Прычыны і рашэнні высокага THDV

THDV і напружанне Гармонікас

Агульнае гарманічнае скажэнне напружання (THDV) і гармонікі напружання з'яўляюцца крытычна важнымі аспектамі якасці электраэнергіі ў электрычных сістэмах. Разуменне гэтых канцэпцый і іх уплыву мае важнае значэнне для падтрымання эфектыўнасці і надзейнасці. Сістэма харчаванняс.

1. Што такое каэфіцыент раўнамернага размеркавання гармонік (THDV)?

• Вызначэнне:
• Усяго Гарманічныя скажэнні КНС напружання (THDV) — гэта мера скажэння формы хвалі напружання, выкліканага наяўнасцю гармонік.
• Ён выражаецца ў працэнтах і ўяўляе сабой суадносіны сярэднеквадратычнага (RMS) значэння гарманічнага складу да RMS значэння асноўнай частаты.
• Формула:

• Дзе V1 — гэта значэнне RMS асноўнага напружання, а V2, V3,…, Vn — гэта значэнні RMS гарманічных напружанняў.

2. Гармонікі напружання

• Вызначэнне:
• Гармонікі напружання — гэта сінусаідальныя напружанні з частотамі, якія з'яўляюцца цэлымі кратнымі асноўнай частаце (50 Гц або 60 Гц).
• Напрыклад, трэцяя гармоніка ў сістэме з частатой 50 Гц мае частату 150 Гц.
• Крыніцы:
• Нелінейныя нагрузкі, такія як прывады са зменнай частатой, выпрамнікі, інвертары, кампутары, люмінесцэнтныя лямпы і іншыя электронныя прылады.

3. Дапушчальныя ўзроўні THDV

• Стандарты:
• Розныя стандарты вызначаюць дапушчальныя ўзроўні THDV. Напрыклад:
• IEEE 519 рэкамендуе, каб каэфіцыент агульных танальных скарачэнняў (THDV) не перавышаў 5% у большасці сістэм электразабеспячэння.
• Стандарт IEC 61000-2-4 вызначае межы THDV для розных асяроддзяў (напрыклад, прамысловых, камерцыйных).

У чым прычына высокага THDV?

Высокі каэфіцыент агульнага гарманічнага скажэння напружання (THDV) можа быць выкліканы рознымі фактарамі ў электрычнай сістэме. Разуменне гэтых прычын мае вырашальнае значэнне для вызначэння і рэалізацыі эфектыўных стратэгій памяншэння гэтых наступстваў. Вось асноўныя прычыны высокага каэфіцыента агульнага гарманічнага скажэння напружання:

1. Нелінейныя нагрузкі

• Апісанне:
• Нелінейныя нагрузкі спажываць ток несінусаідальным чынам, нават калі падаецца сінусаідальнае напружанне.
• Прыклады:
• Электронныя прылады, прывады са зменнай частатой (ЧРП), выпрамнікі, інвертары, кампутары, люмінесцэнтныя лямпы і іншае абсталяванне з імпульснымі крыніцамі сілкавання.

2. Перагрузка кандэнсатарных банкаў

• Апісанне:
• Кандэнсатарныя батарэі часта выкарыстоўваюцца для карэкцыі каэфіцыента магутнасці, але могуць рэзаніраваць з індуктыўнасцю сістэмы на гарманічных частотах.
• Уплыў:
• Гэты рэзананс можа ўзмацняць пэўныя гармонікі, павялічваючы каэфіцыент гармонік нераўнамерных ланцугоў (THDV).

3. Недастатковая або дрэнна распрацаваная сістэма размеркавання электраэнергіі

• Апісанне:
• Сістэма размеркавання электраэнергіі, не прызначаная для апрацоўкі нелінейных нагрузак, можа прывесці да высокага ўзроўню гармонік.
• Фактары:
• Недастатковае колькасць нулявых праваднікоў, дрэннае зазямленне і праваднікі з малым памерам могуць спрыяць высокаму каэфіцыенту некантралюемых гармонік (THDV).

4. Блізкасць да крыніц гармонік

• Апісанне:
• Размяшчэнне блізка да крыніц гармонік, такіх як буйныя прамысловыя заводы або камерцыйныя будынкі з вялікай колькасцю электроннага абсталявання, можа прывесці да высокага каэфіцыента ненапружаных гармонік (THDV).
• Уплыў:
• Гармонікі ад гэтых крыніц могуць распаўсюджвацца па энергасістэме і ўплываць на іншыя падлучаныя нагрузкі.

