Причины и источники нарушения показателей качества электрической энергии

Увеличение количества и повышение установленной мощности электро­приемников с нелинейным и несимметричным характером нагрузок, появле­ние новых электротехнических установок сделали искаженные режимы харак­терной и неотъемлемой чертой работы современной системы электроснабже­ния. При этом нарушение ГОСТ 13109—97 возможно как со стороны энерго-снабжающей организации (установившееся отклонение напряжения 8U; от-

Глава 12. Качество электрической энергии

клонение частоты Д/; длительность провала напряжения At_n; импульсное на­пряжение U_Km; коэффициент временного перенапряжения К_тр1), так и по ви­не потребителей.

Стандарт может быть нарушен потребителем с переменной нагрузкой по размаху изменения напряжения 8t/, и дозе фликера Р/, с нелинейной нагруз­кой — по коэффициенту искажения синусоидальности кривой напряжения К_и и коэффициенту л-ой гармонической составляющей напряжения К_и{п); с не­симметричной нагрузкой — по коэффициенту несимметрии напряжений по обратной последовательности К_2и и по коэффициенту несимметрии напряже­ний по нулевой последовательности К_йи.

Показатели А/и 8£/_у зависят от баланса активной и реактивной мощнос­тей в энергосистеме и потому поддержание их возлагается на энергоснабжа-ющие организации, сети которых являются прямым виновником провалов напряжения, импульсов и кратковременных перенапряжений. Провал напря­жения — неизбежное явление для сети любого напряжения — приводит к мгновенным последствиям, тем более значимым, чем больше их глубина и длительность.

Причиной, вызывающей несинусоидальность, несимметрию, колебания и отклонения напряжения, является тот или иной вид электроприемника, определяемого технологическим процессом (производством). Отклонения на­пряжения вызывает изменение нагрузки любого производства. Предприятия с мощными сварочными устройствами порождают также колебания, несимме­трию напряжения; дуговые сталеплавильные печи — еще и несинусоидаль­ность; при электролизе в цветной металлургии имеют место колебания, неси­нусоидальность; при однофазной нагрузке — несимметрия; при работе тяговых подстанций — несинусоидальность и несимметрия напряжений.

Помимо искажений в установившихся режимах работы существуют про­мышленные источники искажений напряжения, создающие помехи в пуско­вых режимах или при регулировании. Высшие гармоники порождают при пу­ске и торможении электродвигатели переменного тока с регулируемой скоростью, преобразователи при рекуперативном торможении. Трансформа­торы при включении и отключении вызывают кратковременные перенапря­жения.

Потребитель может быть источником искажений по нескольким ПКЭ. Ко­личество и местоположение источников в схеме известно очень приблизи­тельно, а уровень вносимых ими искажений практически неизвестен. Иска­жающие токи растекаются по сетям в зависимости от схемы сети, ее частотных характеристик и т. д. Токи суммируются в узлах, поэтому искаже­ние напряжения определяется действием нескольких виновников.

Если рассматривать все точки (узлы), где следует выдерживать (и прове­рять) ПКЭ, то налицо объект с ценологическими свойствами. Но существую­щая теория расчета ПКЭ основана на нормальном распределении. Сложивше­еся положение аналогично положению с расчетом электрических нагрузок в 50—60-е годы XX века, когда полагали, что вероятностный гауссов подход ре-

12.5. Причины нарушения показателей качества электроэнергии

шит проблему нагрузок. Очевидно, что существует большая область теории и практики, важнейшая при использовании электроэнергии, требующая новых представлений.

Электросистемы России характеризуются большой протяженностью линий различных напряжений и многоступенчатой трансформацией, что усложняет нормальное функционирование, зависящее от уровней напряжения в отдель­ных узлах схемы. Хотя среднее значение напряжения по всем узлам Нацио­нальной электрической сети 220 кВ находится в пределах номинальной вели­чины, велики диапазоны разброса, определяемые вероятностными и ценоло-гическими причинами, между подстанциями одного класса напряжения. На шинах 220 кВ они составили 15-20 %, на шинах 330 кВ — 10-15 %.

