АНАЛИЗ ПРИЧИН ИСКАЖЕНИЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Несинусоидальность напряжения — это искажение синусоидальной формы кривой напряжения.

В статье рассматриваются вопросы причин возникновения несинусоидальности напряжения и токов в элетроэнергетических сетях Российской Федерации. Проанализированы влияния видов несинусоидальности тока и напряжения на электроприемники потребителя.  

В результате роста современных технологий и внедрения новых технологий на предприятиях происходит рост применения таких устройств как: электродуговые печи, сварочные установки однофазные и трехфазные, вентильные преобразователи, электромагнитные и электронные балласты систем освещения и другие устройства, имеющие нелинейные вольтамперные характеристики.

Искажение кривой переменного тока или несинусоидальность напряжения представляет собой отличие формы кривой переменного напряжения в системе электроснабжения от требуемой частоты (рис. 1) [2, с. 19]. 

Кривые напряжения в трехфазной системе напряжения характеризуются тем, что сдвинуты на одну треть периода относительно друг друга -  ^.

Гармоники классифицируются по трем параметрам: порядку, типу последовательности и частоте.

В России основная частота в сети 50 Гц, порядок гармоники показывает число, во сколько раз частота гармоники превышает основную частоту.

Порядок гармоники определяется отношением частоты гармоники к основной частоте или:

n =                                                                                                                   (1)

Рисунок 1. Появление несинусоидального напряжения

Частота гармоники определяется умножением порядка гармоники на величину основной частоты.

Четные гармоники встречаются в несимметричных сетях, нечетные гармоники встречаются во всех видах производства.

По степени влияния на электрическую сеть гармоники прямой последовательности и обратной не отличаются друг от друга. Они вредны независимо от типа последовательности.

Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими коэффициентами:

коэффициентом n-й гармонической составляющей напряжения K_u(n);

коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения K_u.

Значение коэффициента искажения синусоидальности n-й гармонической составляющей определяется как отношение действующего значения n-й гармонической составляющей к действующему значению основной составляющей кривой переменного напряжения по формуле:

                                                                                                    (2)

Нормально допустимые значения коэффициента n-й гармонической составляющей в точках общего присоединения к электрическим сетям с разными номинальными напряжениями  приведены в таблице 1 [1, с. 57].

Таблица 1.

Нормально допустимые значения коэффициентов

Высшие гармонические составляющие тока или напряжения оказывают существенное отрицательное влияние на системы электроснабжения. При возникновении высших гармонических составляющих напряжения или тока возрастает действующее значение напряжения или тока. Это приводит к нагреву и ускоренному износу электрооборудования и изоляции проводов.