Elektros tinklų trikdžių šaltiniai

Armonikos

Aukštesnės harmonikos (kartai) – tai sinusinės įtampos arba srovės, kurių dažnis nuo pagrindinio dažnio skiriasi sveiku skaičiumi.

Harmoniniai įtampų ir srovių iškraipymai atsiranda dėl elementų ar įrangos buvimo tinkluose su netiesine srovės įtampos charakteristika. Pagrindiniai harmoninių trikdžių šaltiniai yra keitikliai ir lygintuvai, indukcinės ir lankinės krosnys, fluorescencinės lempos. Televizoriai yra dažniausias harmoninių trikdžių šaltinis buitinėje įrangoje. Tam tikro lygio harmoninius trikdžius gali sukurti ir elektros sistemos įranga: besisukančios mašinos, transformatoriai. Tačiau, kaip taisyklė, šie šaltiniai nėra pagrindiniai.

Pagrindiniai daugialypių harmonikų šaltiniai yra: statiniai dažnio keitikliai, ciklokonverteriai, asinchroniniai varikliai, suvirinimo aparatai, lankinės krosnys, antrinio dažnio srovės valdymo sistemos.

Statiniai dažnio keitikliai susideda iš AC-DC lygintuvo ir DC-AC keitiklio su reikiamu dažniu.Nuolatinė įtampa yra moduliuojama keitiklio išėjimo dažniu, todėl įėjimo srovėje atsiranda daug harmonikų.

Statiniai dažnio keitikliai daugiausia naudojami kintamo greičio varikliams, kurių pritaikymas sparčiai vystosi. Varikliai, kurių galia iki kelių dešimčių kilovatų, per nuosavus transformatorius jungiami tiesiai į žemos įtampos, galingesni – į vidutinės įtampos tinklus. Yra keletas statinių dažnio keitiklių su skirtingomis charakteristikomis įgyvendinimo schemų. Kelių harmonikų dažniai priklauso nuo keitiklio išėjimo dažnio ir impulsų dažnio. Panašūs keitikliai taip pat naudojami krosnims, veikiančioms vidutiniu dažniu.

Ciklokeitikliai yra didelės galios (kelių megavatų) trifaziai keitikliai, kurie trifazę srovę iš pradinio dažnio paverčia trifaze arba vienfaze sumažintu dažniu (paprastai mažesniu nei 15 Hz), naudojami mažo greičio maitinimui. , didelės galios varikliai. Jie susideda iš dviejų valdomų lygintuvų, kurie pakaitomis teka srovę viena ar kita kryptimi. Ciklokonverteriai naudojami labai retais atvejais. Tarpharmoninės srovės siekia 8-10% pagrindinio dažnio srovės. Dėl didelės ciklokonverterių galios jie jungiami į tinklus, turinčius didelę trumpojo jungimo galią, todėl tarpharmoninės įtampos yra žemos. Dviejuose tokiuose įrenginiuose Šveicarijoje atlikti matavimai parodė, kad jų vertės 50 ir 220 kV tinkluose neviršija 0,1% vardinės įtampos.

Asinchroniniai varikliai kai kuriais atvejais gali generuoti tarpharmonijas dėl tarpo tarp statoriaus ir rotoriaus, ypač kai jie derinami su plieno prisotinimu. Esant normaliam rotoriaus greičiui, tarpharmoniniai dažniai yra 500-2000 Hz diapazone, tačiau užvedus variklį jie „praeina“ per visą dažnių diapazoną iki pastovios būsenos reikšmės. Variklių trikdžiai gali būti dideli, kai jie montuojami ilgos žemos įtampos linijos gale (daugiau nei 1 km). Šiais atvejais buvo išmatuotos iki 1 % harmonikos.

Suvirinimo aparatai ir elektrinės lankinės krosnys sukuria platų ir nenutrūkstamą harmonikų spektrą. keitiklio įrangos generuojamų harmonikų ir tarpharmoninių dažnių.