5. Недастатковая гарманічная фільтрацыя

• Апісанне:
• Адсутнасць адпаведных гарманічных фільтраў або няправільна падабраныя фільтры могуць прывесці да недастатковага падаўлення гармонік.
• Уплыў:
• Гэта дазваляе гармонікам захоўвацца ў сістэме, павялічваючы каэфіцыент агульных ланцуговых гармонік (THDV).

6. Дрэнна абслугоўванае абсталяванне

• Апісанне:
• Электраабсталяванне, якое не абслугоўваецца належным чынам, можа стаць крыніцай гармонік.
• Прыклады:
• Старэнне або няспраўнасць абсталявання, такога як трансфарматары, рухавікі і электронныя прылады, можа спрыяць узнікненню гармонік.

7. Генерацыя гармонік з аднаўляльных крыніц энергіі

• Апісанне:
• Аднаўляльныя крыніцы энергіі, такія як сонечныя фотаэлектрычныя (ФЭ) сістэмы і ветраныя турбіны, выкарыстоўваюць інвертары для пераўтварэння пастаяннага току ў пераменны.
• Уплыў:
• Гэтыя інвертары могуць генераваць гармонікі, што прыводзіць да высокага каэфіцыента некантралюемых гармонік (THDV), калі яны не адфільтраваны належным чынам.

8. Узаемадзеянне некалькіх крыніц гармонік

• Апісанне:
• Калі да адной сістэмы электразабеспячэння падключана некалькі прылад, якія генеруюць гармонікі, іх гармонікі могуць узаемадзейнічаць і ствараць больш высокі ўзровень скажэнняў.
• Уплыў:
• Гэта ўзаемадзеянне можа прывесці да кумулятыўнага эфекту, павышаючы каэфіцыент агульных раўнаважных станаў (THDV).

Стратэгіі змякчэння высокага THDV

1. Выкарыстанне гарманічных фільтраў:

• Пасіўныя фільтры: Прызначаны для блакавання пэўных гарманічных частот.
• Актыўныя гарманічныя фільтры: Уводзьце кампенсацыйныя токі для кампенсацыі гармонік.

2. Праектаванне энергасістэмы:

• Забяспечце адэкватны памер праваднікоў, нулявых шляхоў і зазямлення.
• Распрацуйце сістэму для эфектыўнага спраўляння з нелінейнымі нагрузкамі.

3. Карэкцыя каэфіцыента магутнасці:

• Правільна выберыце памер і размясціце кандэнсатарныя батарэі, каб пазбегнуць рэзанансу.
• Выкарыстоўвайце расстроеныя рэактары з кандэнсатарамі, каб прадухіліць узмацненне гармонік.
• Выкарыстанне Пашыраны генератар статычных зменных ASVG каб пазбегнуць рэзанансу.

4. Метады ізаляцыі:

• Выкарыстоўвайце ізаляцыйныя трансфарматары для аддзялення адчувальнага абсталявання ад асяроддзяў, багатых гармонікамі.
• Выкарыстоўвайце фазазрушаючыя трансфарматары для кампенсацыі пэўных гармонік.

5. Рэгулярнае тэхнічнае абслугоўванне:

• Абслугоўваць і перыядычна правяраць электраабсталяванне, каб забяспечыць яго спраўную працу.
• Замяніць або адрамантаваць састарэлае або няспраўнае абсталяванне.

6. Перадавыя тэхналогіі:

• Укараніце перадавыя сістэмы кіравання, якія кантралююць і дынамічна выпраўляюць праблемы з якасцю электраэнергіі.
• Выкарыстоўвайце разумныя інвертары для сістэм аднаўляльных крыніц энергіі, каб паменшыць генерацыю гармонік.

Разумеючы прычыны высокага каэфіцыента нераўнамерных танальных скарачэнняў (THDV) і ўкараняючы адпаведныя стратэгіі памяншэння гэтых наступстваў, вы можаце палепшыць якасць электраэнергіі, павысіць надзейнасць электрычных сістэм і прадухіліць патэнцыйнае пашкоджанне абсталявання.