Авдютов П.С., Орешков М.П., Колмаков В.О.
ВЛИЯНИЕ ГАРМОНИК ТОКА НА ПИТАЮЩУЮ СЕТЬ *
Аннотация:
в данной работе затрагивается тема гармоник тока и напряжений. В статье сообщается о влиянии этих гармоник на электрическую цепь. Находится кратность гармоник. Объясняются результаты отрицательного влияния гармоники, а также предложен вариант борьбы с ними
Ключевые слова:
фильтр, гармоники, высшие гармоники, низшие гармоники, LC-фильтр, сложение гармоник
УДК 537.3
Авдютов П.С.
студент 4 курса напр. «Системы обеспечения движения поездов»
Красноярский институт железнодорожного транспорта
(г. Красноярск, Россия)
Орешков М.П.
студент 4 курса напр. «Системы обеспечения движения поездов»
Красноярский институт железнодорожного транспорта
(г. Красноярск, Россия)
Колмаков В.О.
к.т.н., доцент кафедры СОД
Красноярский институт железнодорожного транспорта
(г. Красноярск, Россия)
ВЛИЯНИЕ ГАРМОНИК ТОКА НА ПИТАЮЩУЮ СЕТЬ
Аннотация: в данной работе затрагивается тема гармоник тока и напряжений. В статье сообщается о влиянии этих гармоник на электрическую цепь. Находится кратность гармоник. Объясняются результаты отрицательного влияния гармоники, а также предложен вариант борьбы с ними.
Ключевые слова: фильтр, гармоники, высшие гармоники, низшие гармоники, LC-фильтр, сложение гармоник.
Процесс действия электрической машины на железнодорожном транспорте устанавливается качеством, которая обеспечивает правильность функционирования работы этого электрического прибора. Даже в случае безаварийной работы электрических приборов, могут возникнуть такие процессы, которые увеличивают возможность появления гармоник в питающей сети оборудования и приборов на железнодорожном транспорте. Благодаря этому, процесс работы оборудования остается рабочим, иными словами оно не отключается и в нем не происходят нарушения в процессе работы. Основная часть гармоник происходит в процессе работы в большинстве оборудования при которых не учитывается характер тока. Но с возрастанием тока или напряжения, есть возможность возникновения деградационных процессов в цепи, что негативно влияет как на источники электроэнергии, так и на потребителей электроэнергии.
Сначала нужно определиться с характером гармоник. Напряжение и ток, генерируемый источником, носят форму идеальной синусоиды, причиной которой есть нелинейная нагрузка, подключенная к питающей цепи, форма такой синусоиды будет изменена. Всякая гармоника это производная по частоте от синусоиды промышленной частоты 50Гц, так же является кратным ее величине.
Различают гармоники на 2 вида, кратные
и не кратные. Они имеют частоты 50Гц, 100Гц, 150 Гц и т.д. Можно сказать, что гармоника является составляющей итоговой формы тока и напряжения, это объясняет, что напряжение и ток в питающей сети можно разделить на составные части.
Рисунок 1 – Сложение гармоник
Протекание в электрических сетях переходных процессов - это основной повод увеличения гармонических искажений. Не смотря на характер нагрузки, понаблюдать за переходным процессом можно в простой лампе накаливания, характеризуемой активными потерями. Благодаря разнице между сопротивлениями нити лампы в холодном и нагретом состоянии помогает достигнуть условий, необходимые для получения переходного процесса, который привносит свойственный ему скачок, имеющий малый уровень искажения и не большое время протекания что оказывает не существенного влияния на систему.
Основные электрические приборы, которые обеспечивают существенное влияние на электрическую сеть. Одним из таких является силовое электрооборудование приводы у которых работают от постоянного и переменного тока. Также потребителем являются приборы, которые работают по принципу формирования электрической дуги.
Варианты исхода, у которых есть возможность появления при постоянном присутствии фактора возникновения переходного процесса. К таким исходам можно отнести повышение температуры электрооборудования что снижает срок его службы, ложное срабатывание что приводит к выключению автоблокировок и автоматов, так же вызывает асимметричность что приводит к поломке трехфазных выпрямителей. Также к возможному исходу можно отнести: раннее электрическое старение, появление посторонних звуков в каналах связи, увеличенные финансовые и человеческие ресурсы для ликвидации последствий этих процессов. Так же можно отнести увеличение размера сечения нулевого провода, что так же относится к критериям повышения денежными затратами.