Для обеспечения требований, предъявляемых к качеству напряжения по­требителями, значения напряжений в каждой точке электрической сети долж­ны находиться в определенных допустимых пределах. Практически без специ­альных регулирующих устройств допустимый режим напряжений может быть обеспечен только, когда суммарные потери напряжения сравнительно невели­ки. Это может быть только в сетях небольшой протяженности и с малым чис­лом промежуточных трансформаций.

В распределительных электрических сетях отклонения напряжения обыч­но определяют для характерных точек — наиболее чувствительных к отклоне­нию потребителей и наиболее удаленных от трансформаторных подстанций точек подключения электроприемников. В фиксированный момент времени для любой точки радиальной сети величина 8 U определяется выражением

Т п

bU=T_JE_g,--ZAU_k, (12.30)

где первая алгебраическая сумма — сумма добавок напряжения, создаваемых устройством регулирования; вторая — сумма потерь напряжения на участке сети от ТП до точки подключения электроприемника.

При этом падение напряжения на k-м участке сети определяется выраже­нием

AU_k= ^Рь^Кь^^Хь, (12.31)

где Р_к, Q_k — активная и реактивная мощности, протекающие по к-му участ­ку; R_k, Х_к — активное и реактивное сопротивление к-то участка сети; U — на­пряжение в ТПЭ (в точке присоединения).

Размахи изменения напряжения, следующие друг за другом, создают коле­бания напряжения 8U_r Нормирование колебаний напряжения производится по степени воздействия на зрение человека. Процесс зрительного восприятия колебаний (фликера) начинается с верхнего предела частоты колебаний на­пряжения порядка 35 Гц при изменениях напряжения менее 10 %. Наиболее раздражающее действие мигания света наступает у человека при частоте, рав­ной 8,8 Гц, при определенной величине размаха dU_r Длительность воздейст-

Глава 12. Качество электрической энергии

вия колебаний напряжения при этом составляет 10 мин. С учетом фликера лампы накаливания можно считать нагрузками, наиболее чувствительными к величине 5U.

Источниками колебаний напряжения в современных электрических систе­мах служат мощные электроприемники с импульсным, резкопеременным ха­рактером потребления активной и реактивной мощностей. Для них характер­ны: питание от шин напряжением 35-220 кВ; значительные изменения потребляемой активной Ри реактивной Q мощности, равной (10—130) % Р, с высокой скоростью в течение суток; наличие у токоприемников нелинейных элементов.

К таким электроприемникам относятся в приоритетном порядке по степе­ни воздействия на этот ПКЭ: дуговые сталеплавильные печи; руднотермичес-кие печи; электродвигатели большой мощности (в частности, прокатных ста­нов); индукционные печи; машины контактной сварки; преобразователи электролизных установок; синхронные двигатели; приводы насосов и ком­прессоров в распределительных сетях. Так, при работе печи ДСП-100 на на­пряжении 35 кВ величина 8{/в сети составила (4,3—8,2) % при cos ф = 0,1—0,3 в период расплава металла и cos ф = 0,7—0,77 — в остальном режиме. При этом частота колебаний напряжения оказалась равной 8,3 Гц. Нестабильность колебаний напряжения во многом предопределяется изменчивостью потреб­ления реактивной мощности (рис. 12.9), поэтому, анализируя процесс ее из­менения, можно получить достаточно достоверную информацию о характере колебаний напряжения в исследуемой электрической сети.

