التلوث التوافقي للنظام والتشوه التوافقي الكلي
Mar 23, 2026| "يعاني نظام توزيع الطاقة لديك من تلوث توافقي شديد. معدل التشوه التوافقي يصل إلى أكثر من 30% ويتطلب علاجًا!" "التوافقيات مفرطة وتشكل تهديدًا خطيرًا للمعدات الكهربائية. انظر، معدل التشوه التوافقي على جهاز القياس هو 45%!"""معدل التشوه التوافقي هو 6% فقط. هل الأمر بهذه الخطورة حقًا؟"
في السنوات الأخيرة، مع مناقشة مسألة التوافقيات في أنظمة الطاقة على نطاق واسع، اكتسب كل مدير كهربائي فهمًا كافيًا للتوافقيات. ومع ذلك، فإن كيفية الحكم على درجة التلوث التوافقي في النظام تبدو واضحة وغامضة.
وهذا واضح لأن توافقيات جودة الطاقة القياسية الوطنية - في شبكات الإمداد العامة توفر تعريفات ومعايير حكم واضحة لمستويات التلوث التوافقي، ويمكن لأجهزة قياس جودة الطاقة قياس معلمات توافقية محددة.
إنه أمر غامض لأن معدل التشوه التوافقي شائع الاستخدام-وهي نسبة مئوية يمكن قياسها بسهولة وبشكل مباشر بواسطة أجهزة قياس جودة الطاقة-لا يمكن أن تعكس دائمًا التلوث التوافقي بشكل نهائي.
التشوه التوافقي الكلي (THD)هو المؤشر الأكثر استخدامًا لتقييم درجة التلوث التوافقي في أنظمة الطاقة. تم اعتماده في المعايير الفنية والأدوات الكهربائية كمقياس رئيسي للتلوث التوافقي للطاقة. إن THD بديهي وسهل الفهم: ببساطة، هو النسبة المئوية للمحتوى التوافقي بالنسبة للمحتوى الأساسي، على غرار محتوى الكحول في المشروبات الكحولية.
THD هو مصطلح عام. في التطبيقات العملية، يتم تقييم جودة الطاقة لنظام الطاقة من منظورين:الجهد االكهربىوحاضِر، ممثلة بالتشوه التوافقي الكلي للجهد (THDu)وإجمالي التشوه التوافقي الحالي (THDi)على التوالى. يتم تنقيح تعريفاتها إلى النسبة المئوية للجهد التوافقي/محتوى التيار بالنسبة إلى محتوى الجهد/التيار الأساسي.
دعونا ننظر أولاثدو.في العادة، يكون جهد نظام الطاقة ثابتًا، مع مستويات جهد مختلفة لمختلف التطبيقات، مثل -الجهد المنخفض 400 فولت، والجهد المتوسط - والجهد العالي- 10 كيلو فولت، و35 كيلو فولت، وما إلى ذلك. بالنسبة لشبكة ذات مستوى جهد معين، يمكن أن تعكس قيمة THDu مستوى التلوث التوافقي بشكل علمي وواضح. وذلك لأن المقام في صيغة THDu-الجهد الأساسي U₁- ثابت. وبالتالي، كلما زاد الجهد التوافقي UHكلما ارتفع THDu. تستخدم المعايير الوطنية THDu كمؤشر بديهي للحد من الجهد التوافقي.
| جهد الشبكة الاسمي (كيلو فولت) | إجمالي التشوه التوافقي للجهد (٪) | محتوى الجهد التوافقي الفردي (%) | |
| التوافقيات ذات الترتيب الفردي- | حتى-ترتيب التوافقيات | ||
| 0.38 | 5.0 | 4.0 | 2.0 |
| 6 | 4.0 | 3.2 | 1.6 |
| 10 | |||
| 35 | 3.0 | 2.4 | 1.2 |
| 66 | |||
| 110 | 2.0 | 1.6 | 0.8 |
جودة الطاقة - التوافقيات في شبكات الإمداد العامة حدود الجهد التوافقي
بعد ذلك، دعونا نتفحصإجمالي التشوه التوافقي الحالي (THDi).بناءً على تعريفه وصيغته، يبدو THDi مشابهًا لـ THDu. ولكن هل يستطيع THDi قياس التلوث التوافقي لنظام ما بطريقة علمية وواضحة مثل THdu؟
خذ مثالا: محرك 37 كيلو واط / 380 فولت مزود بمحول تردد.