Įtampos nuokrypis

Įtampos nuokrypius lemia vartotojų apkrovos pokyčiai paros metu ir atitinkamas įtampos reguliavimo prietaisų (transformatorių su apkrovos jungikliais) veikimas.

Įtampos svyravimai

Įtampos svyravimai yra atsitiktinių arba atsitiktinių pokyčių serija. cikliškas.

Įtampos svyravimai atsiranda dėl elektros imtuvų, kurių energijos suvartojimas smarkiai kinta, veikimo ir atsiranda veikiant šiai įrangai: suvirinimo ir lankinio suvirinimo aparatai, valcavimo staklynai, galingi kintamos apkrovos varikliai, elektros lanko krosnys, skirtos gaminti plieno. Staigūs įtampos pokyčiai taip pat gali įvykti perjungiant apkrovas ir elektros įrangą (pvz.: kondensatorių blokus).

Trumpalaikiai įtampos kritimai

Trumpalaikiai įtampos kritimai yra netikėti įtampos kritimai, kai ji atsistato po kelių pagrindinių dažnio periodų laiko intervalo iki kelių elektrinių laipsnių.

Trumpalaikiai įtampos kritimai atsiranda dėl maitinimo sistemų perjungimo procesų, susijusių su trumpaisiais jungimais, taip pat paleidžiant galingus variklius. Tam tikro skaičiaus tokių gedimų, atsiradusių dėl elektros sistemų automatikos veikimo, siekiant pašalinti trumpuosius jungimus, negalima pašalinti, todėl vartotojai turėtų į tai atsižvelgti.

Įtampos impulsai

Įtampos impulsų šaltiniai yra perjungimo operacijos tinkluose, elektros sistemose ir perkūnija.

Trifazės įtampos sistemos disbalansas

Trifazės įtampos sistemos asimetrija atsiranda, jei fazinės ar fazės įtampos nėra vienodos amplitudės arba poslinkio kampas tarp jų nelygus 120 el. kruša.

Trifazės įtampos sistemos asimetriją gali lemti trys priežastys: oro linijų parametrų asimetrija dėl laidų perkėlimo trūkumo arba pailgintų perkėlimo ciklų naudojimo. Šis veiksnys daugiausia pasireiškia aukštos įtampos linijose; fazių apkrovų nelygybė dėl netolygaus jų pasiskirstymo tarp fazių (sistemos asimetrija) arba jų veikimo nevienalaikiškumo (tikimybių asimetrija); — nefaziniai elektros linijų režimai (nutrūkus vienai iš fazių dėl pažeidimo).

Įtampos disbalanso laipsnis, kurį sukelia elektros linijos parametrų asimetrija, dažniausiai būna nedidelis (iki 1%).Didžiausia asimetrija atsiranda, kai elektros linijos veikia nepilnos fazės režimais, tačiau tokie režimai yra labai reti. Todėl pagrindinė dažniausia disbalanso priežastis yra tinklo apkrova.

Pramoniniuose tinkluose asimetrijos šaltiniai gali būti: galingos vienfazės apkrovos, indukcinės lydymo ir šildymo krosnys, suvirinimo agregatai, elektros šlako lydymo krosnys; trifaziai elektriniai imtuvai, ilgai veikiantys asimetriniu režimu, elektrinės lankinės plieno krosnys.

Dažnio nuokrypis

Dažnio nuokrypiai atsiranda dėl generatorių, gaminančių elektros energiją, galios ir suvartojamos apkrovos neatitikimo. Kai generatoriaus galia viršija apkrovos galią, generatorių greitis didėja, o dažnis proporcingai didėja. Taip pat padidėja apkrovos suvartojama galia; esant tam tikrai dažnio vertei, atsiranda pusiausvyra tarp generuojamos ir sunaudotos galios. Panašus dažnio mažinimo modelis pastebimas, jei apkrovos galia viršija generatoriaus galią.