В электрических системах распространение колебаний напряжения проис­ходит в направлении к шинам низкого напряжения практически без затуха­ний, а к шинам высокого напряжения — с затуханием по амплитуде. Этот эффект проявляется в зависимости от величины S_K системы. При распростра­нении колебаний напряжения в любом направлении их частотный спектр со­храняется, а коэффициент затухания или усиления К определяется соотноше­нием

*=1 + у^^ек> (12.32)

Ном.т

где 5_К — мощность короткого замыкания ступени трансформации; >У_Н0МТ — но­минальная мощность трансформатора; е_к — напряжение короткого замыкания трансформатора.

Источниками гармонических искажений служат в основном нагрузки с не­линейными характеристиками: дуговые сталеплавильные печи; вентильные преобразователи; трансформаторы с нелинейными вольт-амперными характе­ристиками; преобразователи частоты; индукционные печи; вращающиеся эле­ктрические машины, питаемые через вентильные преобразователи; телевизи­онные приемники; люминесцентные лампы; ртутные лампы.

Последние три источника создают при своей работе невысокий уровень гармонических искажений на выходе, но их общее количество велико. Эф-

12.5. Причины нарушения показателей качества электроэнергии

0,05

Рис. 12.9. Осциллограм­ма изменений реактивной мощности в узле, содер­жащем мощную резкопе-ременную нагрузку

0.25,_fC

фект наложения искажений приводит к значительному их уровню, даже в се­тях высоких напряжений. Так, величина К_и в сетях 230 кВ за счет работы те­левизионных приемников может достигать 1 %.

Пока в узлах электроснабжения промышленных предприятий значения ко­эффициента искажения синусоидальности кривой напряжения К_и и коэффи­циента я-й гармонической составляющей напряжения превосходят нормы ГОСТ 13109—97 (табл. 12.5). В частности для ДСП величины высших гармо­ник зависят от количества и мощности печей. Для практических расчетов принимают:

а) для одной печи

•"л ^ном.т / " >

(12.33)

где /_номт — номинальный ток печного трансформатора; б) для группы одинаковых печей

(12.34)

где N — число печей, работающих одновременно.

Распространение гармоник тока по сети также зависит от параметров схе­мы и конфигурации сети. При распространении гармоник тока от источника в направлении сети более высокого напряжения происходит снижение амп­литуд гармонических составляющих, обычно вызванное увеличением величи-

Таблица 12.5. Характеристики источников гармонических искажений и несимметрии на­пряжений

Электроприемник	U, кВ	Ки, %	К2и, %
ДСП-100		2,5	1,3
		8-10	4,5
ДСП-40		2,1	1,4
		7,8	4,0
Прокатный стан 1700		13,2	2,0
Сварочные агрегаты	0,4	7-8	1-5
Мощные насосы		6-9	—

Глава 12. Качество электрической энергии

ны 5_КЗ системы. Если распространение гармоник происходит в направлении к сетям низкого напряжения, то затухание гармоник слабее.

Существенное влияние на работу электрооборудования, в первую очередь на электродвигатели и силовые трансформаторы, оказывает несимметрия напря­жений. При коэффициенте обратной последовательности напряжений, равном 4 %, срок службы электродвигателей сокращается примерно в два раза.

Характеристики отдельных нагрузок, вызывающих несимметрию напряже­ний, приведены в табл. 12.5. Поскольку основной причиной несимметрии на­пряжения считается различие по фазам (несимметричная нагрузка), то это яв­ление наиболее характерно для низковольтных электрических сетей 0,4 кВ. Однако несимметричные нагрузки достаточно распространены и в высоко­вольтных электрических сетях (в первую очередь тяговые нагрузки, где вели­чина К_и, может достигать 10 % и более).

