Практика работы промышленных предприятий [1, 4], а в настоящее время и крупных административных зданий, офисов и бизнес-центров [2], показывает, что сети электроснабжения напряжением 0,4 кВ насыщены высшими гармониками, вследствие широкого использования в промышленности и городских электрических сетях низкого напряжения полупроводниковых преобразователей. Высшие гармоники тока негативно влияют на работу всего электрооборудования системы электроснабжения, вызывают дополнительные потери мощности и напряжения в распределительной сети, понижающих трансформаторах и электрических машинах, токовую перегрузку батарей конденсаторов, применяемые для компенсации реактивной мощности.
Цель исследований – на базе компьютерного моделирования оценить негативное воздействие гармонических токов на качество напряжения питающей сети в трехфазной системе электроснабжения. Исследование режима такой системы выполнялось в программном комплексе Multisim для типового ряда мощностей трансформаторов 6–10/0,4 кВ (250, 400, …, 2500 кВ·А).
Трехфазная расчетная схема системы приведена на рис. 1. В схеме трансформатор моделировался тремя фазными напряжениями Uф и активным сопротивлением и индуктивностью RтLт, линейная нагрузка – активным сопротивлением и индуктивностью Rн Lн , нелинейная нагрузка – мостовым диодным выпрямителем D1 –D6 c сопротивлением нагрузки Rd и сглаживающим дросселем Ld , конденсаторная батарея – емкостями Ск .
Для рассматриваемого ряда мощностей трансформаторов результаты моделирования качественно не отличались.
Результаты моделирования приводятся для трансформатора номинальной мощности Sт ном = 1000 кВ·А, а все регулируемые мощности даются в относительных единицах по отношению к номинальной мощности трансформатора:
– мощность на стороне нелинейной нагрузки Pd* = Pd /Sт ном;
– мощность линейной нагрузки Sн* = Sн /Sт ном;