Несинусоидальность напряжения

Несинусоидальность напряжения характеризуется последующими показателями:

— коэффициентом преломления синусоидальности кривой напряжения Ku;

— коэффициентом n-ой гармонической составляющей напряженияKu(n).

Нормы приведенных характеристик установлены в п.1.-п.2.

1. Нормально допустимые и максимально допустимые значения коэффициента преломления синусоидальности кривой напряжения в точках общего присоединения к электронным сетям с различным номинальным напряжением приведены в таблице Несинусоидальность напряжения 1.

2 Нормально допустимые значения коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения в точках общего присоединения к электронным сетям с различным номинальным напряжением Uномприведены в таблице 2.

Таблица 1 — Значения коэффициента преломления синусоидальности кривой напряжения

Нормально допустимое значение приUном, кВ Максимально 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

Таблица 2 — Значения коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения

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

KU(n)=1,5 KU(n)норм,

где KU(n)норм — нормально допустимое значение коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения, определяемое по таблице 2.

Главные источники преломления синусоидальности напряжения

Появление высших гармонических составляющих в диапазоне питающего напряжения связано с применением электрического оборудования с нелинейной Несинусоидальность напряжения вольт-амперной чертой. Такое оборудование потребляет ток несинусоидальной формы, искажая синусоиду питающего напряжения, потому электрическое оборудование с нелинейной вольт-амперной чертой будет являться генератором высших гармоник тока. Объяснить это может набросок 1

Набросок 1 — Схема, поясняющая появление несинусоидальности в сети.

1-вольт-амперная черта нелинейного сопротивления; 2-синусоидальное напряжение на нем Несинусоидальность напряжения;3-ток через нелинейное сопротивление; Eист — э.д.с. источника; zист — внутреннее сопротивление источника; zл-сопротивление питающих линий; zнг-нелинейное сопротивление. [1]

Сначала источники преломления свойства электронной энергии по несинусоидальности напряжения и тока стоит поделить на две группы: нелинейные электроприемники и нелинейные элементы сети. К первым в связи с широким внедрением современного электрического Несинусоидальность напряжения оборудования в создание и быт сельского хозяйства можно отнести частотно — регулируемый привод, электрические выпрямительные устройства, люминесцентные лампы, газоразрядные лампы. Главной предпосылкой искажений в коммунально-бытовом секторе являются электрические технические средства (телевизионные приемники, ПЭВМ), те же люминесцентные и газоразрядные лампы и др., которые делают при собственной работе низкий уровень Несинусоидальность напряжения гармонических искажений на выходе, но полное количество таких ЭП велико. О приведенных выше электроприемниках, как источниках высших гармоник дано много публикаций.

К нелинейным элементам сети можно отнести силовые трансформаторы, реакторы, т.е устройства имеющие нелинейную ветвь намагничивания — это трансформаторы, к примеру

Часто появляются вопросы о том, как помехи распространяются Несинусоидальность напряжения по сети и как они складываются — на это мы попробовали дать пояснение в нашей публикации: Суммирование помех в электронной сети

Воздействие несинусоидальности напряжения на электрическое оборудование

Понижение свойства электроэнергии приводит к отрицательным последствиям электротехнического и технологического нрава.

Отдельные группы электрического оборудования по-разному реагируют на изменение преломления синусоидальности, но все они Несинусоидальность напряжения подвержены воздействию несинусоидальности. Вызвано это не только лишь термическим дополнительным нагревом электроприемников от высших гармоник тока, да и тем, что высшиегармоники образуют составляющие прямой последовательности (1, 4, 7-я и т.д.), оборотной последовательности (2, 5, 8-я и т.д.) и нулевой последовательности (гармоники кратные трем). Эти последовательности различаются порядком чередования фаз напряжения (тока Несинусоидальность напряжения), чем и вызвано различие в их воздействии на работу электроприемников. А именно, токи нулевой последовательности делают дополнительное подмагничивание стали в электронных машинах, что приводит к ухудшению черт этих электроприемников и дополнительному нагреву статоров АД и магнитопроводов трансформаторов. Обычно высшие гармоники напряжения, суммируясь с основной гармоникой, содействуют увеличению действующего значения напряжения на Несинусоидальность напряжения зажимах ЭП.

