АНАЛИЗ ПРИЧИН ИСКАЖЕНИЯ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №15(194)
Рубрика: Технические науки
Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №15(194)
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 Ku(n);
коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения Ku.
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
|
Нечётные гармоники, не кратные 3, при |
Нечётные гармоники, кратные 3, при |
Чётные гармоники при |
||||||
|
n |
0,4-1,0 |
6-20 |
n |
0,4-1,0 |
6-20 |
n |
0,4-1,0 |
6-20 |
|
5 |
6,0 |
4,0 |
3 |
5,0 |
3,0 |
2 |
2,0 |
1,5 |
|
7 |
5,0 |
3,0 |
9 |
1,5 |
1,0 |
4 |
1,0 |
0,7 |
|
11 |
3,5 |
2,0 |
15 |
0,3 |
0,3 |
6 |
0,5 |
0,3 |
|
13 |
3,0 |
2,0 |
21 |
0,2 |
0,2 |
8 |
0,5 |
0,3 |
|
17 |
2,0 |
1,5 |
>21 |
0,2 |
0,2 |
10 |
0,5 |
0,3 |
|
19 |
1,5 |
1,0 |
|
|
|
12 |
0,2 |
0,2 |
|
23 |
1,5 |
1,0 |
|
|
|
>12 |
0,2 |
0,2 |
|
25 |
1,5 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
>25 |
0,2+ |
0,2+ |
|
|
|
|
|
|
, кВ
, кВ
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.
