Намаляване на хармониците - Хармоници в електрически мрежи с ниско напрежение

Глава петаНАМАЛЕНИЕ НА НИВОНАЙ-ВИСОКИ ХАРМОНИКИ В ЕЛЕКТРИЧНИ МРЕЖИ С НИСКО НАПРЕЖЕНИЕСредства за намаляване на нивото на висшите хармоници в мрежи с ниско напрежение
В резултат на изследванията, извършени в тази работа, е установено, че в трифазни четирижилни мрежи с нелинеен дял на натоварване по-малък от 12%, изискванията на GOST 13109-97 за по-високи хармонични напрежения вече са нарушени . За сравнение, анализът на подобни резултати, получени за трижилни мрежи, показва, че делът на консумираната мощност от преобразувателите не трябва да надвишава 20-30% от мощността на генератора (трансформатора), за да се осигурят допустимите параметри на FE [141, 208].
За да се увеличи общата инсталирана мощност на нелинейното натоварване на НН мрежа, като същевременно се отговаря на изискванията за СЕ и се осигури ЕМС на електрическите консуматори, е необходимо да се извършат редица допълнителни мерки, които са разгледани по-подробно по-долу. В същото време се предлага разгледаните мерки за намаляване на отрицателното влияние на висшите хармоници на две групи.

  1. Промяна на условията за разпространение на по-високи хармонични токове.
  2. Минимизиране на нивото на висши хармоници, генерирани от всеки потребител на електрическа енергия.

Първата група, на първо място, включва различни организационни и технически мерки. Например в трижилните мрежи разпределението на нелинеен товар върху отделни шинни секции, електрическото отстраняване на източника на хармоници от шините на системата чрез увеличаване на съпротивлението на разсейване на токоизправителния трансформатор или включване на допълнителни реактори [24, 81] и др. В НН мрежи един от тези методи за решаване на проблема повишаването на нивото на висшите хармоници може да бъде мерки (виж четвъртата глава), насочени към намаляване на еквивалентното съпротивление на мрежата с нулева последователност.

Основните видове коректори на активно изкривяване са разгледани в преглед [186]. Имайте предвид, че към 1990 г. на XX век, когато беше направен този преглед, работата беше на етапа на експериментални проби и не надхвърляше научните лаборатории.
В момента само в САЩ тези устройства са в номенклатурата на около 200 индустриални компании. Трябва да се отбележи, че за разлика от резонансните филтри, енергийно активните филтри позволяват:

  1. да извърши едновременна компенсация на няколко висши хармоници, което води до значително подобрение на теглото и размерите на оборудването;
  2. да се извърши ефективна компенсация на висшите хармоници, независимо от колебанията на техните амплитуди и честоти, докато не се изисква допълнителна настройка на филтърните елементи;
  3. увеличете мощността на компенсация до необходимото ниво поради паралелно свързване на идентични активни филтри.

В същото време, когато се използват активни филтри, е необходимо да се вземе предвид, че тяхното използване, заедно със значително затихване на амплитудите на висшите хармоници, разширява техния честотен спектър поради хармониците, генерирани от самия коректор. Като правило, за да се намалят тези хармоници, е достатъчно да се включи малък капацитет паралелно на неговия вход, но в някои случаи се изисква използването на по-сложни RFI филтри.
Освен това, тъй като резонансните явления в системата се появяват на една или повече честоти, не е необходимо филтриране в целия диапазон, което е възможно при използване на активни филтър-преобразуватели с импулсна модулация, което прави възможно прилагането на източници на ток или напрежение източници, контролирани съгласно изискуемия закон. Следователно инсталирането на активен филтър в този случай не е икономически осъществимо. По този начин, за да се премахнат резонансните явления в SES, най-обещаващото е използването на така наречените хибридни филтри. В същото време хибридният филтър е комбинация от пасивен и активен филтър, като по този начин комбинира техните предимства - високо качество на филтриране и ниска цена [142, 207].