12.6. Способы и технические средства повышения качества электроэнергии

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся нарушения качества электро­энергии (рис. 12.10). Длительное повышение или понижение напряжения питающей сети приводит к сокращению срока службы двигателей и источни­ков питания. Понижение напряжения менее желательно из-за значительного роста тока потребления, нарушения и выхода из строя электроники и вычис­лительной техники. Отрицательно сказывается на технологии полное про­падание питающего напряжения. Кратковременные всплески и провалы на­пряжения в результате переходных процессов в электрической системе сопровождаются высокочастотными помехами, приводящими к сбою элек­тронной аппаратуры. Всплеск напряжения может вывести из строя потреби­теля, если коммутационная и особенно защитная аппаратура не удовлетворя­ет требованиям по быстродействию и селективности. Негативные влияния на силовое электрооборудование и измерительные приборы оказывают длитель­ные искажения кривой напряжения. Особенно следует выделить искажения напряжения, имеющие характер «зазубрин» (notch), вызванные коммутацией силовых тиристоров и диодов в мощных источниках искажения. Наиболее опасны искажения кривой напряжения вблизи перехода искажающего напря­жения через ноль. Эти искажения могут вызвать дополнительные коммутации диодов маломощных источников питания, ускорение старения конденсато­ров, сбой компьютеров и принтеров и другой аппаратуры.

Проблема качества в отечественных электрических сетях крайне специ­фична. Во всех промышленно развитых странах подключение мощных нели­нейных нагрузок, искажающих форму кривых тока и напряжения электриче­ской сети, допускается только при соблюдении требований по обеспечению качества электроэнергии и при наличии соответствующих корректирующих vr/mniicTR. Ппи этом суммарная мощность вновь вводимой нелинейной на-

726. Способы и технические средства повышения качества электроэнергии 401

грузки не должна превышать 3-5 % от мощности всей нагрузки энергокомпа­нии. Иная картина наблюдается у нас, где такие потребители подключаются достаточно хаотично. Выдача технических условий на присоединение во мно­гом формальна из-за отсутствия внятных методик и массовых сертифициро­ванных приборов, четко фиксирующих «кто виноват». При этом промышлен­ностью практически не выпускались необходимые фильтрокомпенсирующие, симметрирующие, многофункциональные оптимизирующие устройства и др. В результате электрические сети России оказались перенасыщенными иска­жающим оборудованием. В отдельных регионах сформировались уникальные по своей мощности и степени искаженности кривых тока и напряжения ком­плексы электрических сетей энергосистем и распределительных сетей потре­бителей, что существенно обострило проблему электроснабжения потребите­лей качественной электроэнергией.

Для определения соответствия значений измеряемых показателей качества электроэнергии нормам стандарта, за исключением длительности провала на­пряжения, импульсного напряжения, коэффициента временного перенапря­жения, устанавливается минимальный интервал времени измерений, равный 24 ч, соответствующий расчетному периоду.

Наибольшие значения размаха изменения напряжения и дозы фликера, определяемые в течение минимального интервала времени, не должны превы­шать предельно допустимых значений.

T

Переходные процессы

Искажение напряжения

Понижение напряжения

Понижение напряжения Перерыв электроснабжения «Зазубрины» (notch)

U„

Осциллограмма 74 % провала контролируемого напряжения £/_вхло Рис. 12.10. Основные случаи ухудшения качества электроэнергии

Глава 12. Качество электрической энергии

Наибольшие значения коэффициента искажения синусоидальности кри­вой напряжения, коэффициента я-й гармонической составляющей напряже­ния, коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательно­сти и коэффициента несимметрии напряжений по нулевой последовательности, определяемые в течение минимального интервала време­ни измерений, не должны превышать предельно допустимые значения, а зна­чения тех же ПКЭ, определяемые с вероятностью 95 % за тот же период из­мерений, не должны превышать нормально допустимые значения.

Наибольшие и наименьшие значения установившегося отклонения напря­жения и отклонения частоты, определяемые с учетом знака в течение расчет­ного периода времени, должны находиться в интервале, ограниченном пре­дельно допустимыми значениями, а верхнее и нижнее значения этих ПКЭ, являющиеся границами интервала, в котором с вероятностью 95 % находятся измеренные значения ПКЭ, должны находиться в интервале, ограниченном нормально допустимыми значениями.

Общая продолжительность измерений ПКЭ должна быть выбрана с учетом обязательного включения характерных для измеряемых ПКЭ рабочих и вы­ходных дней. Рекомендуемая общая продолжительность измерения составля­ет 7 суток. Сопоставление ПКЭ с нормами стандарта необходимо производить за каждые сутки общей продолжительности измерений отдельно для каждого ПКЭ. Кроме того, измерения ПКЭ следует проводить по требованию энерго-снабжающей организации или потребителя, а также до и после подключения нового потребителя по требованию одной из указанных сторон.

Оценку соответствия длительностей провалов напряжения в точках обще­го присоединения потребителей к сети энергоснабжающей организации сле­дует проводить путем наблюдений и регистрации провалов напряжения в те­чение длительного периода времени. Допускается такую оценку проводить путем расчета по суммарной длительности выдержек времени устройств ре­лейной защиты, автоматики и коммутационных аппаратов, установленных в соответствующих электрических сетях энергоснабжающей организации.

Получение данных об импульсах и кратковременных перенапряжениях следует проводить путем длительного наблюдения и регистрации.

Существует три основные группы методов повышения качества электро­энергии:

1) рационализация электроснабжения, заключающаяся, в частности, в по­вышении мощности сети, в питании нелинейных потребителей повышенным напряжением;

2) улучшение структуры 1УР, например, обеспечение номинальной загруз­ки двигателей, использование многофазных схем выпрямления, включение в состав потребителя корректирующих устройств;

3) использование устройств коррекции качества — регуляторов одного или нескольких показателей качества электроэнергии или связанных с ними пара­метров потребляемой мощности.

Экономически наиболее предпочтительна третья группа, так как измене-

12.6. Способы и технические средства повышения качества электроэнергии 403

ние структуры сети и потребителей ведет к значительным затратам. Проекти­рование новых сетей потребителей необходимо вести с учетом современных требований к качеству, ориентируясь на разработку регуляторов качества эле­ктроэнергии различных типов. Целенаправленное воздействие на изменение одного вида искажений вызывает косвенное воздействие на другие виды ис­кажений. Например, компенсация колебаний напряжения вызывает сниже­ние уровней гармоник и приводит к изменению отклонений напряжения.

Отклонения напряжения являются «медленными» и вызываются или изме­нением уровня напряжения в центре питания, или потерями напряжения в элементах сети. Рис. 12.11 иллюстрирует это, показывая, что требования по отклонениям напряжения для последних электроприемников не выполняют­ся из-за значительных потерь напряжения в кабельной линии и на шинах пи­тания. Суммарные потери напряжения для центра питания (%) определяют по выражению

100 ^к=п
Д^«.п=-^Г- ЫЛ + ОМ, (12-35)

Ном 1

где Р_к и Q_k — соответственно активная и реактивная мощности, протекающие по к-щ участку сети; R_k и Х_к — активное и реактивное сопротивление &-го элемента сети.

Анализируя эпюру рис. 12.11 и уравнение (12.35), можно сделать вывод, что обеспечить требования по отклонениям напряжения можно регулирова­нием напряжения в центре питания (ГПП, РП) и путем снижения потерь на­пряжения в элементах сети.

Регулирование производят с помощью изменения коэффициента транс­формации питающего трансформатора. Для этого трансформаторы оснащают средствами регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) или переключе -

4УР ЗУР 2УР

^S ЭП

AU, % т т т т т

Рис. 12.11.Изменение напряжения на участках сети при протекании по ним тока нагрузки

______________ _^_ _^__ ^^—~__ Г [max

Глава 12. Качество электрической энергии

ния отпаек регулировочных ответвлений без возбуждения (ПБВ), т. е. с от­ключением их от сети на время переключения ответвлений. Трансформаторы с РПН позволяют регулировать напряжение в диапазоне от ±10 до ±16 % с дискретностью 1,25—2,5 %. Трансформаторы с ПБВ имеют регулировочный диапазон обычно ±5 %.