Как утверждает ряд создателей высшие гармоники напряжения понижают результирующий cosφ асинхронного мотора. Безопасные величины несинусоидальности понижают экономичность работы асинхронных движков вследствии понижения их коэффициента мощности и роста утрат. Повышение утрат в движках приводит к повышению нагревов, которые не представляя конкретной опастности, в значимой мере могут снижать срок службы Несинусоидальность напряжения движков.

Высшие гармоники напряжения и тока неблагоприятно оказывают влияние на электрическое оборудование, создавая дополнительные утраты в электронных машинах, трансформаторах и сетях, сокращая срок службы изоляции электронных машин и аппаратов, повышая аварийность в кабельных сетях, вызывая сбои в работе систем релейной защиты, автоматики, телемеханики и связи. Высшие Несинусоидальность напряжения гармоники напряжения и тока оказывают влияние также на значения коэффициента мощности, крутящего момента электродвигателей. Но понижение этих черт, даже при коэффициенте преломления формы кривой напряжения 10-15%, оказывается очень маленьким. Уровень дополнительных активных утрат от высших гармоник в главных сетях электронных систем составляет несколько процентов от утрат при синусоидальном напряжении.

Объяснить вышеупомянутое Несинусоидальность напряжения могут формулы дополнительных утрат мощности и дополнительного нагрева от преломления синусоидальности напряжения для асинхронных движков (АД), линий электропередач (ЛЭП), конденсаторных установок (КУ), трансформаторов.

Для кабельных линий при воздействии высших гармоник типично повышение тока утечки, что отражает изменение характеристики диэлектрика. Установлено, что при =6,85% за 2,5 года ток утечки растет на Несинусоидальность напряжения 36%, а через 3,5 года – на 43%.

При несинусоидальном напряжении наблюдается ускоренное старение изоляции электронных машин, трансформаторов, конденсаторов и кабелей итоге завышенного нагрева токоведущих частей, также необратимых физико-химических процессов, протекающих под воздействием электронных полей, создаваемых высшими гармониками тока. Таковой эффект можно разъяснить тем, что токи высших гармоник не попадают в обмотку Несинусоидальность напряжения статора из-за того, что она является довольно огромным сопротивлением, и тем огромным, чем больше порядок гармоники. Не считая того, амплитуды гармоник напряжения значительно убывают с ростом порядка гармоники. Исключение могут представлять явления, связанные с резонансами напряжений.

Появление резонансных явлений может быть при определенных критериях, которые может обеспечить сопротивление частей Несинусоидальность напряжения сети (индуктивное сопротивление) и конденсаторная батарея (емкостное сопротивление). Тогда воздействие высших гармоник при таких критериях может привести к отказу оборудования под воздействием перенапряжений либо сверхтоков.

Несинусоидальные режимы могут приводить к разрушению нулевых рабочих проводников. Это происходит по вине токов гармоник кратных трем, которые совпадают по фазе, образуя нулевую последовательность. В Несинусоидальность напряжения итоге ток в нейтрали составляет:

[2]

Необходимо отметить, что элементы системы учета электроэнергии спроектированы для работы при высококачественной электроэнергии. При всем этом значения показателя свойства электроэнергии, характеризующего несинусоидальность, близок к нулю. В реальных распределительных сетях значение не только лишь не равно нулю, да и может превосходить значения приведенных, что Несинусоидальность напряжения приводит к повышению погрешностей измерительного комплекса. Дополнительная токовая погрешность трансформатора тока появляется вследствие того, что действительный коэффициент трансформации не равен номинальному. В публикациях получено выражение для определения толики дополнительных утрат электроэнергии в трансформаторе тока при искажении свойства электроэнергии:

где , -полное, активное и реактивное сопротивление вторичной цепи; -коэффициент несимметрии Несинусоидальность напряжения токов по оборотной и нулевой последовательности соответственно; -коэффициент несинусоидальности кривой тока n-й гармонической составляющей; Фи-фазовый сдвиг меж вторичной ЭДС и вторичным током; Пси-угол утрат, характеризующий отношение активной составляющей МДС к реактивной; n-номер гармонической составляющей.

