Nguồn gây nhiễu trong mạng điện

Harmonica

Sóng hài cao hơn (bội số) là điện áp hoặc dòng điện hình sin có tần số khác với tần số cơ bản một số lần.

Biến dạng hài của điện áp và dòng điện xảy ra do sự hiện diện của các phần tử hoặc thiết bị trong mạng có đặc tính điện áp dòng điện phi tuyến tính. Các nguồn nhiễu sóng hài chính là bộ chuyển đổi và chỉnh lưu, lò cảm ứng và hồ quang, đèn huỳnh quang. Ti vi là nguồn gây nhiễu sóng hài thường xuyên nhất trong thiết bị gia dụng. Một mức độ nhiễu sóng hài nhất định cũng có thể được tạo ra bởi các thiết bị của hệ thống điện: máy điện quay, máy biến áp. Tuy nhiên, theo quy định, những nguồn này không phải là nguồn chính.

Các nguồn chính của nhiều sóng hài là: bộ biến tần tĩnh, bộ biến tần, động cơ không đồng bộ, máy hàn, lò hồ quang, hệ thống điều khiển dòng tần số chồng chất.

Bộ biến tần tĩnh bao gồm bộ chỉnh lưu AC-to-DC và bộ chuyển đổi DC-to-AC với tần số yêu cầu.Điện áp DC được điều chế bởi tần số đầu ra của bộ chuyển đổi, dẫn đến nhiều sóng hài xuất hiện trong dòng điện đầu vào.

Bộ biến tần tĩnh chủ yếu được sử dụng cho động cơ tốc độ thay đổi, ứng dụng đang phát triển nhanh chóng. Các động cơ có công suất lên đến vài chục kilowatt được kết nối trực tiếp với mạng hạ thế, động cơ mạnh hơn với mạng trung thế thông qua máy biến áp riêng. Có một số sơ đồ triển khai bộ biến tần tĩnh với các đặc điểm khác nhau. Tần số của nhiều sóng hài phụ thuộc vào tần số đầu ra và tần số xung của bộ chuyển đổi. Các bộ chuyển đổi tương tự cũng được sử dụng cho các lò hoạt động ở tần số trung bình.

Bộ chuyển đổi lốc xoáy là bộ chuyển đổi ba pha công suất cao (vài megawatt) chuyển đổi dòng điện ba pha từ tần số ban đầu thành dòng điện ba pha hoặc một pha ở tần số giảm (thường dưới 15 Hz), được sử dụng để cấp nguồn cho tốc độ thấp. , động cơ công suất cao. Chúng bao gồm hai bộ chỉnh lưu có thể điều khiển dẫn dòng điện luân phiên theo hướng này hay hướng khác. Cycloconverters được sử dụng trong những trường hợp rất hiếm. Dòng điện trung gian đạt 8-10% dòng điện tần số cơ bản. Do công suất cao của bộ chuyển đổi cycloconverter, chúng được kết nối với các mạng có công suất ngắn mạch cao, do đó điện áp hài trung gian thấp. Các phép đo được thực hiện trong hai cài đặt như vậy ở Thụy Sĩ cho thấy giá trị của chúng trong mạng 50 và 220 kV không vượt quá 0,1% điện áp danh định.

Trong một số trường hợp, động cơ cảm ứng có thể tạo ra sóng hài trung gian do khe hở giữa stato và rôto, đặc biệt khi kết hợp với bão hòa thép. Ở tốc độ rôto bình thường, các tần số hài hòa nằm trong khoảng 500-2000 Hz, nhưng khi khởi động động cơ, chúng "vượt" qua toàn bộ dải tần đến giá trị trạng thái ổn định. Nhiễu từ động cơ có thể là đáng kể khi được lắp đặt ở cuối đường dây điện áp thấp dài (hơn 1 km). Interharmonics lên đến 1% được đo trong những trường hợp này.

Máy hàn và lò hồ quang điện tạo ra phổ sóng hài rộng và liên tục. tần số của hài và hài trung gian được tạo ra bởi thiết bị chuyển đổi.

