Несинусоидальность напряжения. 
Нормирование в области электромагнитной совместимости

В ЭЭС для выработки электрической энергии почти исключительно применяются трехфазные синхронные генераторы, которые являются источниками синусоидального симметричного трехфазного напряжения. Если нагрузка в системе линейная, то и токи во всех ветвях синусоидальны. Наличие нелинейной нагрузки приводит к возникновению несинусоидальных токов во всех ветвях электрической сети, что приводит к возникновению несинусоидальная кривая напряжения во всех точках сети (рис. 5.5), это отрицательно влияет на работу электрической сети. Для анализа несимметричных режимов токи и напряжение разлагаются на гармонические составляющие.

Рис. 5.5 Несинусоидальность напряжения

Несинусоидальность напряжения характеризуется следующими показателями:

• — коэффициентом искажения синусоидальности кривой напряжения;
• — коэффициентом n-й гармонической составляющей напряжения.

Измерение коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения осуществляют для междуфазных (фазных) напряжений.

Для каждого i-гo наблюдения за период времени, равный 24 ч, определяют действующее значение напряжения n-й гармоники в вольтах, киловольтах.

Вычисляют значение коэффициента n-ой гармонической составляющей напряжения в процентах как результат i-го наблюдения по формуле.

.

где — действующее значение напряжения основной частоты на i-м наблюдении в вольтах, киловольтах.

Допускается вычислять данный показатель КЭ по формуле.

.

Вычисляют значение коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения в процентах как результат усреднения N наблюдений на интервале времени, равном 3 с, по формуле.

. (5.7).

Число наблюдений N должно быть не менее 9.

Коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения в точке общего присоединения считают соответствующим требованиям стандарта, если наибольшее из всех измеренных в течение 24 ч значений коэффициентов n-й гармонической составляющей напряжения, не превышает предельно допустимого значения, а значение коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения, соответствующее вероятности 95% за установленный период времени, не превышает нормально допустимого значения.

Дополнительно допускается определять соответствие нормам стандарта по суммарной продолжительности времени выхода измеренных значений данного показателя за нормально и предельно допустимые значения.

При этом коэффициент n-й гармонической составляющей напряжения считают соответствующим требованиям стандарта, если суммарная продолжительность времени выхода за нормально допустимые значения составляет не более 5% от установленного периода времени, т. е. 1ч 12 мин, а за предельно допустимые значения — 0% от этого периода времени.

Измерение кэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения осуществляют для междуфазных (фазных) напряжений.

Для каждого i-го наблюдения за установленный период времени определяют действующие значения гармонических составляющих напряжения в диапазоне гармоник от 2-й до 40-й в вольтах, киловольтах.

Вычисляют значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения в процентах как результат i-го наблюдения по формуле.

(5.8).

где — действующее значение междуфазного (фазного) напряжения основной частоты для i-гo наблюдения, В, кВ.

При определении данного показателя КЭ допускается:

• 1) не учитывать гармонические составляющие, значения которых менее 0,1%;
• 2) вычислять данный показатель КЭ по формуле

(5.9).

Примечание.Относительная погрешность определения с использованием формулы (5.9) вместо формулы (5.8) численно равна значению отклонения напряжения от .

Вычисляют значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения в процентах как результат усреднения N наблюдений на интервале времени, равном 3 с, по формуле.

. (5.10).

Число наблюдений N должно быть не менее 9.

Коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения в точке общего присоединения считают соответствующим требованиям, если наибольшее из всех измеренных в течение 24 ч значений коэффициентов искажения синусоидальности кривой напряжения не превышает предельно допустимого значения, а значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения, соответствующее вероятности 95% за установленный период времени, не превышает нормально допустимого значения.

Дополнительно допускается определять соответствие нормам настоящего стандарта по суммарной продолжительности времени выхода измеренных значений данного показателя за нормально и предельно допустимые значения. При этом коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения считают соответствующим требованиям стандарта, если суммарная продолжительность времени выхода за нормально допустимые значения составляет не более 5% от установленного периода времени, т. е. 1ч 12 мин, а за предельно допустимые значения — 0% от этого периода времени.

Нормально допустимые и предельно допустимые значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения в точках общего присоединения к электрическим сетям с разным номинальным напряжением приведены в табл. 5.1.

Нормально допустимые значения коэффициента n-й гармонической составляющей напряжение в точках общего присоединения к электрическим сетям с разным номинальным напряжением приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.1.

Значения коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения, %.

Таблица 5.2.

Значения коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения, %.

Примечание.

• *n — номер гармонической составляющей напряжения.
• ** Нормально допустимые значения, приведенные для n, равные 3 и 9, относятся к однофазным электрическим сетям. В трехфазных трехпроводных электрических сетях эти значения принимаются вдвое меньшими приведенных в таблице.

Предельно допустимое значение коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения вычисляют по формуле.

(5.11).

где — нормально допустимое значение коэффициента n-й гармонической составляющей напряжения, определяемое по табл. 5.2.