Несинусоидальность напряжения появляется потому, что в кривой напряжения, помимо гармоники основной частоты U(1)= Uном, имеют место гармоники U(n)других высших частот, кратных основной частоте (n = 2, 3,4,..., ). Гармоники U(n) обычно определяются разложением кривой фактического напряжения в ряд Фурье.
Причиной возникновения несинусоидальности напряжения является наличие потребителей электроэнергии с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Основной вклад в несинусоидальность напряжения вносят тиристорные преобразователи электрической энергии, получившие широкое распространение в промышленности.
Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:
коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения;
коэффициентом n -й гармонической составляющей напряжения.
Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения Ки, %, является отношением суммарного действующего значения всех высших гармоник к действующему значению напряжения основной гармоники, причем n ≥ 2:
При определении коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения допускается не учитывать гармонические составляющие порядка n > 40 или действующее значение которых менее 0,3 от U(1).
Коэффициент n -й гармонической составляющей Кu(п), %, является отношением действующего значения напряжения n-й гармоники U(n) к действующему значению напряжения первой гармоники:
Нормально допустимые и предельно допустимые значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям с разными номинальными напряжениями приведены в табл. 19.1.
Предельно допустимое значение коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения вычисляют по формуле
где Кu(n)норм - нормально допустимое значение коэффициента n -й гармонической составляющей напряжения, определяемое по табл. 19.2.