Punca gangguan dalam rangkaian elektrik

Harmonika

Harmonik yang lebih tinggi (berbilang) ialah voltan atau arus sinusoidal yang frekuensinya berbeza daripada frekuensi asas sebanyak beberapa kali.

Herotan harmonik voltan dan arus berlaku disebabkan oleh kehadiran unsur atau peralatan dalam rangkaian dengan ciri voltan arus bukan linear. Sumber utama gangguan harmonik ialah penukar dan penerus, induksi dan relau arka, lampu pendarfluor. Televisyen adalah sumber gangguan harmonik yang paling kerap dalam peralatan rumah tangga. Tahap gangguan harmonik tertentu juga boleh dibuat oleh peralatan sistem kuasa: mesin berputar, transformer. Sebagai peraturan, bagaimanapun, sumber-sumber ini bukanlah yang utama.

Sumber utama pelbagai harmonik ialah: penukar frekuensi statik, penukar siklon, motor tak segerak, mesin kimpalan, relau arka, sistem kawalan arus frekuensi bertindih.

Penukar frekuensi statik terdiri daripada penerus AC-ke-DC dan penukar DC-ke-AC dengan frekuensi yang diperlukan.Voltan DC dimodulasi oleh frekuensi keluaran penukar, menghasilkan berbilang harmonik yang muncul dalam arus input.

Penukar frekuensi statik digunakan terutamanya untuk motor kelajuan berubah-ubah, yang aplikasinya sedang berkembang pesat. Enjin dengan kapasiti sehingga beberapa puluh kilowatt disambungkan terus ke rangkaian voltan rendah, yang lebih berkuasa ke rangkaian voltan sederhana melalui transformer mereka sendiri. Terdapat beberapa skim pelaksanaan penukar frekuensi statik dengan ciri yang berbeza. Kekerapan berbilang harmonik bergantung pada frekuensi keluaran dan frekuensi nadi penukar. Penukar serupa juga digunakan untuk relau yang beroperasi pada frekuensi sederhana.

Penukar siklo ialah penukar tiga fasa berkuasa tinggi (beberapa megawatt) yang menukarkan arus tiga fasa daripada frekuensi asal kepada arus tiga fasa atau satu fasa pada frekuensi yang dikurangkan (biasanya kurang daripada 15 Hz), digunakan untuk kuasa kelajuan rendah , motor berkuasa tinggi. Ia terdiri daripada dua penerus terkawal yang mengalirkan arus secara bergantian dalam satu arah atau yang lain. Cycloconverters digunakan dalam kes yang sangat jarang berlaku. Arus interharmonik mencapai 8-10% daripada arus frekuensi asas. Oleh kerana kuasa penukar siklo yang tinggi, ia disambungkan ke rangkaian dengan kuasa litar pintas yang tinggi, supaya voltan interharmonik adalah rendah. Pengukuran yang dijalankan dalam dua pemasangan sedemikian di Switzerland menunjukkan bahawa nilai mereka dalam rangkaian 50 dan 220 kV tidak melebihi 0.1% daripada voltan nominal.

Motor aruhan dalam beberapa kes boleh menjana interharmonik disebabkan oleh jurang antara stator dan rotor, terutamanya apabila digabungkan dengan ketepuan keluli. Pada kelajuan pemutar biasa, frekuensi interharmonik berada dalam julat 500-2000 Hz, tetapi apabila enjin dihidupkan, ia "melepasi" keseluruhan julat frekuensi ke nilai keadaan mantap. Gangguan daripada motor boleh menjadi ketara apabila dipasang pada penghujung talian voltan rendah yang panjang (lebih daripada 1 km). Interharmonik sehingga 1% diukur dalam kes ini.

Mesin kimpalan dan relau arka elektrik menjana spektrum harmonik yang luas dan berterusan. frekuensi harmonik dan interharmonik yang dihasilkan oleh peralatan penukar.

Sisihan voltan

Penyimpangan voltan disebabkan oleh perubahan dalam beban pengguna pada siang hari dan operasi sepadan peranti pengawal selia voltan (transformer dengan suis beban).

Turun naik voltan

Turun naik voltan ialah satu siri perubahan rawak atau rawak. kitaran.

Turun naik voltan disebabkan oleh operasi penerima elektrik dengan sifat penggunaan tenaga yang berubah-ubah secara mendadak dan berlaku semasa operasi peralatan berikut: mesin kimpalan dan kimpalan arka, kilang gelek, motor berkuasa dengan beban berubah-ubah, relau arka elektrik untuk pengeluaran keluli. Perubahan mendadak dalam voltan juga boleh berlaku apabila menukar beban dan peralatan elektrik (cth: bank kapasitor).

Kejatuhan voltan jangka pendek

Penurunan voltan jangka pendek ialah penurunan voltan yang tidak dijangka dengan pemulihannya selepas selang masa beberapa tempoh frekuensi asas kepada beberapa darjah elektrik.

Penurunan voltan jangka pendek disebabkan oleh proses pensuisan dalam sistem kuasa yang berkaitan dengan litar pintas, serta dengan memulakan motor berkuasa. Sebilangan kegagalan sedemikian yang disebabkan oleh operasi automasi sistem kuasa untuk menghapuskan litar pintas tidak boleh dialih keluar, dan pengguna harus mengambil kira fakta ini.

Denyutan voltan

Sumber denyutan voltan ialah operasi pensuisan dalam rangkaian, sistem kuasa dan ribut petir.

Ketidakseimbangan sistem voltan tiga fasa

Asimetri sistem voltan tiga fasa berlaku jika voltan fasa atau fasa tidak sama dalam amplitud atau sudut anjakan antara mereka tidak sama dengan 120 el. hujan batu.

Asimetri sistem voltan tiga fasa boleh disebabkan oleh tiga sebab: asimetri parameter talian atas kerana kekurangan transposisi wayar atau penggunaan kitaran transposisi lanjutan. Faktor ini menunjukkan dirinya terutamanya pada talian voltan tinggi; ketidaksamaan beban fasa disebabkan pengagihannya yang tidak sekata antara fasa (asimetri sistem) atau tidak serentak operasinya (kebarangkalian asimetri); — mod bukan fasa talian kuasa (selepas gangguan salah satu fasa akibat kerosakan).

Tahap ketidakseimbangan voltan yang disebabkan oleh asimetri parameter talian kuasa biasanya kecil (sehingga 1%).Asimetri yang paling ketara berlaku apabila talian kuasa beroperasi dalam mod fasa tidak lengkap, tetapi mod sedemikian sangat jarang berlaku. Oleh itu, punca utama ketidakseimbangan yang paling biasa ialah beban rangkaian.

Dalam rangkaian perindustrian, sumber asimetri boleh menjadi: beban fasa tunggal yang kuat, relau lebur aruhan dan pemanasan, unit kimpalan, relau lebur elektroslag; penerima elektrik tiga fasa beroperasi dalam mod asimetri untuk masa yang lama, relau keluli arka elektrik.

Sisihan kekerapan

Penyimpangan frekuensi berlaku disebabkan oleh ketidakpadanan antara kuasa penjana yang menjana elektrik dan beban yang digunakan. Apabila kuasa penjana melebihi kuasa beban, kelajuan penjana meningkat dan frekuensi meningkat secara berkadar. Kuasa yang digunakan oleh beban juga meningkat; pada nilai frekuensi tertentu, keseimbangan berlaku antara kuasa yang dijana dan digunakan. Corak pengurangan frekuensi yang serupa diperhatikan jika kuasa beban melebihi kuasa penjana.