Traucējumu avoti elektrotīklos

Ermoņikas

Augstākās harmonikas (multiples) ir sinusoidālie spriegumi vai strāvas, kuru frekvence veselu skaitu reižu atšķiras no pamatfrekvences.

Sprieguma un strāvu harmoniski kropļojumi rodas elementu vai iekārtu klātbūtnes dēļ tīklos ar nelineāru strāvas-sprieguma raksturlielumu. Galvenie harmonisko traucējumu avoti ir pārveidotāji un taisngrieži, indukcijas un loka krāsnis, dienasgaismas spuldzes. Televizori ir visizplatītākais harmonisko traucējumu avots mājsaimniecības iekārtās. Noteiktu harmonisko traucējumu līmeni var radīt arī energosistēmas iekārtas: rotējošās mašīnas, transformatori. Tomēr parasti šie avoti nav galvenie.

Galvenie vairāku harmoniku avoti ir: statiskie frekvences pārveidotāji, ciklopārveidotāji, asinhronie motori, metināšanas iekārtas, loka krāsnis, virskārtas frekvences strāvas kontroles sistēmas.

Statiskie frekvences pārveidotāji sastāv no maiņstrāvas-līdzstrāvas taisngrieža un līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotāja ar nepieciešamo frekvenci.Līdzstrāvas spriegumu modulē pārveidotāja izejas frekvence, kā rezultātā ieejas strāvā parādās vairākas harmonikas.

Statiskos frekvences pārveidotājus galvenokārt izmanto mainīga ātruma motoriem, kuru pielietojums strauji attīstās. Dzinēji ar jaudu līdz vairākiem desmitiem kilovatu tiek tieši pieslēgti zemsprieguma tīkliem, jaudīgāki – vidēja sprieguma tīkliem caur saviem transformatoriem. Ir vairākas ieviešanas shēmas statiskie frekvences pārveidotāji ar dažādiem raksturlielumiem. Vairāku harmoniku frekvences ir atkarīgas no pārveidotāja izejas frekvences un impulsa frekvences. Līdzīgus pārveidotājus izmanto arī krāsnīm, kas darbojas vidējās frekvencēs.

Ciklokonvertori ir lieljaudas (vairāki megavati) trīsfāzu pārveidotāji, kas pārveido trīsfāžu strāvu no sākotnējās frekvences par trīsfāžu vai vienfāzes strāvu ar samazinātu frekvenci (parasti mazāk nekā 15 Hz), ko izmanto, lai darbinātu zemu ātrumu. , lieljaudas motori. Tie sastāv no diviem vadāmiem taisngriežiem, kas pārmaiņus vada strāvu vienā vai otrā virzienā. Ciklokonverteri tiek izmantoti ļoti retos gadījumos. Starpharmoniskās strāvas sasniedz 8-10% no pamatfrekvences strāvas. Ciklokonvertoru lielās jaudas dēļ tie ir savienoti ar tīkliem ar lielu īssavienojuma jaudu, tādējādi starpharmoniskie spriegumi ir zemi. Mērījumi, kas veikti divās šādās iekārtās Šveicē, parādīja, ka to vērtības 50 un 220 kV tīklos nepārsniedza 0,1% no nominālā sprieguma.

Asinhronie motori dažos gadījumos var radīt starpharmonijas, jo ir atstarpe starp statoru un rotoru, īpaši, ja tos apvieno ar tērauda piesātinājumu. Pie normāla rotora ātruma starpharmoniskās frekvences ir 500-2000 Hz diapazonā, bet, iedarbinot dzinēju, tās "iziet" cauri visam frekvenču diapazonam līdz līdzsvara stāvokļa vērtībai. Motoru radītie traucējumi var būt ievērojami, ja tie tiek uzstādīti garas zemsprieguma līnijas galā (vairāk nekā 1 km). Šajos gadījumos tika mērītas starpharmonijas līdz 1%.

Metināšanas iekārtas un elektriskās loka krāsnis rada plašu un nepārtrauktu harmoniku spektru. pārveidotāja iekārtu radītās harmonikas un starpharmonikas frekvences.

