Dengan kemajuan berkelanjutan dalam otomasi industri, kompresor udara frekuensi variabel secara bertahap menjadi produk utama di pasar, dan penggerak frekuensi variabel (VFD) juga telah memperoleh penerapan yang luas. VFD dalam kompresor udara frekuensi variabel menyesuaikan tegangan dan frekuensi keluaran dengan mengalihkan IGBT internalnya, sehingga memberikan tegangan daya yang diperlukan motor berdasarkan kebutuhan aktualnya untuk mencapai penghematan energi dan pengaturan kecepatan. Namun, bahaya yang ditimbulkan oleh meluasnya penggunaan VFD tidak boleh diabaikan. Di bidang motor, VFD berpotensi merusak motor dan mengganggu kondisi pengoperasian normal sampai batas tertentu.
Meskipun retrofit-penghematan energi yang dicapai oleh VFD pada kompresor udara frekuensi-variabel sangatlah signifikan, masalah polusi harmonik dari penggerak ini menjadi semakin parah. Perusahaan yang berbeda menghadapi tantangan yang berbeda-beda selama penerapan PKS. Singkatnya, harmonik terutama menyebabkan kerusakan pada peralatan tertentu, sehingga memerlukan pemasangan perangkat penyaringan seperti reaktor untuk mengurangi masalah-yang juga memberikan peluang untuk penerapan tembaga. Di bawah ini, kami merinci peralatan mana yang rentan terhadap kerusakan harmonik.
Bahaya apa yang dapat ditimbulkan oleh harmonik inverter?
1. Transformator
Harmonisa arus meningkatkan rugi-rugi tembaga, sedangkan harmonisa tegangan meningkatkan rugi-rugi besi. Efek gabungan ini meningkatkan suhu transformator, mengganggu integritas isolasi dan mengurangi margin kapasitas. Harmonisa juga dapat menyebabkan resonansi antara belitan transformator dan kapasitansi antar kawat, atau menyebabkan saturasi/distorsi magnetik inti, sehingga menimbulkan kebisingan.
2. Motor Listrik
Output harmonik terutama mempengaruhi motor dengan menginduksi pemanasan tambahan, yang menyebabkan peningkatan suhu. Motor sering kali memerlukan penurunan daya. Bentuk gelombang keluaran yang terdistorsi meningkatkan tegangan puncak berulang, sehingga mengganggu isolasi motor. Harmonisa juga menyebabkan denyut torsi dan peningkatan tingkat kebisingan.
3. Saklar
Arus harmonik menyebabkan laju arus di/dt yang sangat tinggi selama penyalaan switchgear, meningkatkan puncak tegangan pemulihan transien dan berpotensi membahayakan integritas isolasi.
4. Bank Kapasitor Daya
Spesifikasi standar membatasi beban berlebih kapasitor hingga 35% dari arus pengenal. Namun, efek harmonik sering kali menyebabkan beban berlebih selama pengoperasian. Karena impedansi kapasitor menurun seiring dengan bertambahnya frekuensi, harmonisa menyebabkan kapasitor bertindak sebagai perangkap arus, menarik arus berlebih. Hal ini menyebabkan panas berlebih, peningkatan tekanan dielektrik, dan potensi kerusakan. Ketika kapasitor dan impedansi saluran beresonansi, terjadi hubung singkat, arus lebih, dan kebisingan yang disebabkan oleh getaran-.
5. Instrumen Pengukuran
Instrumen pengukur seperti pengukur energi listrik mengalami torsi elektromagnetik tambahan pada rotor induksinya karena harmonisa, menyebabkan kesalahan pengukuran dan berkurangnya akurasi.
6. Alat Pelindung
Harmonisa pada arus menghasilkan torsi ekstra, mengubah karakteristik operasional perangkat pelindung dan berpotensi menyebabkan kesalahan tersandung.
Peralatan lain seperti sistem penerangan, perangkat komunikasi, peralatan komputer, dan sistem kendali jarak jauh frekuensi operator juga rentan terhadap interferensi harmonik, yang dapat mengganggu pengoperasian normal atau memperpendek masa pakai.
7. Peralatan Elektronika Daya
Dalam berbagai aplikasi, perangkat elektronik sering kali berfungsi sebagai sumber arus harmonik dan sangat sensitif terhadap distorsi harmonik, yang menyebabkan kegagalan fungsi.