Причины возникновения высших гармоник в электрических сетях и пути их устранения

В случаях, когда мощность нелинейных электропотребителей превышает 10-15 % следует ожидать появления различных проблем в эксплуатации и последствий, причины которых не являются очевидными. В зданиях, имеющих долю нелинейной нагрузки свыше 25%, отдельные проблемы могут проявиться сразу.

Наиболее распространенным оборудованием, генерирующим высшие гармоники тока в сеть, являются:

- компьютерные сети;

-статические преобразователи (выпрямители, системы бесперебойного питания, тиристорные регуляторы, импульсные источники питания и т.д.);

-газоразрядные осветительные устройства и электронные балласты;

-электродуговые печи постоянного и переменного тока;

-сварочные аппараты;

-устройства с насыщающимися электромагнитными элементами;

-электродвигатели переменного тока с регулируемой скоростью вращения;

-специальные медицинские приборы и т.д.

Негативное воздействие высших гармоник

Высшие гармонические составляющие в токах нелинейных электропотребителей приводят к негативным, а иногда и катастрофическим последствиям.

1. Резонансные явления на частотах высших гармоник

2. Возможен перегрев и разрушение нулевых рабочих проводников кабельных линий вследствие их перегрузки токами третьей гармоники.

3. Искажение синусоидальности питающего напряжения.

4. Гармоники, генерируемые нелинейной нагрузкой, создают дополнительные потери в трансформаторах.

5. В условиях несинусоидальности тока ухудшаются условия работы батарей конденсаторов.

6. Сокращение срока службы электрооборудования из-за интенсификации теплового и электрического старения изоляции.

7. Необоснованное срабатывание предохранителей и автоматических выключателей вследствие дополнительного нагрева внутренних элементов защитных устройств.

8. Ускоренное старение изоляции проводов и кабелей.

9. Помехи в сетях телекоммуникаций могут возникать там, где силовые кабели и кабели телекоммуникаций расположены относительно близко.

10.Акустический шум в трансформаторах, дросселях и т.д

11.Вибрация в электромашинных системах

Основные способы подавления высших гармоник тока путем применения:

1.Простейшим способом снижения уровня генерируемых нелинейными нагрузками высших гармоник тока во внешнюю сеть является последовательное включение линейных дросселей.

2. Обеспечение симметричного режима работы трехфазной системы

3. Применение пассивных фильтров.

Различают следующие разновидности пассивных фильтров:

-нескомпенсированный LC-фильтр;

-скомпенсированный LC-фильтр;

-нескомпенсированный LC-фильтр с коммутатором.

4. Применение специальных разделительных трансформаторов.

5. Применение магнитных синтезаторов.

6. Применение активного кондиционера гармоник

7.Применение двенадцатиполупериодного выпрямителя в ИБП

Поиск по сайту: