Качество электрической энергии. Общие положения. Отклонения и размах колебаний частоты. Несимметрия напряжений, страница 5

3)возникновения в последовательной цепи индуктивность – ёмкость субгармонических колебаний, т.е. колебаний с частотой, меньшей частоты источника, когда ёмкостное сопротивление на этой частоте значительно превосходит индуктивное.

Появление субгармоник может привести к возникновению субгармонического резонанса, при котором имеют место периодические колебания напряжения.

В настоящее время ведутся работы по устронению перечисленных недостатков и расширению возможностей применения данного метода снижения колебаний напряжения.

Эффективным средством снижения колебаний напряжения является применение синхронных двигателей и компенсаторов, обладающих естественным регулирующим эффектом, проявляющимся в снижении колебаний напряжения при ударной нагрузке.

Снижение колебаний напряжения КU* за счёт естественного регулирующего эффекта электродвигателя приближённо оценивают по выражению  

Где x΄d* и x˝d* - относительные значения переходного и сверхпереходного реактивных сопротивлений двигателя по продольной оси.

Применение синхронных машин в режиме перевозбуждения позволяет повысить коэффициент мощности и уровень напряжения в сети, а также снизить уровень несимметрии и несинусоидальности напряжения, что объясняется уменьшением эквивалентного сопротивления обратной последовательности и сопротивлений на частотах гармоник.

Для ограничения пусковых токов крупных синхронных двигателей рекомендуется поддерживать на шинах питающих подстанций оптимальные мощности КЗ, разделять функции линейного и пускового реакторов, если реактивное сопротивление последнего значительно выше, чем линейного реактора. При глубоких понижениях напряжения во время пуска мощных электродвигателей применяют сдвоенные реакторы с последовательным включением обеих ветвей во время пуска и с отключением одной из них после пуска.

Ограничения колебаний напряжений, вызванным самозапуском двигателей, достигают снижением времени действия автоматического включения резерва (АВР) и автоматического повторного включения (АПВ), сохранением в работе наиболее ответственных двигателей.

5.5.  Несимметрия напряжений.

Несимметрия напряжений и токов трёхфазной системы является одним из важнейших показателей качества электроэнергии. Причиной появления несимметрии напряжений и токов являются различные несимметричные режимы системы электроснабжения. Широкое применение различного рода однофазных электротермических установок значительной мощности (до 10000 кВт) и трёхфазных дуговых печей также привело к значительному увеличению доли несимметричных нагрузок на промышленных предприятиях. Подключение таких мощных несимметричных одно-и трёхфазных нагрузок к трёхфазным сетям вызывает в системах электроснабжения длительный несимметричный режим, который характеризуется несимметрией напряжений и токов.

В системах электроснабжения различают кратковременные (аварийные) и длительные (эксплуатационные) несимметричные режимы. Кратковременные несимметричные режимы обычно связаны с различными аварийными процессами, как, например, несимметричные КЗ, обрывы одного или двух проводов воздушной линии с замыканием на землю и т.д. Длительные несимметричные режимы обычно обусловлены несимметрией элементов электрической сети или подключением к системе электроснабжения несимметричных (одно-, двух- или трёхфазных) нагрузок.

Несимметрию напряжений и токов, обусловленную несимметрией элементов электрической сети, называют продольной. Примером продольной несимметрии являются неполнофазные режимы воздушных линий и несимметрия параметров фаз отдельных элементов сети. Продольная несимметрия характерна также для специальных систем электропередачи: два провода – земля (ДПЗ), два провода – рельсы (ДПР), два провода – труба (ДПТ) и т.д.

Несимметрию напряжений и токов, вызванную к подключению сети многофазных и однофазных несимметричных нагрузок, называют поперечной. Поперечная несимметрия возникает также при неравенстве активных и реактивных сопротивлений отдельных фаз некоторых приёмников электроэнергии (дуговые электропечи).