Снижение потерь напряжения в питающих линиях или кабелях, может быть реализовано за счет снижения активного и (или) реактивного сопротив­ления. Снижение сопротивления достигается в результате увеличения сечения проводов или применения устройств продольной компенсации (УПК). Про­дольная емкостная компенсация параметров линии заключается в последова­тельном включении конденсаторов в рассечку линии, благодаря чему ее реак­тивное сопротивление уменьшается: Х'_л = X_L ~ Х_с < Х_п.

Колебания напряжения в системе электроснабжения промышленного предприятия вызываются набросами реактивной мощности нагрузок. В отли­чие от отклонений напряжения, колебания напряжения происходят значи­тельно быстрее. Частоты повторения колебаний напряжения достигают 10—15 Гц при скоростях набросов реактивной мощности до десятков и даже сотен Мвар в секунду. Размах колебаний напряжений

5£/«WAQ_HXJU_H²_OM*IOAQ_H/S_K, (12.36)

где AQ_H — величина наброса реактивной мощности нагрузки; Х_к — сопротив­ление КЗ в точке подключения нагрузки; £/_ном — номинальное напряжение.

Из выражения (12.36) следует, что для снижения bU_t необходимо умень­шить Х_к или набросы реактивной мощности нагрузки Q_H, для снижения кото­рых следует применять быстродействующие источники реактивной мощнос­ти, способные обеспечить скорости набросов реактивной мощности, соизмеримые с характером изменения нагрузки. При этом выполняется усло­вие

AQ_S=AQ_H-AQ_MPM, (12.37)

где AQ_Z — результирующая реактивная мощность; ЛС?_Ирм ^— наброс реактив­ной мощности источником реактивной мощности (ИРМ).

Подключение ИРМ (рис. 12.12, а) приводит к снижению амплитуд колеба­ний результирующей реактивной мощности (рис. 12.12, б), но увеличивает их эквивалентную частоту. При недостаточном быстродействии применение ИРМ может привести даже к ухудшению положения.

Для снижения влияния резкопеременной нагрузки на чувствительные эле­ктроприемники применяют способ разделения нагрузок, при котором наибо­лее часто используют сдвоенные реакторы (см. рис. 5.14), трансформаторы трехобмоточные (см. рис. 5.11) или с расщепленной обмоткой, а также пита­ние нагрузки от различных трансформаторов (см. рис. 5.12).

4rhrh<=ifT иггтогтьзования сдвоенного реактора основан на том, что коэффи-

12.6. Способы и технические средства повышения качества электроэнергии 405

циент взаимоиндукции между обмотками сдвоенного реактора К_м Ф 0, а паде­ние напряжения, уменьшающееся на 50-60 % за счет магнитной связи обмо­ток реактора, в каждой секции определяется как

At/, =де, - KJ₂); AU₂ = jX_L(I₂ - ВД, (12.38)

где X_L — индуктивное сопротивление секции обмотки реактора; К_ы — коэф­фициент взаимоиндукции между обмотками секций реактора.

Трансформаторы с расщепленной обмоткой позволяют подключать к од­ной ветви обмотки низшего напряжения резкопеременную нагрузку (источ­ник искажений), а к другой — стабильную. Связь между изменениями напря­жения в обмотках определяется по выражению

AU. = AU₂ --------- ^р-, (12.39)

4 + К_р

где К — коэффициент расщепления, принимаемый равным 3,5.

При выделении резкопеременнои нагрузки на отдельный трансформатор общее сопротивление снижается с величины

_ л_ТХХ_Т2

до величины Х_с. Тогда размах колебаний напряжения на шинах стабильной нагрузки снижается в л^/Храз, а на шинах резкопеременнои нагрузки увели­чивается в Х/(Х_С + Х_Т2) раз.

