Ухудшение качества электрической энергии, вызванное увеличением уровня высших гармоник, становится серьезной проблемой для распределительных сетей. Источником этой проблемы являются электроустановки с нелинейной вольтамперной характеристикой, к числу которых относятся многие современные энергосберегающие устройства.
Фрагмент системы электроснабжения микрорайона «Новый-2» города Белгорода показан на рис. 1.
Анализ режимов работы системы электроснабжения микрорайона был произведен в реальных условиях при подключении электроприемников, которые использовались в данный момент времени. Измерения осуществлялись с помощью сертифицированного прибора «Энергомонитор-3.3Т1» в соответствии требованиям стандарта.
Каналы измерения тока подключались через токоизмерительные клещи на 1000 А.
В табл. 1 указаны девять результатов измерений с временным шагом 10 мин., в интервале времени с 18:00 до 19:20.
Обозначения следующие:
IА,В,С — фазный ток;
I1(1) — ток прямой последовательности на основной частоте;
I2(1) — ток обратной последовательности на основной частоте;
I0(1) — ток нулевой последовательности на основной частоте;
UА,В,С — фазное напряжение;
U2(1) — напряжение обратной последовательности на основной частоте;
U0(1) — напряжение нулевой последовательности на основной частоте;
PА,В,С и QА,В,С — потребляемые активная и реактивная мощности.
Наличие токов и напряжений обратной и нулевой последовательности свидетельствует о несимметрии напряжения в данной системе электроснабжения. В ГОСТ 32144–2013 несимметрия напряжения характеризуется следующими показателями:
Коэффициент несимметрии напряжения по обратной последовательности рассчитывается по формуле:
Коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности рассчитывается:
По результатам измерений значений тока в нулевом проводе и тока небаланса следует: 30 % составляют фазные токи, а несимметрия напряжений по обратной и нулевой последовательности составила: K2(u) = 4,8 % и K0(u) = 6 %.