ในกรณีที่ท่านเป็นผู้ดูแลระบบไฟฟ้า หรือระบบการจ่ายไฟฟ้าของโรงงาน และพบว่าปัญหาฮาร์มอนิก กำลังส่งผลกระทบต่อระบบไฟฟ้ากำลังหรือโหลดภายในโรงงานของท่านเอง การพิจารณาติดตั้ง Harmonic Filter จึงเป็นวิธีที่ดีในการแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้น นอกจากนั้นการติดตั้ง Harmonic Filter แบบ Passive Filter ก็จะทำให้สามารถควบคุมค่า Power Factor ได้ตามที่ต้องการ ส่งผลให้เกิดการประหยัดได้อีกทาง หนึ่ง  

Harmonic Filter แบบ Active Filter ก็เป็นวิธีที่ดีอีกวิธี หนึ่ง ในการแก้ไขปัญหาฮาร์มอนิกซึ่ง Active Filter นั้นก็จะสามารถตัดปัญหาบางประการที่อาจจะทำให้เกิดความกังวลใจไปได้บ้าง เช่น ปัญหาเรื่องการ Over Load ซึ่งแตกต่างจาก Harmonic Filter แบบ Passive Filter เนื่องจาก Active Filter จะคอยเฝ้ามองดูค่ากระแสฮาร์มอนิกที่เกิดจากโหลด และจะจ่ายกระแสทดแทนเท่านั้น แต่ Passive Filter จะเป็นตัวกรองกระแสฮาร์มอนิก หรือเก็บกระแสฮาร์มอนิกในแต่ละลำดับที่ต้องการกำจัดออกจากระบบ โดยให้ไหลเข้ามาที่ชุด Harmonic Filter แบบ Passive Filter 

เมื่อเราต้องการติดตั้ง Active Filter สิ่งที่ต้องพิจารณาก็คือขนาดที่เหมาะสม และเพียงพอในการแก้ไขปัญหาฮาร์มอนิก ซึ่งจะส่งผลทำให้เกิดความประหยัดด้านการลงทุน นอกจากนั้นก็จำเป็นต้องพิจารณารายละเอียดประกอบอื่น ๆ ด้วย เช่น ฮาร์มอนิกส่งผลกระทบเช่นไรต่ออุปกรณ์หรือระบบไฟฟ้า เพื่อจะได้แก้ไขปัญหาให้ถูกจุด เนื่องจากฮาร์มอนิกจะส่งกระทบต่ออุปกรณ์ และระบบไฟฟ้าในหลาย ๆ เรื่อง

กระแสนิวตรอลที่สูงเกินเนื่องจากโหลดประเภท Nonlinear Load

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ากระแสในสายนิวตรอลนั้นเกิดจากโหลดประเภท Nonlinear Load ประเภท Single Phase ซึ่งความรุนแรง และผลกระทบจะมาก น้อย เท่าใดนั้นก็ขึ้นอยู่กับปริมาณกระแสฮาร์มอนิกลำดับที่ 3, 9 ฯลฯ หรือ Zero Sequence Harmonic (Triple Harmonic) ที่เกิดขึ้นในระบบ และขนาดของสายนิวตรอล ซึ่งขนาดของกระแสในสายนิวตรอลอาจมีค่าสูงถึง 173 % ของกระแสในสายเฟส    

ปัญหาจะทวีความรุนแรงมากขึ้นเมื่อพบว่า ขนาดของสายนิวตรอลในระบบไฟฟ้าที่ใช้งานอยู่นั้นมีขนาดเล็กกว่า สายเฟส โดยเฉพาะอาคารที่ก่อสร้างมาเป็นเวลานาน ซึ่งการก่อสร้างระบบไฟฟ้าในอดีตที่ผ่านมานั้น มีความเข้าใจว่า กระแสในสายนิวตรอลนั้นจะมี น้อย มากเนื่องจากการจัดโหลดแบบสามเฟสสมดุล จึงไม่มีความจำเป็นที่จะต้องใช้สายนิวตรอลที่มีขนาดใหญ่มากนักก็ได้ ซึ่งในความเป็นจริงในปัจจุบันนั้น แตกต่างจากความเข้าใจในอดีตอย่างสิ้นเชิง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสายนิวตรอลในระบบไฟฟ้าของอาคารพาณิชย์, โรงพยาบาล, ห้างสรรพสินค้า ฯลฯ ที่มีโหลดเป็นแบบเฟสเดียว และ Nonlinear Load ประเภทคอมพิวเตอร์ ต้องให้ความสำคัญต่อสายนิวตรอลอย่างยิ่ง ซึ่งจากรูปที่ 2 นั้นจะทำให้เกิดกระแสไหลในสายนิวตรอลเนื่องจากองค์ประกอบของ Zero Sequence Harmonic และจากรูปที่ 1 สามารถนำมาเขียนเป็นกราฟเพื่อใช้ประเมินค่ากระแสในสายนิวตรอลได้ตามรูปที่ 3

จากรูปที่ 3 เป็นกราฟที่ใช้สำหรับการประเมินค่ากระแสในสายนิวตรอลเทียบเป็นเปอร์เซ็นต์ของกระแสในสายเฟสของระบบไฟฟ้าแบบสามเฟสสี่สาย กรณีที่มีโหลดแบบ Nonlinear Load ในระบบไฟฟ้า ซึ่งจะเห็นว่ากรณีที่แหล่งจ่าย จ่ายไฟให้กับโหลดแบบ Nonlinear Load ที่ประมาณ 65 % จะทำให้เกิดกระแสในสายนิวตรอลสูงเท่ากับกระแสในสายเฟส

Active Filter จะสามารถแก้ปัญหาฮาร์มอนิกที่ทำให้เกิดปัญหากระแสไหลในสายนิวตรอลได้ แต่ก็มีคำถามอยู่ว่าจะกำจัด หรือจัดการกระแสฮาร์มอนิกที่เกิดจาก Nonlinear Load เหล่านั้นเท่าไร จึงจะทำให้ไม่ทำให้ค่ากระแสในสายนิวตรอลสูงมากเกินไป การพิจารณาในเรื่องนี้ สามารถทำให้เกิดการพิจารณาจัดหา Active Filter เพื่อนำมาใช้งานได้เต็มประสิทธิภาพ มีขนาดที่เหมาะสม สามารถแก้ปัญหาฮาร์มอนิกได้ตามต้องการ อย่างไรก็ตามการใช้ Harmonic Filter แบบ Passive Filter, การต่อหม้อแปลงแบบซิกแซ็ก ก็จะสามารถลดกระแสฮาร์มอนิกลงได้ประมาณครึ่ง หนึ่ง ซึ่งก็จะสามารถลดกระแสนิวตรอลได้ในระดับ หนึ่ง เหมือนกัน             

จากรูปที่ 4 แสดงขนาดของ Active Filter ที่ต้องการติดตั้งโหลดมีหน่วยเป็นแอมแปร์/เควีเอ โดยเส้นบนแสดง (สีฟ้า) แสดง Active Filter ที่ชดเชยกระแสฮาร์มอนิกทั้งหมดที่เกิดขึ้นจาก Nonlinear Load แต่เส้นล่าง (สีแดง) แสดง Active Filter ที่จะชดเชยกระแสฮาร์มอนิกที่เกิดจาก Nonlinear Load ในระดับที่จะทำให้กระแสในสายนิวตรอลมีค่าสูงมากกว่ากระแสในสายเฟส

เมื่อพิจารณาจากรูปแล้วพบว่าเส้นที่สองจะแตกจากเส้นที่หนึ่งโดยจะเริ่มใช้ Active Filter ชดเชยกระแสฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นที่ประมาณ 65 % ของปริมาณ Nonlinear Load ของระบบไฟฟ้านั้นเรามาดูตัวอย่างกัน ถ้าในกรณีที่แหล่งจ่ายมี Nonlinear Load ขนาด 100 เควีเอ จะต้องเลือก Active Filter ขนาด 170 แอมป์  (1.7 A/kVA x100 kVA) เพื่อที่จะสามารถกำจัดกระแสฮาร์มอนิกได้ทั้งหมด แต่ในกรณีเดียวกัน การเลือก Active Filter ขนาดพิกัด 60 แอมป์ ก็จะยืนยันได้ว่ากระแสฮาร์มอนิกในสายนิวตรอลจะไม่สูงเกินกว่ากระแสในสายเฟส

ฮาร์มอนิกที่เกิดจาก ASD (Adjustable Speed Drive)

โดยปกติการเพิ่มขึ้นของฮาร์มอนิกอันมีสาเหตุจาก ASD นั้นจะพบมากในโรงงานอุตสาหกรรมที่มีมอเตอร์ที่ต้องการควบคุมความเร็วรอบเป็นจำนวนมาก นอกจากนั้นบางครั้งเราก็พบว่า UPS ขนาดใหญ่ก็จะทำให้เกิดกระแสฮาร์มอนิกด้วยเช่นกัน แต่ในกรณีนี้จะยกตัวอย่างเฉพาะ ASD เท่านั้น 

เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่า ASD จะใช้ช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานไฟฟ้าลงได้เมื่อใช้งานร่วมกันกับมอเตอร์ที่ต้องการความเร็วรอบที่หลากหลาย ขณะเดียวกัน ASD ก็จะให้สิ่งที่ระบบไฟฟ้าไม่ต้องการนั่นก็คือ กระแสฮาร์มอนิก และในกรณีที่อิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่ายของระบบ ไฟฟ้านั้น ๆ มีค่าสูง เช่น การจ่ายไฟโดยใช้ระบบไฟสำรองจากเจเนอเรเตอร์ และปลดแหล่งจ่ายไฟของการไฟฟ้าออก อาจจะเพื่อผลของการประหยัดพลังงานหรือด้วยเหตุผลอื่น ก็จะส่งผลให้เกิดการบิดเบี้ยวของแรงดัน (Distortion) มากขึ้นตามมา

การแก้ปัญหาฮาร์มอนิกที่เกิดจาก ASD ด้วย Active Filter นั้นเป็นวิธีที่เหมาะสมเนื่องจาก ASD จะทำให้มอเตอร์มีประสิทธิภาพการใช้งานที่ดี ดังนั้นค่า Power Factor ของระบบจึงมีค่าสูงซึ่งก็ไม่มีความจำเป็นที่จะต้องการการปรับปรุงค่า Power Factor เช่นใน Passive Filter  

รูปที่ 5 แสดงรูปคลื่นของกระแสโหลด ASD และการแยกแยะองค์ประกอบของฮาร์มอนิกในแต่ละลำดับความถี่

ในกรณีที่ระบบไฟฟ้ามีการติดตั้งใช้งาน ASD เป็นจำนวนมากนั้น เราต้องแน่ใจว่าระบบไฟฟ้า หรือแหล่งใด ๆ จะต้องสามารถรองรับโหลดแบบ Nonlinear Load ประเภทนี้ได้โดยต้องให้เป็นไปตามมาตรฐาน IEEE 519

จากรูปที่ 8 ทั้ง 2 เส้น เป็นค่ากระแสฮาร์มอนิกในลำดับที่ 5 ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบจากกระแสรวมของโหลดทั้งหมด โดยเส้นล่าง (สีแดง) จะเป็นกระแสฮาร์มอนิก ต่อขนาดของ Active Filter ที่ต้องการชดเชยที่เป็นไปตามมาตรฐาน IEEE 519 และเส้นบน (สีฟ้า) จะเป็นกระแสฮาร์มอนิก ต่อขนาดของ Active Filter เช่นกันแต่จะเริ่มชดเชยที่ 1 เปอร์เซ็นต์ของโหลดที่เป็น Nonlinear Load 

มีคำถามว่าขนาดพิกัดของ Active Filter ที่เท่าไรจึงจะเหมาะสม ? เราจะต้องชดเชยกระแสฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นด้วย Active Filter ต่อทุกขนาดของฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นในระบบไฟฟ้าใช่หรือไม่ ? และจากรูปที่ 8 นั้นจะต้องติดตั้ง Active Filter ขนาด 0.5 แอมป์/พิกัดเควีเอ ของโหลด (ระบบ 480 โวลต์) ในกรณีที่ต้องการชดเชยกระแสฮาร์มอนิกทั้งหมดที่เกิดขึ้น แต่ถ้าให้เป็นไปตามมาตรฐาน IEEE 519 ก็จะสามารถลดขนาดพิกัด Active Filter ลงมาได้เป็นขนาด 0.4 แอมป์/พิกัดเควีเอของโหลดเท่านั้น เช่นในกรณีที่ขนาด ASD ขนาด 500 เควีเอ เราสามารถลดขนาด Active Filter ลงมาได้จากขนาด 250 แอมป์ เป็น 200 แอมป์

เราสามารถลดค่าใช้จ่ายในการซื้อ Active Filter ขณะที่ความสามารถในการควบคุมปัญหาฮาร์มอนิก ก็ยังอยู่ในเกณฑ์ที่รับได้ตามมาตรฐาน โดยการพิจารณาขนาดพิกัด Active Filter ที่มีพิกัดที่เหมาะสมและสมเหตุสมผลในกรณีที่กล่าวมาแล้วทั้งหมดข้างต้นนั้นจะเห็นว่าการติดตั้ง Active Filter นั้นไม่จำเป็นต้องชดเชยหรือกำจัดค่ากระแสฮาร์มอนิก ในทุกขนาดที่เกิดขึ้น แต่การพิจารณาออกแบบและติดตั้ง Active Filter เพื่อให้ค่าฮาร์มอนิกอยู่ในระดับที่เหมาะสม และเป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐานนั้นก็น่าเพียงพอแล้วสำหรับในการแก้ปัญหาฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้น