(812) 445-23-47(812) 445-24-76(812) 445-24-22(812) 325-21-80Отправить запрос:

Высшие гармоники и реактивная мощность. Просто о сложном.

Harmonics & True Power Factor.

В современном мире подавляющее большинство потребителей электрической энергии потребляют её в преобразованном виде. Преобразование основных параметров электрической энергии (величины и частоты напряжения) используется для повышения эффективности работы электроустановок (т. е. для улучшения их технических и экономических показателей) и для управления режимами работы технологического оборудования. По разным данным доля преобразуемой энергии в большинстве отраслей промышленности составляет от 80% до 90% и продолжает увеличиваться.

Применяемые в настоящее время статические преобразователи параметров электрической энергии по основным технико-экономическим характеристикам значительно превосходят применявшиеся ранее электромашинные преобразователи, но обладают особенностями, способными вызывать некоторые негативные эффекты. Современные статические преобразователи выполняются на основе силовых полупроводниковых приборов, обладающих нелинейными электрическими характеристиками, вследствие чего потребляемый из сети ток имеет искажённую (несинусоидальную) форму. Это означает, что помимо осуществления основного преобразования электроэнергии, передаваемой в нагрузку, такие преобразователи потребляют и преобразуют некоторую дополнительную часть энергии, которую они возвращают обратно в сеть в виде токов высших гармоник, т. е. токов повышенных частот. Кроме того, гармоника основной частоты потребляемого из сети тока обычно содержит значительную по величине реактивную составляющую индуктивного или ёмкостного характера.

Обычно во всех основных типах статических преобразователей значения частоты высших гармонических составляющих потребляемого тока кратны частоте напряжения сети. Коэффициент кратности (т. е. отношение частоты высшей гармоники к частоте напряжения сети) называют "порядком" гармоники.

В связи с широким применением статических преобразователей и, в частности, преобразователей частоты для электроприводов переменного тока токи высших гармонических составляющих и реактивные токи отдельных преобразователей на разных участках электрической сети могут суммироваться и достигать в сумме больших величин. Поэтому эти составляющие полного сетевого тока могут создавать значительные по величине падения напряжения на сопротивлениях элементов питающей сети.

Основную долю эквивалентного сопротивления сети обычно составляет его реактивная составляющая индуктивного характера, которая пропорциональна частоте. Поэтому сопротивление сети для высших гармонических составляющих тока сильно увеличено. В результате этого качество напряжения участков сети, содержащих статические преобразователи частоты и (или) другие подобные источники высших гармоник тока, может ухудшиться до недопустимого уровня и вызвать целый ряд негативных эффектов, включая ухудшение КПД и снижение надёжности работы практически у всех соседних потребителей электрической энергии.

Реактивные составляющие сетевых токов вследствие преобладания реактивной доли сопротивления сети создают на нём падение напряжения, во много раз превышающее падение напряжения от активного тока, вызывая этим значительные отклонения напряжения сети. Поэтому для предотвращения описанных негативных явлений должны применяться специальные средства компенсации реактивной мощности и высших гармонических составляющих сетевого тока. Активные динамические фильтры являются наиболее эффективным и наиболее универсальным средством такого типа.

Отправить запрос.