Про гармонійний склад живлячої напруги цехів промислових підприємств

Радченко Р.Д. керівник ас. Кузнєцов

Національна металургійна академія України

Характер несинусоїдності, тобто гармонійний склад напруги, визначається типом і технічним станом електроустановки, що викликала викревлення. Частою причиною несинусоїдності, особливо в мережах малої потужності, являється насичення сердечників силових трансформаторів цехових підстанцій. Цей випадок характерний для невеликих підприємств, а також технологічних об'єктів сільського господарства. Насичення магнітопровода силових трансформаторів може бути обумовлене роботою потужних нагрівальних елементів.

Як відомо, треті гармоніки шкідливі для асинхронних двигунів і трансформаторів, первинні обмотки яких з’єднані в трикутник. Це пов'язано з тим, що вони утворюють нульову послідовність, опір електричних обмоток на якій невеликий(визначається індуктивностями розсіювання). Вказане з'єднання обмоток забезпечує контур для протікання струмів третьої гармоніки. В результаті підвищуються втрати, падає здатність навантаження розглянутого електроустаткування.

Іншою поширеною причиною викривлення синусоїдності є наявність в мережі потужних напівпровідникових перетворювачів. У моменти комутації таких пристроїв споживані ними струми мають пікові значення, в результаті на входах інших споживачів спостерігаються " провали" напруги

У спектральному складі напруги, викревленої напівпровідниковими перетворювачами, є практично усі гармоніки вищого порядку. Хоча вони і слабо впливають на пульсації моменту АД, проте викликають додаткові втрати в сталі вказаних двигунів і трансформаторів, обумовлюють їх підвищений нагрів, що і призводить до зниження надійності електроустаткування.

За наявності в цеховій мережі потужних споживачів, що живляться від напівпровідникових перетворювачів з фазо-імпульсним регулюванням (гальванічні ванни, дугові печі), порушується симетрія синусоїди напруги, а в спектрі з'являється яскраво виражена друга гармоніка. Остання ж, як відомо, обумовлює протікання струмів зворотної послідовності, знижуючи, таким чином, корисний момент на валу двигуна. Підвищуються також вібрації в механічній частині, прискорюється знос і знижується надійність устаткування.