Итак, основная фундаментальная частота электросетей в мире 50 Гц или 60 Гц. В нашей стране принят первый вариант. Переменное напряжение в идеальном случае представляет собой сигнал синусоидальной формы, но в реальности осциллограмма напряжения может лишь напоминать синусоиду. И причиной этому становятся гармонические искажения. А начнём мы с того, что ответим на вопрос: откуда они берутся?
Для этого нам придётся пояснить, что такое гармоники. Если принять за основу гармоническое синусоидальное колебание с частотой f, которое также называется первой гармоникой, то гармоническое синусоидальное колебание с частотой 2*f будет называться второй гармоникой основного колебания, с частотой 3*f – третьей гармоникой и т.д. И это представление полностью применимо к переменному напряжению.
Возникающие сигналы более высокой частоты проникают обратно в сеть и суммируются с основным питающим напряжением. Как результат – для других потребителей силовой ток на входе имеет непредсказуемую форму. То есть, гармоники электросети – это паразитные сигналы с частотами, кратными фундаментальной, которые накладываются на основную с амплитудой, достаточной для искажения формы синусоиды. Отлично, разобрались.
Теперь откуда они берутся. Гармоники – результат переходных процессов в нагрузке. Если она резистивная, то искажений в форму напряжения на выходе не вносится. В реальности почти потребители обладают нелинейными вольт-амперными характеристиками, которые и генерируют гармоники. Самые распространённые источники: силовое электрооборудование, приводы постоянного и переменного тока, импульсные БП, электросварочные установки.
Итак, искажения есть, но в чем их опасность? Внимание, важный момент! Гармоники – это:
§ сопутствующий нагрев, ускоренное старение и выход из строя изоляции обмоток трансформаторов, двигателей и других индуктивностей;
§ ложные срабатывания автоматов и переключателей в распределительных сетях;
§ возникновение асимметрии и появление тока нейтрали в трёхфазных питающих системах;
§ шум в сетях связи.
Как вы понимаете, это не только увеличение эксплуатационных расходов, но и убытки в случае отказа оборудования и простоя производства. А теперь рассказываем, что мы сделали для решения этой задачи. После анализа измерений с учётом доли оборудования, критичного к качеству питания, лучшим решением стала установка активного фильтра гармоник, который значительно улучшил условия эксплуатации.
Подведём итоги. Гармоники - это паразитные сигналы с кратными основной частотами, которые искажают форму синусоиды. Они оказывают негативное влияние на промышленное оборудование и могут вывести его из строя. Решение – установка пассивных и активных фильтров.
В современной энергетике есть много сложных случаев, но нерешаемых задач нет. А грамотная экспертиза позволит справиться с любой, сколь угодно сложной ситуацией. Позвоните нам сегодня и получите бесплатно бумажный каталог решений по мониторингу и повышению качества электроэнергии.