да

Снижение несимметрии напряже­ний достигается уменьшением сопро­тивления сети токам обратной и ну­левой последовательностей и сниже­нием значений самих токов. Учиты­вая, что сопротивления внешней сети (трансформаторов, кабелей, линий) одинаковы для прямой и обратной последовательностей, снизить эти со­противления можно лишь подключе­нием несимметричной нагрузки к от­дельному трансформатору.

Основным источником несиммет­рии являются однофазные нагрузки. При отношении мощности короткого

Рис. 12.12. Быстродействующее регулирова­ние реактивной мощности нагрузки

Глава 12. Качество электрической энергии

В о

С о

А о

Рис. 12.13. Симметрирующие устройства с КБ (а) и специальная схема (б)

замыкания в узле сети ^_к к мощности однофазной нагрузки больше 50 коэф­фициент обратной последовательности обычно не превышает 2 %, что соот­ветствует требованиям ГОСТ. Снизить несимметрию можно, увеличив S_K на зажимах нагрузки, например, подключением мощных однофазных нагрузок через собственный трансформатор на шины 110—220 кВ.

Снижение систематической несимметрии в сетях низкого напряжения осу­ществляется рациональным распределением однофазных нагрузок между фа­зами с таким расчетом, чтобы сопротивления этих нагрузок были примерно равны между собой. Если несимметрию напряжения не удается уменьшить с помощью схемных решений, то применяют специальные устройства", несим­метричное включение конденсаторных батарей (рис. 12.13, а) или специаль­ные схемы симметрирования (рис. 12.13, 6) однофазных нагрузок. Если несимметрия меняется по вероятностному закону, то для ее снижения приме­няют автоматические симметрирующие устройства, схема одного из которых представлена на рис. 12.14. В схеме конденсаторы и реакторы набираются из нескольких небольших параллельных групп и подключаются в зависимости от изменения тока или напряжения обратной последовательности. Недостаток — дополнительные потери в реакторах. Ряд устройств основан на применении трансформаторов, например, трансформаторов с вращающимся магнитным полем, представляющим собой несимметричную нагрузку, или трансформато­ров, позволяющих осуществить пофазное регулирование напряжения.

Снижение несинусоидального напряжения достигается:

1) схемными решениями: выделение нелинейных нагрузок на отдельную си­стему шин; рассредоточение нагрузок по различным узлам питания с подключе­нием параллельно им электродвигателей; группировка преобразователей по схе­ме умножения фаз; подключение нагрузки к системе с большей мощностью 5_{К 3};

2) использованием фильтровых устройств: включение параллельно нагруз­ке узкополосных резонансных фильтров; фильтрокомпенсирующих устройств

"..................................... —""■""-"■ t(brv\- ирм тпепжаших ФКУ;

12.6. Способы и технические средства повышения качества электроэнергии 407

Рис. 12.14. Типовая схема симметрирую­щего устройства

А	в	с
о	II	о
с3 II	Ьз	^
II с2 II	^ll
II с,		А
II	r~\r>r^
II	к
	~~l
		J

3) при использовании специального оборудования, характеризующегося пониженным уровнем генерации высших гармоник: «ненасыщающихся» трансформаторов; многофазных преобразователей с улучшенными энергети­ческими показателями.

Развитие современной базы силовой электроники и методов высокочастот­ной модуляции привело к созданию устройств, улучшающих качество элект­роэнергии — активных фильтров, классифицируемых на последовательные и параллельные, на источники тока и напряжения. Были созданы четыре базо­вые схемы. В качестве накопителя энергии в преобразователе — источнике то­ка (рис. 12.15, а, г) используется индуктивность, а в преобразователе, служа­щем источником напряжения (рис. 12.15, б, в) — емкость. Схема замещения силового резонансного фильтра приведена на рис. 12.16.

Сопротивление фильтра Z на частоте со равно

Z = X_L-X_c = j\<uL-^\.

(12.40)

',+ '.<

_rVV\.

'/+'„«

Дата добавления: 2015-07-17