Güç sistemi harmonikleri, belirli tipler güç sistemlerine bağlandığında oluşan elektronik cihazların yan ürünleridir. Kesintisiz güç kaynakları, kişisel bilgisayarlar ve değişken frekanslı sürücüler gibi cihazlar, gücü pürüzsüz bir şekilde değil kısa darbelerle aldıklarında güç sistemi harmonikleri oluşturur. Bu harmoniklerin etkileri çarpık voltajlara ve sistem performansını olumsuz yönde etkileyen sorunlara neden olur.
Elektrik besleme kaynakları sürekli olarak sinüzoidal voltajları iletmeyi amaçlar. Doğrusal olmayan yükler veya alternatif akımı doğru akıma dönüştürmek için katı hal güç anahtarlama malzemeleri kullanan herhangi bir cihaz bir güç kaynağına bağlı olduğunda, güç sistemi harmonikleri ile sonuçlanır. Doğrusal bir yük, gücün her iki dalga ile aynı şekle sahip olan gerilimle orantılı olduğu sürekli bir akım ilişkisine sahiptir. Akkor lambalar, motorlar ve ısıtıcılar doğrusal yüklerin bazı örnekleridir.
Harmonik akım üreten yükler, akım ve gerilim dalga formlarının birbirinden farklı olduğu, doğrusal değildir. Böyle bir yük güç çekdiğinde, sistemdeki empedans tarafından harmonik voltajlar üretilir. Ferromanyetik cihazlar, deşarj aydınlatma üniteleri ve ark cihazları, doğrusal olmayan yüklerin bazı örnekleridir. Güç sistemi harmoniklerinin etkileri, voltaj bozulmasının boyutuna bağlı olarak oldukça şiddetli olabilir.
Birçok yönden etkisi, stresin insan vücudunu nasıl olumsuz etkilediği ile karşılaştırılabilir. Yüksek seviyede harmonik bozulma, sporadik ekipmanın çalışmasına, güç sistemi verimsizliğine ve hatta kapanmalara neden olabilir. Tüm yardımcı dağıtım sistemi ve bağlı tüm cihazlar, çeşitli düzeylerde çeşitli şekillerde etkilenebilir. Örneğin, güç sistemi harmonikleri kapasitörlerin ömrünü kısaltabilir veya bozulmalarına veya yırtılmalarına neden olabilir. Bileşenler farkedilmeden herhangi bir sebep olmadan açılabilir, patlayabilir veya hasar görebilir.
Harmonik voltaj bozulmaları, jeneratörlerin dengesiz bir şekilde çalışmasına ve transformatörlerdeki sargıların aşırı ısınmasına neden olur. Telefonlar ve bilgisayarlar gibi cihazlar aralıklı olarak arıza yapabilir veya parazit gösterebilir. Kullanıcılar, sayaçların güç ölçümlerini yanlış kaydetmelerinden dolayı aşırı elektrik faturalarına neden olabilirler.
Teknisyenler, güç sistemi harmoniklerini azaltmak için, daha verimli tasarımlardan izolasyon ve delta-delta transformatörlerini kullanmaya kadar birçok yöntemi kullanıyor. Daha iyi bir tasarımla, doğrusal olmayan yükleri bir transformatör kapasitesinin belirli bir yüzdesine sınırlayarak harmonikler düşürülebilir. Delta-delta transformatörleri, aynı zamanda faydalı olan çeşitli teknikleri kullanarak faz ilişkilerini değiştirir. Yalıtım transformatörleri, sorunu gidermek için sistem voltajını yükseltip azaltarak sorunu çözmeye çalışır.