Как видно из выражения , в каком 2-ое слагаемое не может быть меньше единицы по Несинусоидальность напряжения определению, а третье или равно нулю, или негативно низкое качество электроэнергии всегда приводит к недоучету электроэнергии в трансформаторе тока.

Качество электроэнергии влияет на точность измерений трансформаторов напряжения. Работа трансформатора напряжения при искажении синусоидальности кривой тока и напряжения (как и симметрии) приводит к недоучету энергии.

Высшие гармоники тока Несинусоидальность напряжения и напряжения оказывают влияние на систему измерения электроэнергии счетчиками. Данное событие было установлено исследовательскими работами, в каких показано, что показания электрических и цифровых устройств в цепи с источником высших гармоник меньше показаний без искажающей нагрузки на сумму энергии высших гармоник. Связаны это с тем, что счетчики определяют активную мощность по каждой Несинусоидальность напряжения фазе как сумму мощностей на гармониках от первой до сороковой включительно. Потому если поток мощности по основной гармонике совпадает с направлением потока мощности искажений на частоте n-й гармоники, то они суммируются; по другому из мощности первой вычитают мощность высших гармоник. [3]

Несинусоидальность напряжения (тока) - это искажение синусоиды кривой напряжения Несинусоидальность напряжения (тока) Находится в зависимости от возникновения высших гармоник напряжения (тока).

Токи и напряжения в значимой части электриче­ских установок благодаря специально принимаемым мерам вправду можно считать синусоидальными. Но в ряде всевозможных случаев токи и напряжения в большей либо наименьшей мере отли­чаются от синусоидаль­ных. Предпосылкой появле­ния Несинусоидальность напряжения несинусоидальных напря­жений и токов могут быть как генера­торы, так и приемники энергии.

В генераторах одной из обстоятельств формы кривой ЭДС является несинусоидальное рассредотачивание магнитной индукции в воздушном зазоре из-за наличия у якоря зубцов и впадин, реакции якоря и т. д. В приемниках энергии со железными сер­дечниками Несинусоидальность напряжения несинусоидальность тока либо напряжения обу­словливается нелинейной зависимостью меж магнитным потоком и намагничивающим током.

Несинусоидальные токи возникают в цепи во всех случаях работы приемников энергии с нелинейной вольтамперной чертой (к примеру, выпрямителей).

При исследовании процессов в электронных цепях с несинусоидальными токами и напряжениями целенаправлено пользоваться аксиомой Фурье, согласно Несинусоидальность напряжения которой вся­кая временами изменяющаяся величина (э. д. с, напря­жение, ток) может рассматриваться как сумма неизменной (независящей от времени) величины и ряда синусоидальных (гармонических) величин с кратными частотами.

Гармоническая составляющая, частота которой равна частоте несинусоидальной величины, именуется основной гармоникой. Другие, у каких частота выше основной в 2, 3 и поболее Несинусоидальность напряжения раз, именуются высшими гармониками. [4-6]


neprerivnost-obrazovaniya-cheloveka-v-techenii-vsej-zhizni.html
neprevzojdennaya-krasota-prirodnoj-vodi.html
neprikosnovennost-lichnoj-zhizni-takzhe-yavlyaetsya-krajne-vazhnoj-temoj-obshestvo-osnovannoe-na-znanii-politika-evropejskogo-soyuza.html