Эффективность фильтров гармоник:
Улучшение cos (φ) в сети (уменьшаются перетоки реактивной мощности, улучшается эффективность использования электроэнергии и как следствие снижаются затраты);
Подавление (вытягивание) гармоник из сети;
Решение проблемы резонанса между индуктивностями и емкостями в системе;
Увеличение производительности и срока службы оборудования на производстве вследствие контроля за качеством напряжения.
Эти эффекты подавления гармоник тока фильтрами поясняются схемами на рисунке 4:
|
|
Рис.4
In - Генерируемый гармонический ток.
Ifn - Гармонический ток на входе в фильтрующую систему.
Isn - Гармонический ток поступающий в цепь трансформатора (генератора) – источникапитания.
Zfn – Входной импеданс фильтра (по отношению к гармоникам).
Zfn – Входной импеданс трансформатора (по отношению к гармоникам).
Европейский стандарт содержания гармоник в сети:
Таблица 1
Напряжение системы |
менее 35 кВ |
Более 35 кВ |
THD U[%] |
3% |
1,5% |
Предельные значения THDI %, в зависимости от тока короткого замыкания Iкз и максимального потребляемого тока I п. макс.
Таблица 2
Iкз / I п. макс. * |
<11 ** |
11≤h<17 |
17≤h<23 |
23≤h<35 |
35≤h |
THD |
<20*** |
4,0 |
2,0 |
1,5 |
0,6 |
0,3 |
5,0 |
20<50 |
7,0 |
3,5 |
2,5 |
1,0 |
0,5 |
8,0 |
50<100 |
10,0 |
4,5 |
4,0 |
1,5 |
0,7 |
12,0 |
100<1000 |
12,0 |
5,5 |
5,0 |
2,0 |
1,0 |
15,0 |
>1000 |
15,0 |
7,0 |
6,0 |
2,5 |
1,4 |
20,0 |
* - Максимальное искажение по току в % I п. макс. (первой гармоники = 50 Гц).
** - Порядок гармоники (нечетные).
*** - Все энергогенерирующее оборудование ограничивается значениями нелинейных искажений по току в зависимости величины отношения тока короткого замыкания Iкз и максимального потребляемого тока I п. макс.
Примечание:
- Четные гармоники лимитируются на уровне 25% от величины нечетной гармоники; - Нелинейные искажения по току могут проявляться как появление постоянной составляющей в синусоиде, что приводит к перегреву (перенасыщению) силовых трансформаторов постоянным током, поэтому применение однополупериодных схем выпрямления (конвертеров) не допустимо.
Предельные значения нелинейных искажений по напряжению (IEEE Std 519-1992):
Таблица 3
Напряжение на шинах |
Нелинейные искажения по гармоникам, % |
THD, % |
69 кВ и ниже |
3,0 |
5,0 |
от 69,001 кВ до 161кВ |
1,5 |
2,5 |
свыше 161,001 кВ |
1,0 |
1,5 |
Список использованных источников.
Межгосударственный стандарт. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. ГОСТ 32144-2013.
Сайт «Путеводитель по энергетике»: http://pue8.ru/kachestvoelektroenergii/292-territorialnaya-sistema-monitoringa-pokazatelejkachestva-elektroenergii.html
Воротницкий В. Э. Снижение потерь электроэнергии – важнейший
путь энергосбережения в электрических сетях// ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ. – 2014. - №3. – С.7-11.
Бохмат И.С., Воротницкий В.Э., Татаринов Е.П. Снижениекоммерческих потерь в электроэнергетических системах //
Электрические станции.– 2009.– № 9.
Гительман Л.Д., Ратников Б.Е. Энергетический бизнес: Учеб.
пособие. – М.: Дело, 2006. – 600 с.