تحت الحمل العادي: التيار الأساسي=50 A، والتيار التوافقي=15 A، وبالتالي THDi=30%.
تحت الحمل الخفيف: التيار الأساسي=10 A، والتيار التوافقي=5 A، وبالتالي THDi=50%.
ومن هذا المثال، يمكننا أن نرى ذلكلا يمكن لـ THDi في كثير من الأحيان أن يعكس بشكل كامل ودقيق حالة التيار التوافقي الفعليوذلك لأن المقام في حساب THDi -التيار الأساسي- غير ثابت. ولذلك، فإن إجمالي التشوه التوافقي الحالي المحسوب لا يكون له معنى إلا في ظل معدل حمل محدد، على غرار تشبيه تركيز الكحول.
المؤشر الأكثر أهمية لتقييم ضرر التيار التوافقي للنظام هوالحجم الحالي التوافقي الفعلي، وهو ما يعكس مدى مساهمة المصدر التوافقي في تلوث النظام. ويمكن أيضًا وضع حدود معقولة للتيار التوافقي الذي يتم حقنه في الشبكة وفقًا لمقياس نظام الطاقة. تستخدم المعايير الوطنيةالقيم الحالية التوافقية المسموح بهالتقييد التيار التوافقي الذي يضخه المستخدمون عند نقطة الاقتران المشترك.
| الجهد الاسمي (كيلو فولت) | سعة الدائرة القصيرة-(MVA) | النظام التوافقي والتيار التوافقي المسموح به (أ) | |||||||||||||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | ||
| 0.38 | 10 | 78 | 62 | 39 | 62 | 26 | 44 | 19 | 21 | 16 | 28 | 13 | 24 | 11 | 12 | 9.7 | 18 | 8.6 | 16 |
| 6 | 100 | 43 | 34 | 21 | 34 | 14 | 24 | 11 | 11 | 8.5 | 16 | 7.1 | 13 | 6.1 | 6.8 | 5.3 | 10 | 4.7 | 9.0 |
| 10 | 100 | 26 | 20 | 13 | 20 | 8.5 | 15 | 6.4 | 6.8 | 5.1 | 9.3 | 4.3 | 7.9 | 3.7 | 4.1 | 3.2 | 6.0 | 2.8 | 5.4 |
| 35 | 250 | 15 | 12 | 7.7 | 12 | 5.1 | 8.8 | 3.8 | 4.1 | 3.1 | 5.6 | 2.6 | 4.7 | 2.2 | 2.5 | 1.9 | 3.6 | 1.7 | 3.2 |
| 66 | 500 | 16 | 13 | 8.1 | 13 | 5.4 | 9.3 | 4.1 | 4.3 | 3.3 | 5.9 | 2.7 | 5.0 | 2.3 | 2.6 | 2.0 | 3.8 | 1.8 | 3.4 |
| 110 | 750 | 12 | 9.6 | 6.0 | 9.6 | 4.0 | 6.8 | 3.0 | 3.2 | 2.4 | 4.3 | 2.0 | 3.7 | 1.7 | 1.9 | 1.5 | 2.8 | 1.3 | 2.5 |
جودة الطاقة - التوافقيات في شبكات الإمداد العامة حدود التيار التوافقي
بعد قراءة المحتوى أعلاه، يجب أن يكون لديك فهم أوضح لمفهوم وتطبيقالتشوه التوافقي الكلي (THD)يستخدم .THD على نطاق واسع في القياس والتحليل التوافقي، والصياغة القياسية، وتقييم تأثير المرشح، وسيناريوهات أخرى. الفهم الصحيح لخصائص وقيودثدووتي دي آيفي الجهد والتحليل التوافقي الحالي يساعدنا على الحكم بشكل علمي على مستويات التلوث التوافقي، واختيار طرق التصفية بشكل معقول، وتنفيذ تقييم دقيق للتأثير.