Blwch Terfynellau'r Motor | 55°C | 72°C |
| Cynwysion Capasitor | 45°C | 68°C |
Mae gan gyfluniadau sy'n gwella terfynau harmonig IEEE 519-2022 fel arfer 2.3 tro nesaf i fyny cyflymder codi tymheredd yn ystod beiriannu cylchoedd. Mae systemau monitro modern yn integreiddio data THD% a thermol i weithredu ffiltrowyddion harmonig gweithgar yn awtomatig pan fyddai tymheredd yn cyrraedd camylltiau critigol fel 55°C.
Mae systemau rheoli diwydiannol yn tueddu i dorri hyd yn oed pan maen nhw'n cael cynnal a chadw rheolaidd oherwydd rymateb a elwir yn dadleoli harmonegol. Beth sy'n digwydd yw bod y ddadleoli hwn yn camdrin y donfurfiau voltedd ac yn rhwygo'r cydrannau electronig megis y rhai tu mewn. Y canlyniad? Mae releyau'n dechrau gweithio'n anghywir, mae sensyrs yn rhoi darlleniadau anghywir, ac mae beiciau gwasanaeth yn wearthu llawer cyn eu pryd. Yn ôl archwiliad diweddar ar ansawdd pŵer yn 2023, roedd tua dwy dryd o fethiant mōtoriaid ysbeidiol mewn ffatriau yn wirionedd dim byd ar ôl problemau mecanygol ond yn dod o bolteddau ansefydlog a achoswyd gan harmoneg. Mae mwyafrif timau cynnal a chadw yn methu â sylwi ar y materion trydan cudd hynny'n gyfan gwbl, gan dreulio eu hamser yn adrefu beth sy'n edrych fel rhywbeth wedi torri ar y wyneb tra bod y broblem go iawn yn eistedd yn dawel yn y cefndir yn aros i achosi rhagor o drafferth.
Roedd y ffrwydrodydd cig wedi ymladd yn erbyn methiannau PLC sydd yn digwydd eto ac eto bob wythnos, hyd yn hyn, er eu bod yn dal i ddilyn y rhuglau cynnal a chadw a argymhellir gan y gynhyrchydd. Pan edrychodd beiriannwyr ar broblemau ansawdd pŵer, daethant o hyd i ffrwydrannau harmonig 7fed a 11fed sydd yn creu problemau adleisio yn eu system lecryn 480V. Roedd y donniau harmonig yn cynhyrchu t spikes annibynnol sydd wedi cyrraedd lefel anogaidd o 23% o glirio hamdonig cyfanswm (THD), llawer uwch na'r trwstlais 8% a nodir yn y safon IEEE 519-2022 ar gyfer cylchoedd rheoli. Roedd yr hyn yn gwneud y sefyllfa'n waeth yw bod y patrymau amledd penodol hyn wedi llithro heibio atgofion taro arferol, gan ladd nifer o fodelau mewnbwn/allbwn PLC yn y pen draw. Daeth y datrysiad pan osodasant hidlyddion harmonig weithgar addasadwy (AHFs). Yn y fewrach nag ychydig fisau ar ôl eu gosod, fe wnaeth lefelau'r donniau harmonig gostwng i dan 4%, ac fe ddisgleir y diffygion cau annrasledig hynny o'u shedul cynhyrchu.
Mae ffilteriau harmonig actif yn ychwanegu cyfredau gwrth-fyngedig yn ddynamig i niwtraleiddio harmonigau niweidiol mewn amser real. Yn wahanol i ffiltrowyddion pasif sydd yn gyfyngedig i amleddau sefydlog, mae AHFs yn addasu i newid llwytho sy'n gyffredin mewn cyfluniadau sy'n defnyddio VFDs a thonni pêl. Mae'r gywiriad parhaus hwn:
Trwy ddelio â'r achos gwreiddiol anghydraddod harmonig, mae AHFs yn estyn bywyd y trydan a gwella rhaglenni cynnal a chadwgaeth presennol. Mae cyfluniadau sy'n defnyddio AHFs yn adrodd am 43% llai o orchmynion gwaith cynnal a chadwgaeth adweithiol bob blwyddyn.
