начна і може досягати багатьох сотень тисяч вольт.
Імпульсне перенапруження може викликати порушення ізоляції проводів, вихід з ладу випрямлячів і розподільних щитів, втрати баз даних і збої в роботі автоматизованих систем.
Хвилі грозового (і комутаційного) характеру, що набігають по лінії електропередачі на підстанцію, призводять до виникнення імпульсних напруг, що впливають на обмотку трансформатора (двигуна, генератора та ін.). У трансформаторі під дією імпульсу напруги виникає складний електромагнітний процес, що приводить до перенапряжениям між котушками (витками) - поздовжня ізоляція, і між обмотками і заземленими частинами - головна ізоляція.
3.6 Несинусоїдальність напруги
Несинусоїдальність напруги - спотворення синусоїдальної форми кривої напруги. Електроприймачі з нелінійної вольт-амперної характеристикою споживають струм, форма кривої якого відрізняється від синусоїдальної. А протікання такого струму за елементами електричної мережі створює на них падіння напруги, відмінне від синусоїдального, це і є причиною спотворення синусоїдальної форми кривої напруги. Наприклад, напівпровідникові перетворювачі споживають струм трапецієподібної форми, образно кажучи - вихоплюють з синусоїди шматочки прямокутної форми.
Малюнок 27 - Спотворення синусоїдальної форми кривої напруги.
Несинусоїдальність напруги характеризується наступними показниками:
коефіцієнт спотворення синусоидальности кривої напруги До u;
коефіцієнт n-й гармонійної складової напруги До u (n).
Коефіцієнт спотворення синусоидальности кривої напруги визначається як відношення діючого значення гармонійного змісту несинусоидального напруги до напруги основної частоти:
де Uп - діюче значення напруги n-й гармоніки; n - номер останньої з врахованих гармонік.
Джерелами несинусоїдальності напруги є: статичні перетворювачі, дугові сталеплавильні і індукційні печі, трансформатори, синхронні двигуни, зварювальні установки, газорозрядні освітлювальні й побутові прилади і так далі. Строго кажучи, всі споживачі, крім ламп розжарювання мають нелінійну вольтамперних характеристику.
3.6.1 Вплив несинусоїдальності напруги на роботу електрообладнання
· У двигунах гармоніки напруги і струму призводять до появи додаткових втрат в обмотках ротора, в ланцюгах статора, а також в сталі статора і ротора. Через вихрових струмів і поверхневого ефекту втрати в провідниках статора і ротора більше, ніж визначаються омічним опором. Струми витоку, що викликаються гармоніками в торцевих зонах статора і ротора, також призводять до додаткових втрат. Все це призводить до підвищення загальної температури машини і до місцевих перегрівів, найбільш імовірним в роторі, що може призвести до серйозних наслідків. Також слід зазначити, що за певних умов накладення гармонік може виникнути механічна вібрація ротора.
· У трансформаторах гармоніки напруги викликають збільшення втрат на гістерезис, втрати, пов'язані з вихровими струмами в сталі, і втрати в обмотках. Крім того, скорочується термін служби ізоляції. Збільшення втрат в обмотках найбільш важливо у випадку перетворювального трансформатора, так як наявність фільтра, приєднаного зазвичай до сторони змінного струму, не знижує гармонік струму в трансформаторі. Крім того, можуть спостерігатися локальні перегріви трансформаторного бака.
· У батареях конденсаторів гармоніки струму і напруги також призводять до додаткових втрат енергії. Внаслідок цього відбувається додатковий нагрів конденсатора, який може призвести до виходу його з ладу. Також можливе пошкодження конденсатора при виникненні гармонійних резонансів в мережі.
· Гармоніки можуть порушувати роботу пристроїв захисту або погіршувати їх характеристики. Характер порушення залежить від принципу роботи пристрою. Найбільш поширеними є помилкові спрацьовування, які найбільш вірогідні в роботі систем захисту, заснованих на вимірюванні опорів.
· Вплив гармонік на індукційні прилади вимірювання потужності та обліку електроенергії призводить до збільшення похибки результатів їх вимірювань.
· Також слід відзначити вплив гармонік, що виникають у силових колах, на сигнали в лініях зв'язку (зокрема, в телефонних лініях). Малий рівень шуму призводить до певного дискомфорту, при його збільшенні частина переданої інформації втрачається, у виняткових випадках зв'язок стає взагалі неможливою.
Способи зниження несинусоїдальності напруги можна розділити на три групи:
1. Схемні рішення: виділення нелінійних навантажень на окрему систему шин,...
