Влияние гармоник

Наиболее распространенное оборудование которое генерирует высшие гармоники тока в сетях, являются:
1. Статические преобразователи (выпрямители, инверторы), тиристорные пускатели, импульсные источники питания и т.д.
2. Газоразрядные осветительные устройства.
3. Электродуговые печи.
4. Сварочные аппараты.
5. Устройства имеющие в своем составе элементы с насыщающимися электромагнитными элементами.
6. Электродвигатели переменного тока с регулируемой скоростью вращения.
7. Компьютерная сеть.

Приборы генерирующие гармоники

В электрических двигателях возникающие гармонические составляющие переменного напряжения и тока приводят к появлению дополнительных потерь в обмотках ротора, в цепях статора, а также в металлической конструкции в стали статора и ротора. Из-за появления вихревых токов и поверхностного эффекта, потери в проводниках статора и ротора больше, чем определяемые омическим сопротивлением. Токи утечки, вызываемые гармониками в торцевых зонах статора и ротора, также приводят к дополнительным потерям.
Результатом этого является повышение общей температуры машин и местные перегревы, которые наиболее вероятны в роторах, что может привести к серьезным последствиям. Также следует отметить, что при определенных условиях наложения гармоник может возникнуть механическая вибрация ротора.
В трансформаторах гармоники напряжения вызывают увеличение потерь на гистерезис, потери, связанные с вихревыми токами в стали, и потери в обмотках. Кроме того, сокращается срок службы изоляции. Увеличение потерь в обмотках наиболее важно в случае преобразовательного трансформатора, так как наличие фильтра, присоединенного обычно к стороне переменного тока, не снижает гармоник тока в трансформаторе. Кроме того, могут наблюдаться локальные перегревы трансформаторного бака.
В батареях конденсаторов гармоники тока также приводят к добавочным потерям энергии. Вследствие этого происходит дополнительный нагрев конденсатора, который может привести к выходу последнего из строя. Также возможно повреждение конденсатора при возникновении гармонических резонансов в сети.
Гармоники могут нарушать работу устройств защиты или ухудшать их характеристики. Характер нарушения зависит от принципа работы устройства. Наиболее распространенными являются ложные срабатывания, которые наиболее вероятны в работе систем защиты, основанных на измерении сопротивлений.
Влияние гармоник на индукционные приборы измерения мощности и учета электроэнергии приводит к увеличению погрешности результатов их измерений.
Также следует отметить влияние гармоник, возникающих в силовых цепях, на сигналы в линиях связи (в частности, в телефонных линиях). Малый уровень шума приводит к определенному дискомфорту, при его увеличении часть передаваемой информации теряется, в исключительных случаях связь становится вообще невозможной.
Для фильтрации высших гармоник используются однофазные и трехфазные дроссели VMteс. Они изготавливаются из специально отобранной трансформаторной жести по технологии плоских или круглых медных проводов. Долгий срок службы и высокая электрическая прочность достигаются путем вакуумной сушки и пропитки. Дроссели поставляются с соединительными клеммами. В зависимости от номинальной мощности предлагаются дроссели с боковыми выводами или гибкими тепловой стойки проводами.
Нагрузка высшими гармониками при 100% продолжительности включения:
U3 = 0,5%Uном;
U55 = 6,0%Uном;
U7 = 5,0%Uном;
U11 = 3,5%Uном;
U13 = 3,0%Uном;