Mae Llwydrwydd Amleuol Cyfanswm, neu THD yn fyr, yn mesur yn bennol faint mae arwyneb yn digwydd o'r hyn yr ydym yn ei alw'n donsine pur. Pan fydd THD dros 5%, gall hyn arwain at broblemau go iawn fel gostyngiadau effeithlonrwydd a materion hygrededd yn y pen draw. Mae lefelau uchel o THD yn achosi colli energi gan drawsffurfiwrion o tua 12% neu fwy, creu troelli gwrthdweud annymunedig mewn systemau peiriant, gwneud i gynwysyddion weithio harder oherwydd effaith croen gynyddol, ac woreiddio deilliau isoladu yn gynt na normal. O edrych ar rai data diweddar gan y diwydiant o'r flwyddyn ddiwethaf, roedd gorsafoedd sydd methu â bodloni safonau IEEE 519 ar gyfer pwerthedd THD y rhaglan wedi trechu tua 23% ychwanegol ar drefniant o'i gymharu â'r rhai eraill. Mae'r costau ychwanegol hyn yn dod yn bennaf o bancio capasitor sydd wedi methu a reilës sydd yn camweithio, sydd ddim neb am ddod o hyd iddynt yn ystod gweithrediadau arferol.
Mae IEEE 519-2022 yn gosod uchafswm y gall ategu ymhlithiant foltedd THD fod <8% ar gyfer systemau â is-grynnau (<1 kV) a <5% ar gyfer rhwydweithiau â chrynnau canolradd (1–69 kV). Mae darpariaethau'n gorfodi cymeradwyaeth yn fwy ac yn fwy trwy ddodrefnion contractiol. Dangosodd astudiaeth EnergyWatch 2023 bod 42% o ddefnyddwyr diwydiannol wedi derbyn hysbysiadau am ddim cymeradwyaeth pan groesawodd THD lefel 6.5% yn y pwynt cymhobtu cyffredin.
Mae hidlyddion pasif traddodiadol, sydd wedi'u trefnu'n gadarn, yn gweithio orau wrth ymdopi â ffrwylfrydoedd harmonig penodol ond maen nhw'n cael trafferth mewn gosodiadau diwydiannol heddiw ble mae gyrrwr amledd newidiol yn creu amrywiaeth eang o donfeddi ar draws y sgrîn. Mae mesuriadau byd go iawn yn dangos bod y dulliau pasif hyn yn rheoli tua 30 i 50 y cant o'r dadleoliad harmonig cyfanswm yn y gorau. Cymharwch hynny â'r hyn yr ydym yn ei weld gyda hidlyddion gweithgar addasadwy sy'n cyrraedd yn gyson rhwng 80 a 95 y cant o effeithiolrwyd. Y rheswm? Mae'r systemau uwch hyn yn monitro tonfurfuddoedd trydan yn barhaus ac yn chwythu cyfredi gwrthdro mewn amser real, felly maen nhw'n cadw offer yn gydnaws hyd yn nes pan fydd y lwythoedd yn newid drwy gydol y dydd. Er nad yw hyn yn ateb pontio-ar-bop, mae llawer o ffynhonnau wedi dod o hyd i hidlyddion gweithgar addasadwy (AHF) yn gwneud gwahaniaeth sylweddol yn eu strategaethau rheoli ansawdd pŵer.
Dyfeisiau fel gyrrwr amledd newidiol (VFDs), cyflenwyr pŵer di-dor neu systemau UPS, a gyrrwyr cyfred union gyd yn creu'r cyrrentau harmonig sy'n camdrinymus hynny sy'n trowli siâp doniau hyd-ffeni ac yn effeithiol yn 'myned i' fyny ar effeithlonrwyd y system. Beth sy'n digwydd nesaf? Wel, mae trawsnewyddion a gablau yn dechrau gweithio harder na ddylent, sy'n golygu bod y diwydiannau yn dioddef tua 12% mwy o ynni nag oedd angen. Edrychwch ar unrhyw lawr ffatri a ystyriwch hyn: gall rhedeg set gyrrwr motwr safonol 500 kW gostio tua $18k ychwanegol bob blwyddyn ond oherwydd y ffi cynghreawd pŵer amluddiol hynny. Ac mae'n cael ei wneud yn waeth pan mae'n dod i'r 5fed a'r 7fed harmonig trefn benodol yn uno eu grymoedd. Maen nhw ddim yn eistedd yno'n dawel; yn hytrach maen nhw'n cynhyrchu rhynglacio electromagnetig sy'n gwneud i gyrrwyr weithio hyd yn oed llai'n effeithiol tra'n achosi i baneli dosbarthu redeg yn wresocach nag ynni byddai'n caniatáu.
