Kilder til forstyrrelser i elektriske nettverk

Munnspill

Høyere harmoniske (multipler) er sinusformede spenninger eller strømmer hvis frekvens avviker fra grunnfrekvensen med et helt antall ganger.

Harmoniske forvrengninger av spenninger og strømmer oppstår på grunn av tilstedeværelsen av elementer eller utstyr i nettverk med en ikke-lineær strøm-spenningskarakteristikk. Hovedkildene til harmonisk interferens er omformere og likerettere, induksjons- og lysbueovner, fluorescerende lamper. Fjernsyn er de hyppigste kildene til harmonisk interferens i husholdningsutstyr. Et visst nivå av harmoniske forstyrrelser kan også skapes av utstyret til kraftsystemet: roterende maskiner, transformatorer. Som regel er imidlertid ikke disse kildene de viktigste.

Hovedkildene til flere harmoniske er: statiske frekvensomformere, syklokonverterere, asynkronmotorer, sveisemaskiner, lysbueovner, overlagrede frekvensstrømkontrollsystemer.

Statiske frekvensomformere består av en AC-til-DC-likeretter og en DC-til-AC-omformer med den nødvendige frekvensen.DC-spenningen moduleres av utgangsfrekvensen til omformeren, noe som resulterer i at flere harmoniske vises i inngangsstrømmen.

Statiske frekvensomformere brukes hovedsakelig til motorer med variabel hastighet, hvis anvendelse er i rask utvikling. Motorer med en kapasitet på opptil flere titalls kilowatt kobles direkte til lavspentnett, kraftigere til mellomspentnett gjennom egne transformatorer. Det er flere implementeringsordninger for statiske frekvensomformere med forskjellige egenskaper. Frekvensene til de multiple harmoniske avhenger av utgangsfrekvensen og pulsfrekvensen til omformeren. Lignende omformere brukes også for ovner som opererer ved middels frekvenser.

Sykloomformere er trefaseomformere med høy effekt (flere megawatt) som konverterer trefasestrøm fra den opprinnelige frekvensen til trefasestrøm eller enfasestrøm med redusert frekvens (vanligvis mindre enn 15 Hz), som brukes til å drive lavhastighets , motorer med høy effekt. De består av to kontrollerbare likerettere som leder strøm vekselvis i den ene eller den andre retningen. Syklokonverterere brukes i svært sjeldne tilfeller. Interharmoniske strømmer når 8-10 % av grunnfrekvensstrømmen. På grunn av den høye effekten til sykloomformere er de koblet til nettverk med høy kortslutningseffekt, slik at interharmoniske spenninger er lave. Målinger utført i to slike installasjoner i Sveits viste at verdiene deres i nettverk på 50 og 220 kV ikke oversteg 0,1 % av den nominelle spenningen.

Induksjonsmotorer kan i noen tilfeller generere interharmoniske på grunn av gapet mellom statoren og rotoren, spesielt når de kombineres med stålmetning. Ved normal rotorhastighet ligger de interharmoniske frekvensene i området 500-2000 Hz, men når motoren startes, "passer" de gjennom hele frekvensområdet til steady state-verdien. Interferens fra motorer kan være betydelige når de installeres på slutten av en lang lavspentledning (mer enn 1 km). Interharmoniske opp til 1 % ble målt i disse tilfellene.

Sveisemaskiner og lysbueovner genererer et bredt og kontinuerlig spekter av harmoniske. frekvenser av harmoniske og interharmoniske generert av omformerutstyret.

Spenningsavvik

Spenningsavvik er forårsaket av endringer i forbrukerbelastning i løpet av dagen og tilsvarende drift av spenningsregulerende enheter (transformatorer med lastbrytere).

Spenningssvingninger

Spenningssvingninger er en serie av tilfeldige eller tilfeldige endringer. syklisk.

Spenningssvingninger er forårsaket av driften av elektriske mottakere med en kraftig variabel energiforbruk og oppstår under driften av følgende utstyr: sveise- og lysbuesveisemaskiner, valseverk, kraftige motorer med variabel belastning, lysbueovner for produksjon av stål. Plutselige endringer i spenning kan også oppstå ved bytte av last og elektrisk utstyr (f.eks. kondensatorbanker).

Kortvarige spenningsfall

Kortvarige spenningsfall er uventede spenningsfall med gjenoppretting etter et tidsintervall på flere grunnleggende frekvensperioder til flere elektriske grader.

Kortvarige spenningsfall er forårsaket av koblingsprosesser i kraftsystemer knyttet til kortslutninger, samt ved å starte kraftige motorer. Et visst antall slike feil forårsaket av driften av automatisering av kraftsystemer for å eliminere kortslutninger kan ikke fjernes, og brukere bør ta hensyn til dette faktum.

Spenningspulser

Kilder til spenningspulser er svitsjeoperasjoner i nettverk, kraftsystemer og tordenvær.

Ubalanse i et trefaset spenningssystem

Asymmetrien til et trefasespenningssystem oppstår hvis fase- eller fasespenningene ikke er like i amplitude eller forskyvningsvinkelen mellom dem ikke er lik 120 el. hagl.

Asymmetrien til det trefasede spenningssystemet kan være forårsaket av tre årsaker: asymmetrien til parametrene til luftledningene på grunn av mangel på transponering av ledninger eller bruk av utvidede transponeringssykluser. Denne faktoren manifesterer seg hovedsakelig på høyspentlinjer; ulikhet mellom fasebelastninger på grunn av deres ujevn fordeling mellom faser (systemasymmetri) eller ikke-samtidighet av deres drift (sannsynlighetsasymmetri); — ikke-fasemoduser for kraftledninger (etter avbrudd av en av fasene på grunn av skade).

Graden av spenningsubalanse forårsaket av asymmetrien til kraftlinjeparametrene er vanligvis liten (opptil 1%).Den mest signifikante asymmetrien oppstår når kraftledninger opererer i ufullstendige fasemoduser, men slike moduser er svært sjeldne. Derfor er den vanligste årsaken til ubalanse nettverksbelastning.

I industrielle nettverk kan kilder til asymmetri være: kraftige enfaselaster, induksjonssmelte- og oppvarmingsovner, sveiseenheter, elektroslagsmelteovner; trefase elektriske mottakere som opererer i asymmetrisk modus i lang tid, elektriske lysbue stålovner.

Frekvensavvik

Frekvensavvik oppstår på grunn av et misforhold mellom kraften til generatorer som genererer elektrisitet og den forbrukte lasten. Når generatoreffekten overstiger lasteffekten, øker generatorens hastighet og frekvensen øker proporsjonalt. Strømmen som forbrukes av lasten øker også; ved en viss frekvensverdi oppstår en balanse mellom generert og forbrukt kraft. Et lignende mønster av frekvensreduksjon observeres hvis lasteffekten overstiger generatorens effekt.