Для защиты электрооборудования от отрицательного влияния гармоник используются устройства с активными и пассивными элементами. Их работа заключается в снижении или компенсировании отрицательной работы гармоник. Самыми простыми можно назвать LC-фильтры, выполненные на основе линейного дросселя и конденсатора. Процесс работа такого фильтра основан на индуктивном сопротивлении катушки, тормозящее мгновенное уменьшение или возрастание тока в цепи. Также одной из составных частей такого фильтра является конденсатор, обеспечивающий размеренную корректировку напряжения в сети. Соответственно, это тормозит изменение гармоники в питающей сети, что снижает их воздействие на источник и потребитель электрической энергии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Бураченко Д.Л. Сигнальные конструкции. Учебн . пособие Санкт Петербург, 2004.
Схемотехническое обеспечение качества электрической энергии в сетях с нелинейными электроприемниками массового применения. Колмаков В.О. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Сибирский федеральный университет. Красноярск, 2014.
Analysis of dynamic characteristics of frequency-dependent links. Kolmakov V.O., Kolmakov O.V., Iljin E.S., Ratushnyak V.S. В сборнике: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. С. 012026.
Безопасность регионов - основа устойчивого развития. 2014. Т. 1-2. С. 140-144.
Энергосберегающее оборудование и электромагнитная совместимость. Колмаков В.О., Колмакова Н.Р. В сборнике: Инновационные технологии на железнодорожном транспорте. Труды XXII Межвузовской научно-практической конференции КрИЖТ ИрГУПС. Ответственный редактор В.С. Ратушняк. 2018. С. 46-53.
Способ определения постоянной времени нагрева сухого трансформатора. Плотников С.М., Колмаков В.О. Патент на изобретение RU 2683031 C1, 26.03.2019. Заявка № 2018116287 от 28.04.2018.
Оптимизация динамического торможения двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Плотников С.М., Колмаков В.О. Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2018. Т. 61. № 5. С. 13-17.
Электромагнитная совместимость и энергосберегающее оборудование. Колмаков В.О., Пантелеев В.И. Энергетик. 2012. № 11. С. 47-49.
Оптимизация динамического торможения двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Плотников С.М., Колмаков В.О. Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2018. Т. 61. № 5. С. 13-17.
Метод динамической диагностики механических узлов. Колмаков О.В., Колмаков В.О. В сборнике: 120 лет железнодорожному образованию в сибири. материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Красноярский институт железнодорожного транспорта – филиал ИрГУПС. 2014. С. 198-203.
Определение коэффициента затухания частотозависимых звеньев. Колмаков О.В. В сборнике: Инновационные технологии на железнодорожном транспорте. Труды XXII Межвузовской научно-практической конференции КрИЖТ ИрГУПС. Ответственный редактор В.С. Ратушняк. 2018. С. 3-5.
Метод расчета емкости компенсирующего конденсатора асинхронных двигателей малой мощности. Плотников С.М., Колмаков О.В. Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2016. № 5. С. 59-63.
Анализ состояния силовых трансформаторов тяговых подстанций Красноярской железной дороги: / Орленко А.И., Петров М.Н., Колмаков В.О., Колмаков О.В. // Научное издание под ред. проф. Петрова М.Н. – Красноярск: 2020 г. - 119 с.
Avdyutov P.S.
4th year student e.g. "Train traffic support systems"
Krasnoyarsk Institute of Railway Transport
(Krasnoyarsk, Russia)
Oreshkov M.P.
4th year student e.g. "Train traffic support systems"
Krasnoyarsk Institute of Railway Transport
(Krasnoyarsk, Russia)
Kolmakov V.O.
Candidate of Technical Sciences,
Associate Professor of the SSOD Department
Krasnoyarsk Institute of Railway Transport
(Krasnoyarsk, Russia)
INFLUENCE OF CURRENT HARMONICS ON SUPPLY NETWORK
Abstract: in this paper, the topic of current and voltage harmonics is touched upon. The article reports on the influence of these harmonics on the electrical circuit. The multiplicity of harmonics is found. The results of the negative influence of harmonics are explained, and a variant of combating them is proposed.
Keywords: filter, harmonics, higher harmonics, lower harmonics, LC filter, harmonic addition.
Номер журнала Вестник науки №11 (56) том 4
Ссылка для цитирования:
Авдютов П.С., Орешков М.П., Колмаков В.О. ВЛИЯНИЕ ГАРМОНИК ТОКА НА ПИТАЮЩУЮ СЕТЬ // Вестник науки №11 (56) том 4. С. 282 - 287. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/6566 (дата обращения: 25.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022. 16+