Độ lệch điện áp

Độ lệch điện áp được gây ra bởi sự thay đổi của tải tiêu dùng trong ngày và hoạt động tương ứng của các thiết bị điều chỉnh điện áp (máy biến áp có công tắc tải).

dao động điện áp

Biến động điện áp là một loạt các thay đổi ngẫu nhiên hoặc ngẫu nhiên. theo chu kỳ.

Biến động điện áp được gây ra bởi hoạt động của các máy thu điện có tính chất tiêu thụ năng lượng thay đổi mạnh và xảy ra trong quá trình vận hành các thiết bị sau: máy hàn và hàn hồ quang, máy cán, động cơ mạnh có tải thay đổi, lò hồ quang điện để sản xuất Thép. Sự thay đổi điện áp đột ngột cũng có thể xảy ra khi chuyển tải và thiết bị điện (ví dụ: tụ điện).

Giảm điện áp ngắn hạn

Sụt áp ngắn hạn là sự sụt giảm điện áp bất ngờ với sự phục hồi của nó sau một khoảng thời gian của một số chu kỳ tần số cơ bản đến một số độ điện.

Sụt giảm điện áp trong thời gian ngắn là do quá trình chuyển mạch trong hệ thống điện liên quan đến đoản mạch, cũng như do khởi động động cơ mạnh. Không thể loại bỏ một số lỗi nhất định như vậy do hoạt động tự động hóa hệ thống điện để loại bỏ ngắn mạch và người dùng nên tính đến thực tế này.

xung điện áp

Nguồn của các xung điện áp là hoạt động chuyển mạch trong mạng lưới, hệ thống điện và giông bão.

Mất cân bằng hệ thống điện áp ba pha

Sự không đối xứng của hệ thống điện áp ba pha xảy ra nếu các pha hoặc điện áp pha không bằng nhau về biên độ hoặc góc dịch chuyển giữa chúng không bằng 120 el. kêu.

Sự không đối xứng của hệ thống điện áp ba pha có thể do ba nguyên nhân: sự không đối xứng của các thông số của đường dây trên không do không chuyển vị dây dẫn hoặc sử dụng các chu kỳ chuyển vị kéo dài. Yếu tố này thể hiện chủ yếu trên đường dây cao thế; sự bất bình đẳng của tải pha do sự phân bố không đồng đều của chúng giữa các pha (hệ thống không đối xứng) hoặc hoạt động không đồng thời của chúng (xác suất không đối xứng); - chế độ không pha của đường dây điện (sau khi gián đoạn một trong các pha do hư hỏng).

Mức độ mất cân bằng điện áp gây ra bởi sự không đối xứng của các thông số đường dây điện thường nhỏ (đến 1%).Sự bất đối xứng đáng kể nhất xảy ra khi các đường dây điện hoạt động ở chế độ pha không hoàn chỉnh, nhưng các chế độ như vậy rất hiếm. Do đó, nguyên nhân phổ biến nhất của sự mất cân bằng là tải mạng.

Trong các mạng công nghiệp, các nguồn bất đối xứng có thể là: tải một pha mạnh mẽ, lò nung nóng chảy và gia nhiệt cảm ứng, thiết bị hàn, lò nung xỉ điện; máy thu điện ba pha hoạt động ở chế độ không đối xứng trong thời gian dài, lò luyện thép bằng điện hồ quang.

Độ lệch tần số

Độ lệch tần số xảy ra do sự không phù hợp giữa công suất của máy phát điện và tải tiêu thụ. Khi công suất máy phát vượt quá công suất tải, tốc độ máy phát tăng và tần số tăng tỷ lệ thuận. Công suất tiêu thụ của tải cũng tăng lên; ở một giá trị tần số nhất định, xảy ra sự cân bằng giữa công suất phát ra và công suất tiêu thụ. Một mô hình giảm tần số tương tự được quan sát thấy nếu công suất tải vượt quá công suất máy phát.