Sprieguma novirze

Sprieguma novirzes rada patērētāja slodzes izmaiņas dienas laikā un atbilstoša sprieguma regulēšanas ierīču (transformatoru ar slodzes slēdžiem) darbība.

Sprieguma svārstības

Sprieguma svārstības ir nejaušu vai nejaušu izmaiņu sērija. ciklisks.

Sprieguma svārstības izraisa elektrisko uztvērēju darbība ar krasi mainīgu enerģijas patēriņa raksturu, un tās rodas šādu iekārtu darbības laikā: metināšanas un loka metināšanas iekārtas, velmētavas, jaudīgi motori ar mainīgu slodzi, elektriskās loka krāsnis tērauda. Pēkšņas sprieguma izmaiņas var rasties arī, pārslēdzot slodzes un elektroiekārtas (piem., kondensatoru blokus).

Īstermiņa sprieguma kritumi

Īstermiņa sprieguma kritumi ir negaidīti sprieguma kritumi ar tā atjaunošanos pēc vairāku pamata frekvences periodu laika intervāla līdz vairākiem elektriskiem grādiem.

Īstermiņa sprieguma kritumus izraisa pārslēgšanas procesi energosistēmās, kas saistīti ar īssavienojumiem, kā arī jaudīgu motoru iedarbināšana. Noteiktu skaitu šādu kļūdu, ko izraisa energosistēmu automatizācijas darbība, lai novērstu īssavienojumus, nevar novērst, un lietotājiem tas jāņem vērā.

Sprieguma impulsi

Sprieguma impulsu avoti ir pārslēgšanas darbības tīklos, energosistēmās un pērkona negaiss.

Trīsfāzu sprieguma sistēmas disbalanss

Trīsfāzu sprieguma sistēmas asimetrija rodas, ja fāzes vai fāzes spriegumi nav vienādi amplitūdā vai nobīdes leņķis starp tiem nav vienāds ar 120 el. krusa.

Trīsfāzu sprieguma sistēmas asimetriju var izraisīt trīs iemesli: gaisvadu līniju parametru asimetrija vadu transponēšanas trūkuma dēļ vai pagarinātu transponēšanas ciklu izmantošana. Šis faktors galvenokārt izpaužas augstsprieguma līnijās; fāzes slodžu nevienlīdzība to nevienmērīgā sadalījuma starp fāzēm (sistēmas asimetrija) vai to darbības nevienlaicības (varbūtības asimetrija) dēļ; — elektrolīniju bezfāzu režīmi (pēc vienas no fāzēm pārtraukuma bojājuma dēļ).

Sprieguma nelīdzsvarotības pakāpe, ko izraisa elektrolīnijas parametru asimetrija, parasti ir neliela (līdz 1%).Visbūtiskākā asimetrija rodas, ja elektropārvades līnijas darbojas nepilnīgās fāzes režīmos, taču šādi režīmi ir ļoti reti. Tāpēc galvenais nelīdzsvarotības cēlonis ir tīkla slodze.

Rūpnieciskajos tīklos asimetrijas avoti var būt: jaudīgas vienfāzes slodzes, indukcijas kausēšanas un sildīšanas krāsnis, metināšanas agregāti, elektrosārņu kausēšanas krāsnis; trīsfāzu elektriskie uztvērēji, kas ilgstoši darbojas asimetriskā režīmā, elektriskās loka tērauda krāsnis.

Frekvences novirze

Frekvences novirzes rodas neatbilstības dēļ starp elektroenerģiju ražojošo ģeneratoru jaudu un patērēto slodzi. Kad ģeneratora jauda pārsniedz slodzes jaudu, ģeneratora ātrums palielinās un frekvence palielinās proporcionāli. Palielinās arī slodzes patērētā jauda; pie noteiktas frekvences vērtības rodas līdzsvars starp saražoto un patērēto jaudu. Līdzīgs frekvences samazināšanas modelis tiek novērots, ja slodzes jauda pārsniedz ģeneratora jaudu.