Nella rete elettrica CA, a causa del funzionamento di molte apparecchiature elettriche non lineari, le forme d'onda di tensione e corrente non sono in realtà forme d'onda sinusoidali complete, ma onde non sinusoidali con diversi gradi di distorsione. Armonica si riferisce alla quantità di elettricità contenuta nella corrente la cui frequenza è un multiplo intero dell'onda fondamentale, e generalmente si riferisce alla scomposizione in serie di Fourier della carica periodica non sinusoidale, oltre all'elettricità generata dalla frequenza fondamentale, la il resto dell'elettricità generata dalla corrente maggiore della frequenza fondamentale è chiamata armonica. L'ordine armonico è il rapporto tra la frequenza armonica e la frequenza fondamentale (n=fn/f1). Il diagramma della forma d'onda armonica è mostrato nella Figura 1 di seguito, mentre il diagramma della scomposizione armonica è mostrato nella Figura 2 di seguito.

La frequenza fondamentale è la frequenza di rete (frequenza di alimentazione 50 Hz), la frequenza armonica (h) è il rapporto intero tra la frequenza armonica e la frequenza fondamentale e la frequenza dell'onda intermittente (ih) è il rapporto tra la frequenza dell'onda intermittente e la frequenza fondamentale. frequenza fondamentale. Ad esempio, quando l'onda fondamentale è 50 Hz, la seconda armonica è 100 Hz e la terza armonica è 150 Hz, come mostrato nella Figura 3 di seguito. Secondo "Power Quality Public Grid Harmonics GB/T 14549--93", il tasso di distorsione della tensione totale è qualificato entro il 5%.

Figura 3

2.L'apparecchiatura principale che genera armoniche

Carichi non lineari: alimentatori a commutazione (SMPS), reattori elettronici per lampade fluorescenti, azionamenti per la regolazione della velocità, gruppi di continuità (UPS), apparecchiature a nucleo magnetico (trasformatori, motori, ecc.) ed elettrodomestici (ad es. televisori)
Apparecchiature raddrizzatrici: in generale, le apparecchiature con commutatore multifase rappresentano il maggior numero di fonti armoniche nel sistema di alimentazione e il loro circuito principale di solito non ha conduttori neutri, raddrizzatori (AC-DC), inverter (AC-DC-AC) e frequenza convertitori (AC-DC-AC, AC-AC)

3. Il danno delle armoniche
1ï¼Le armoniche possono causare risonanza di tensione nel sistema di alimentazione, produrre sovratensione e danneggiare l'isolamento delle apparecchiature di linea. Quando un gran numero di terze armoniche fluiscono attraverso il filo neutro, la linea potrebbe surriscaldarsi o addirittura provocare un incendio.

2ï¼Le armoniche causeranno il malfunzionamento della protezione del relè e dei dispositivi automatici del sistema e allo stesso tempo porteranno a misurazioni imprecise degli strumenti di misura elettrici.

3ï¼L'impedenza del condensatore alle armoniche superiori è molto piccola, quindi quando la tensione contenente le armoniche superiori viene applicata a entrambe le estremità del condensatore, il condensatore viene facilmente sovraccaricato e danneggiato.

4ï¼La corrente armonica porterà ad un aumento della perdita di potenza delle linee elettriche.