Влияние силовых преобразователей на систему электроснабжения

Силовые полупроводниковые преобразователи – это электротехнические устройства, предназначенные для преобразования электрической энергии одного вида в электрическую энергию другого вида. В главных цепях силовых полупроводниковых преобразователей используются силовые полупроводниковые приборы, а основным показателем качества является коэффициент полезного действия.

Наиболее массовыми источником помех, влияющих на качество электроэнергии являются силовые преобразователи.

ПЧ является генератором высших гармоник.

В состав ПЧ входит выпрямитель и инвертор. К ЭС непосредственно подключается управляемый выпрямитель. После выпрямления sin ток превращается в неsin. Неsin можно разложить в ряд Фурье , кроме 1-ой гармоники присутствуют 3,5,… гармоники. После выпрямления появляются высшие гармоники и четные гармоники, амплитуда увеличивается.

В первых моделях ПЧ выпрямитель к ЭС подключался через трансформатор с коэффициентом трансформации =1. М/у ЭС и выпрямителем была связь: высшие гармоники гасились в трансформаторе.

ПЧ снижает качество э/э.

Несинусоидальность напряжения - искажение синусоидальной формы кривой напряжения.

Электроприемники с нелинейной вольт-амперной характеристикой потребля­ют ток, форма кривой которого отличается от синусоидальной. А протекание такого, тока по элементам электрической сети создаёт на них падение напряжения, отлич­ное от синусоидального, это и является причиной искажения синусоидальной фор­мы кривой напряжения. Например, полупроводниковые преобразователи потребля­ют ток трапециевидной формы, образно говоря - выхватывают из синусоиды кусоч­ки прямоугольной формы.

Влияние несинусоидальности напряжения на работу электрооборудования:

- фронты несинусоидального напряжения воздействуют на изоляцию кабель­ных линий электропередач, - учащаются однофазные короткие замыкания на землю. Аналогично кабелю, пробиваются конденсаторы;

- в электрических машинах, включая трансформаторы, возрастают суммарные потери. Так, при коэффициенте искажения синусоидальной формы кривой напряже­ния Ku = 10 % суммарные потери в сетях предприятий, крупных промышленных центров, сетях электрифицированного железнодорожного транспорта могут дости­гать 10...15 %;

- возрастает недоучёт электроэнергии, вследствие тормозящего воздействия на индукционные счётчики гармоник обратной последовательности;

- неправильно срабатывают устройства управления и защиты;

- выходят из строя компьютеры.

Функцию, описывающую несинусоидальную кривую напряжения, можно раз­ложить в ряд Фурье синусоидальных (гармонических) составляющих, с частотой в n-раз превышающих частоту сети электроснабжения - частоту первой гармоники (f_n=1 = 50 Гц, f_n=2= 100 Гц, f_п=3 = 150Гц...).

В связи с различными особенностями генерации, распространения по сетям и влияния на работу оборудования, различают чётные и нечетные гармонические со­ставляющие, а также составляющие прямой последовательности (1, 4, 7 и т.д.), об­ратной последовательности (2, 5, 8 и т.д.) и нулевой последовательности (гармоники кратные трём).

С повышением частоты (номера гармонической составляющей) амплитуда гармоники снижается.

ГОСТ 13109-97 требует оценивать весь ряд гармонических составляющих от 2-й до 40-й включительно.

Поиск по сайту: