Несинусоидальность напряжения

Нормы качества электроэнергии, характеризующие

Влияние несинусоидальности напряжения на работу электрооборудования состоит в следующих отрицательных последствиях.

Фронты несинусоидального напряжения воздействуют на изоляцию кабельных линий электропередач, - учащаются однофазные короткие замыкания на землю. Аналогично кабелю, пробиваются конденсаторы.

В электрических машинах, включая трансформаторы, возрастают суммарные потери. Так, при коэффициенте искажения синусоидальной формы кривой напряжения K_U = 10 % суммарные потери в сетях предприятий, крупных промышленных центров, сетях электрифицированного железнодорожного транспорта могут достигать 10...15 %.

Возрастает недоучёт электроэнергии, вследствие тормозящего воздействия на индукционные счётчики гармоник обратной последовательности. Неправильно срабатывают устройства управления и защиты. Выходят из строя компьютеры.

Функцию, описывающую несинусоидальную кривую напряжения, можно разложить в ряд Фурье синусоидальных (гармонических) составляющих, с частотой в n -раз превышающих частоту сети электроснабжения - частоту первой гармоники (f n=1 = 50 Гц, f n=2 = 100 Гц, f n=3 = 150 Гц...).

В связи с различными особенностями генерации, распространения по сетям и влияния на работу оборудования, различают чётные и нечётные гармонические составляющие, а также составляющие прямой последовательности (1, 4, 7 и т.д.), обратной последовательности (2, 5, 8 и т.д.) и нулевой последовательности (гармоники кратные трём).

Как правило, с повышением частоты (номера гармонической составляющей) амплитуда гармоники снижается.

К основным мероприятиям по снижению несинусоидальности напряжения относятся:

1) применение оборудования с улучшенными характеристиками:

- "ненасыщающиеся" трансформаторы;

- преобразователи с высокой пульсностью и т.д.

2) подключение нелинейных нагрузок к мощным СЭС;

3) питание нелинейной нагрузки от отдельных трансформаторов или секций шин;

4) снижение сопротивления питающего участка сети;

5) применение фильтрокомпенсирующих устройств (ФКУ).

Для оценки несинусоидальности напряжения ГОСТ 13109-97 [ 1 ] требует учитывать весь ряд гармонических составляющих от 2-й до 40-й включительно.Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:
- коэффициентом искажения синусоидальности напряжения;
- коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряжения.

Нормально допустимые и предельно допустимые значения коэффициента искажения синусоидальности напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям с разным номинальным напряжением приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Нормально допустимое значение при Uном, кВ	Предельно допустимое значение при Uном, кВ
0.38	6-20		110-330	0.38	6-20		110-330
8.0%	5.0%	4.0%	2.0%	12.0%	8.0%	6.0%	3.0%

Нормально допустимые значения коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям с разным номинальным напряжением Uном приведены в таблице 2.

Нормально допустимые значения, приведенные для n, равных 3 и 9, относятся к однофазным злектрическим сетям. В трехфазных трехпроводных электрических сетях эти значения принимают вдвое меньшими приведенных в таблице.

Предельно допустимое значение коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения вычисляют по формуле:

K_U(n)пред = 1,5 K_U(n)норм,

где K_U(n)норм - нормально допустимые значения коэффициента
n-ой гармонической составляющей напряжения, определяемые по таблице 2.

Дата добавления: 2015-07-02