Влияние гармоник на электрооборудование

I. Влияние на энергосистемы

Конденсаторы составляют наибольшую долю мощности компенсации реактивной мощности в энергосистеме, причем на конденсаторы на стороне пользователя приходится примерно две трети от общей мощности. Эти конденсаторы часто проектируются только с учетом компенсации реактивной мощности, игнорируя фактическое загрязнение качества электроэнергии в месте установки. Поэтому, если показатели качества электроэнергии в рабочей точке плохие, это может легко привести к различным авариям: например, компенсатор может не работать нормально, срок службы конденсатора может сократиться, а защитные предохранители могут перегореть. В тяжелых случаях может возникнуть последовательный и параллельный резонанс, приводящий к гармоническим перенапряжениям и перегрузкам по току в конденсаторах и даже к взрывам. Кроме того, при управлении конденсаторами на стороне пользователя до сих пор используется средний коэффициент мощности в качестве стандарта оценки. Конденсаторы редко включаются и выключаются гибко, в соответствии с фактическим состоянием энергосистемы, а некоторые даже остаются постоянно подключенными. Это снижает запас регулирования напряжения в электросети, что затрудняет эффективный контроль показателей качества электроэнергии, таких как отклонение напряжения.

II. Воздействие на трансформаторы

Гармонические токи увеличивают потери в меди трансформаторов, что приводит к локальному перегреву, повышенной вибрации и повышенному шуму. Они также вызывают дополнительный нагрев обмоток. Если ток возбуждения трансформатора содержит гармонические токи, это может привести к превышению предельного значения гармонического тока в пусковом токе; в условиях резонанса эти гармонические токи представляют собой серьезную угрозу для безопасной работы трансформатора.

III. Воздействие на синхронные генераторы

Токи отрицательной последовательности и гармонические токи, вводимые в систему со стороны потребителя, будут протекать в синхронном генераторе, вызывая дополнительные потери, приводя к локальному нагреву генератора и снижению прочности изоляции. В то же время эти токи будут вызывать дополнительные гармонические составляющие в форме волны выходного напряжения генератора, провоцируя крутильные колебания в роторе синхронного генератора и сокращая срок службы оборудования.

IV. Воздействие на автоматические выключатели

Гармоники могут нарушать нормальную работу магнитных катушек некоторых автоматических выключателей, снижая их отключающую способность и не позволяя им прерывать токи повреждения с чрезмерным искажением формы волны. Для автоматических выключателей среднего напряжения гармоническое перенапряжение и повторное зажигание могут возникать во время прерывания тока, что в конечном итоге приводит к подгоранию контактов автоматического выключателя.

V. Влияние на устройства автоматического управления

С широким применением цифровых технологий управления возрастают требования к качеству питания различных прецизионных нагрузок. Загрязнение качества электроэнергии в основном вредит этим устройствам автоматического управления тремя способами: во-первых, путем подачи искаженных сигналов в модуль мониторинга оборудования; во-вторых, путем вмешательства в нормальный анализ и расчеты оборудования; и, в-третьих, путем приведения к неправильным выходным результатам. В то же время это может привести к необратимому повреждению прецизионных двигателей, импульсных источников питания и другого оборудования, нарушить работу цепей защиты оборудования и вызвать сбои в работе.

Компания Wuxi Zhongyi Smart Technology Co., Ltd. специализируется на разработке и производстве интеллектуальных счетчиков воды, счетчиков энергии, счетчиков газа, охватывая более 90 стран по всему миру. Если вас интересуют счетчики воды, пожалуйста, свяжитесь с Zhongyi Smart!（www.zhongyismart.com）.