Коэффициент не синусоидальности кривой напряжения

При работе в сеть мощных выпрямительных и преобразовательных установок, а также дуговых печей и установок для сварки, т. е. нелинейных элементов, происходит искажение кривых тока и напряжения.

Несинусоидальные кривые тока и напряжения представляют собой гармонические колебания, имеющие различные частоты (промышленная частота - это низшая гармоника, все остальные по отношению к ней - высшие гармоники).

Высшие гармоники в системе электроснабжения вызывают дополнительные потери энергии, сокращают срок службы косинусных конденсаторных батарей, электродвигателей и трансформаторов, приводят к трудностям при наладке релейной защиты и сигнализации, а также эксплуатации электроприводов с тиристорным управлением и т. д.

Содержание высших гармоник в электрической сети характеризуется коэффициентом не синусоидальности кривой напряжения kнсU который определяется по выражению:

где N - порядок последней из учитываемых гармонических составляющих, Un - действующее значение n-й (n = 2,... N) гармонической составляющей напряжения, кВ.

Нормальные и максимальные допустимые значения kнсU не должны соответственно превышать: в электрической сети напряжением до 1 кВ - 5 и 10%, в электрической сети 6 - 20 кВ - 4 и 8%, в электрической сети 35 кВ - 3 и 6%, в электрической сети 110 кВ и выше 2 и 4%.

Для снижения высших гармоник применяются силовые фильтры, представляющие собой последовательное соединение индуктивного и емкостного сопротивлений, настроенных в резонанс на определенную гармонику. С целью исключения гармоник низших частот применяют преобразовательные установки с большим числом фаз.

Коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка.

Коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения нечетного (четного) порядка представляет собой отношение действующего значения n-й гармонической составляющей напряжения к действующему значению напряжения основной частоты, т. е. kU(n) = (Un/Uн) х 100%

По значению коэффициента kU(n) определяется спектр n-х гармонических составляющих, на подавление которых должны быть рассчитаны соответствующие силовые фильтры.

Нормальные и максимальные допустимые значения не должны соответственно превышать: в электрической сети напряжением до 1 кВ - 3 и 6%, в электрической сети 6 - 20 кВ 2,5 и 5%, в электрической сети 35 кВ - 2 и 4 %, в электрической сети 110 кВ и выше 1 и 2 %.