Mae hidlyddion harmonig gweithredol yn lleihau THD i lai na 5% tra'n cadw ffactorau pŵer uwchben 0.95, gan ddarparu buddion ariannol mesuradwyd:
Mae system AHF 480V typaidd yn cyrraedd ad-daliad o fewn 18–24 mis trwy'r arbedion cyfun hyn.
Mae costau trydan ar gyfer cyfluniadau diwydiannol wedi cynyddu o tua 22% ar draws y byd ers 2021 yn ôl data'r Banc Byd o'r flwyddyn ddiwethaf, ac nawr mae ffi prydau galw cynnau'n ffurfio tua drydydd beth mae cwmnïau'n ei dalu bob mis am eu hangen arni. Mae'r rhan fwyaf o ddarparwyr gwasanaethau yn cael eu hadrodd ar bethau fel pŵer adweithiol a chymeriadau harmonig sy'n gwella na Safonau IEEE 519, weithiau yn cob he hyd at $12 yr kVAR pan fo'r problemau hyn yn gwaethygu gormod. Mae plant sy'n gweithredu Hidlyddion Harmonig Actif fel arfer yn gweld eu bilau trydan yn gostwng rhwng 18% a 27% o gymharu â chyfluniadau hŷn sy'n dal yn defnyddio hidlyddion pasif. I wyrddai sy'n ceisio lleihau costau tra'n cadw cydsynio, mae ymroi mewn datrysiadau addasadwy yn fwy na busnes dda; mae'n dod yn bron yn hanfodol o dan amodau'r farchnad heddiw.
Mae hidlyddion pasif ffrydriad-trefn wedi'u seiliedig ar gylchoedd LC wedi'u tona i harmonegau penodol, sy'n eu gwneud yn anaddas i amgylchedd diwydol modern gyda llwythoedd sy'n amharu. Mae cyfyngiadau allweddol yn cynnwys:
Mae hidlyddion gweithgar modern yn defnyddio prosesu llofnod digidol i ddarparu cywiro harmoneg sydd mewn eiliad:
I uchafu perfformiad mewn amgylchedd sy'n dibynnu'n fawr ar VDUs:
Mae Distorsio Thotol Harmonig (THD) yn mesur dadleoliad signal oddi wrth don cymes pures. Mae THD uchel yn arwain at effeithloniadau a materion hybiachrwydd mewn systemau pŵer, gan achosi collwyd egni, cynyddu wear ar ddyfeisiau, ac anfodloniadau gweithredol posib.
Mae AHFs yn yjectio cyfredau gwrth-fas yn ddynamig i gyferbynnu â harmonics niweidiol mewn amser real, ac yn addasu i lwytho sy'n newid a chynhalio THD o dan lefelau derbynadwy. Mae hyn yn helpu i wella ansawdd pŵer a hybu bywyd defnyddio offer.
Gall harmonics achosi gor-wresogiadau ar ddyfais, cynyddu colofnion I²R, torri dielectric mewn capasitry, ymddygiad anghywir mewn systemau rheoli, a chynnydd yn y defnydd o ynni, sy'n arwain at gostau gweithredu uwch.
Mae AHFs yn gwella ffactorau pŵer ac yn lleihau cyfredau harmonig, sy'n arwain at gostau galwadau is, colofnion I²R lleiaf, a rheddu cosbau cysylltiedig ag anghymeradwyaeth â safonau ansawdd pŵer, a ddyledai ddod â chymwystrolfa ar buddsoddiad o fewn 18-24 mis.
Newyddion Poeth
EN
