garm 1    Наличие гармонических колебаний в электросети – это результат искажения частоты тока или напряжения питания, которое может быть вызвано характером нагрузки или самим источником питания. Причины искажения: постоянные и непостоянные нелинейные нагрузки (работа выпрямителей, преобразователей частоты, трансформаторов разовое включение большого потребителя, например сварочного автомата или станка), цикличные нагрузки (крупный потребитель подключается в определенное время суток к сети), пиковые нагрузки при массовом потреблении электроэнергии. Часто причиной возникновения гармонических колебаний по напряжению является изношенность оборудования в энергогенерирующей отрасли и распределительных сетях (в основном, это старые ТП и сети с малым пределом потребления).

    Оборудование, вызывающие гармонические токи:

- двигатели с плавным пуском, управляющие устройства (преобразователи частоты), блоки питания;
- печи (дуговые, индукционные), сварочные аппараты;
- энергосберегающие лампы (люминесцентные, дуговые, газоразрядные);
- современная бытовая и офисная техника.

    Критическим для сети переменного тока считается оборудование, способное вызывать гармоники, соответствующее 20% потребления по мощности. В таких случаях необходимо применять меры по устранению токовых искажений.

garm 2

    Последствия гармоник и защита

    По сути, гармоники – это токи-паразиты, которые оборудование не может потребить или потребляет частично с негативным эффектом. В электродвигателях они являются причиной вибраций, в различных сетях приводят к перегреву, а если гармоника ниже чем номинальный синусоидальный ток необходимый для работы электротехники, то в сервоприводах, автоматических выключателях и другом оборудовании они могут вызывать ложные срабатывания.



    Большая проблема – преждевременное старение электроизоляции в сетях с обилием гармоник. Гармоники, превышающие частоту номинального тока, вызывают нагрев проводников, при этом в изоляционных материалах начинаются термохимические процессы, меняющие их свойства. Следствием данных процессов являются пробои изоляции.

    Важно! При наличии большого количества гармоник возможны однофазные КЗ с пробоем на землю. Также большое количество гармоник приводит к перегрузке нейтрали, что снижает степень защищенности системы.

    Для защиты от гармоник в устройстве используются различные схемы. Основные:

- использование резистора, способного поглотить данный ток и перевести его в тепловую энергию;
- применение конденсаторов (выполняют роль компенсатора реактивной мощности);
- применение фильтров гармоник.

    Для контроля сети используются современные анализаторы качества электроэнергии, способные контролировать от 10 параметров тока (уровни искажений в том числе) и выше с возможностью вывода информации на ПК.

    Негативные последствия гармонических токов:

- перегрузка в распределительных сетях;
- перегрузка в нейтралях;
- перегрузка трансформаторов, генераторов, двигателей, что вызывает преждевременное старение оборудования;
- шум, вибрации, как следствие – механические разрушения неправильно работающих электроприводов;
- снижение надежности электронной части, повышение вероятности выхода ее из строя;
- помехи в линиях связи, коммуникационном оборудовании, записывающих устройствах.

    Экономические последствия гармонических токов:

- внеплановые ремонт или замена оборудования;
- увеличение расхода электроэнергии за счет потерь;
- останови техпроцесса из-за ложных срабатываний автоматических выключателей;
- убытки, нанесенные в результате КЗ (остановка производства, ремонт, ликвидация пожара).


Рекомендуйте эту статью другим!



Регулирование тарифов в электроэнергетике
сен 25, 2013 9180

Тарифы электроэнергетики в рыночной экономике России, реформы, перспективы, цели

Основная цель реформирования электроэнергетики России — повышение эффективности…
запоминающих микропроцессорных устройств
фев 20, 2017 667

Характеристика цифровых запоминающих устройств, параметры,

Цифровыми запоминающими называют устройства, предназначенные для записи, хранения и…
янв 29, 2013 3750

Диагностика кабельных линий, методы, контроль, дефекты, анализ повреждений

Настоящий раздел обобщает результаты диагностики и измерений на КЛ, проведенных в…
lzh 2
мая 29, 2017 1899

ЛЗШ – логическая защита шин, принцип действия, назначение, реализация

Логическая защита шин в настоящее время входит в состав практически любого…
рис. 1.55
сен 01, 2016 922

Устройство и основные физические процессы биполярных транзисторов

Устройство транзистора. Биполярный транзистор в своей основе содержит три слоя…