Влияние гармоник на измерение мощности и энергии, и на цепи связи.

Влияние гармоник на измерение мощности и энергии. Измерительные устройства обычно калибруются при чисто синусоидальном напряжении и увеличивают погрешность при наличии высших гармоник. Величина и направление гармоник являются важными факторами, так как знак погрешности определяется направлением гармоник.

Погрешности измерения, вызываемые гармониками, сильно зависят от типа измерительной аппаратуры. Обычные индукционные счетчики, как правило, завышают показания на несколько процентов (по 6%) при наличии у потребителя источника искажения. Такие потребители оказываются автоматически наказанными за внесение искажений в сеть, поэтому в их собственных интересах установить соответствующие средства для подавления этих искажений.

Количественных данных о влиянии гармоник на точность измерения максимума нагрузки нет. Влияние гармоник на точность измерения максимума нагрузки предположительно такое же, как и на точность измерения энергии.

Точное измерение энергии независимо от формы кривых тока и напряжения обеспечивается электронными счетчиками, имеющими более высокую стоимость.

Гармоники оказывают воздействие и на точность измерения реактивной мощности, которая четко определена лишь для случая синусоидальных токов и напряжения, и на точность измерения коэффициента мощности.

Редко упоминается влияние гармоник на точность поверки и калибровки приборов в лабораториях, хотя эта сторона вопроса также важна.

Влияние гармоник на цепи связи. Гармоники в силовых цепях вызывают шумы в цепях связи. Малый уровень шума приводит к определенному дискомфорту, при его увеличении часть передаваемой информации теряется, в предельных случаях связь становится вообще невозможной. В связи с этим при любых технологических изменениях систем электроснабжения и систем связи необходимо рассматривать влияние линий электропередачи на линии телефонной связи.

Воздействие гармоник на шумы в телефонных линиях зависит от порядка гармоники. В среднем система телефонный аппарат - человеческое ухо имеет функцию чувствительности с максимальным значением на частоте порядка 1 кГц. Для оценки влияния различных гармоник на шумы в. телефоне используются коэффициенты, представляющие собой сумму гармоник, взятых с определенными весами. Наибольшее распространение получили два коэффициента: псофометрического взвешивания и С-передачи. Первый коэффициент разработан Международным консультативным комитетом по телефонным и телеграфным системам (МККТТ) и используется в Европе, второй - Телефонной компанией "Белла" и Эдисоновским электротехническим институтом - используется в США и Канаде.

Токи гармоник в трех фазах не полностью компенсируют друг друга из-за неравенства амплитуд и фазовых углов и воздействуют на телекоммуникации возникающим при этом током нулевой последовательности (аналогично токам замыкания на землю и токам в земле от тяговых систем).

Влияние может быть также вызвано самими токами гармоник в фазах вследствие различия расстояний от фазных проводов до расположенных поблизости линий телекоммуникации.

Эти типы влияния могут быть уменьшены правильным выбором трасс линий, однако при неизбежных пересечениях линий такое влияние возникает. Особенно сильно оно проявляется в случае вертикального расположения проводов линии электропередачи и при транспозиции проводов линии связи вблизи от линии электропередачи.

При больших расстояниях (более 100 м) между линиями ток нулевой последовательности оказывается основным влияющим фактором, При снижении номинального напряжения линии электропередачи влияние падает, но оно оказывается заметным из-за использования общих опор или траншей для прокладки силовых линий низкого напряжения и линий связи.

12. Влияние колебаний и провалов напряжения на работу электро-оборудования потребителей. Колебания и провалы напряжения в электрической сети приводят к следующим последствиям: - колебаниям светового потока осветительных приборов (фликер - эффект); - ухудшению качества работы телевизионных приемников;- нарушению в работе рентгеновского оборудования; - ложной работе регулирующих устройств и ЭВМ; - нарушениям в работе преобразователей; - колебаниям момента на валу вращающихся машин, вызывающим дополнительные потери электроэнергии и увеличенный износ оборудования, а также нарушения технологических процессов, требующих стабильной скорости вращения. Степень влияния на работу оборудования определяется амплитудой колебаний и их частотой. Колебания нагрузки большой мощности, например, прокатных станов, вызывают колебания момента, активной и реактивной мощности генераторов местных электростанций.   Колебания и провалы напряжения с глубиной более 10 % могут привести к погасанию газоразрядных ламп, повторное зажигание которых в зависимости от типа лампы может происходить только через значительный промежуток времени. При глубоких колебаниях и провалах напряжения (более 15 %) могут отпасть контакты магнитных пускателей, вызвав сбои в производстве. Колебания с размахом в 10-12 % могут привести к выходу из строя конденсаторов, а также вентилей выпрямительных агрегатов.

Резкие колебания напряжения отрицательно сказываются на динамике ведения поездов. Скачки тока и тягового усилия, вызываемые колебаниями напряжения, снижают надежность работы контакторов и опасны с точки зрения возникновения буксования. Для электроподвижного состава опасны колебания порядка 4-5 %. На качество дуговой электросварки колебания напряжения практически не влияют (в силу инерционности тепловых процессов в металле шва), но заметно влияют на качество точечной сварки. Увеличение потерь электроэнергии во внутризаводских сетях, вызванное колебаниями напряжения с амплитудой в 3 %, не превышает 2 % от начального значения потерь.

Заметное влияние оказывают колебания и провалы напряжения на асинхронные двигатели малой мощности. Это представляет опасность для текстильного, бумагоделательного и других производств, предъявляющих высокие требования к стабильности скорости вращения электроприводов. В частности, колебания напряжения на заводах химического волокна приводят к нестабильности вращения намоточных устройств. В результате капроновые нити либо рвутся, либо получаются с неравномерной толщиной. Провалы напряжения при производстве химического волокна вызывают останов оборудования, на повторный запуск которого затрачивается от 15 мин в случае отказа 10 % оборудования) до 24 ч при отказе 100 % оборудования). Брак продукции составляет от 2,2 до 800 % от тоннажа одного технологического цикла. Время же полного восстановления технологического процесса достигает 3 суток.