1,064 / 5,000 Типичные нелинейные нагрузки и решения по качеству электроэнергии
2025-03-08
Типичные нелинейные нагрузки
Мы сосредоточимся на шестиимпульсном выпрямительном мосту. Трехфазный выпрямитель играет ключевую роль, поскольку значительная часть электроэнергии потребляется от нагрузок с этим типом входной цепи. Одной из типичных областей применения, которую можно упомянуть, является привод двигателя с переменной скоростью, который используется в течение многих лет с высокими темпами роста почти в каждом промышленном секторе.
Наиболее распространенные топологии шестиимпульсного выпрямителя показаны на рисунке 1. Топология A не включает никаких магнитных компонентов для сглаживания тока. Топология B работает с использованием индуктора переменного тока Lac, обычно в виде ламинированного линейного реактора. Топология C имеет встроенный дроссель постоянного тока Ldc, который часто интегрируется в более мощные приводы двигателей. Во всех трех топологиях сетка, включая импеданс линии, изображена с левой стороны. Справа постоянный сток мощности «P=const» представляет собой активную мощность, потребляемую инвертором постоянного тока в переменный и двигателем, которая принимается, например, равной 20 кВт.
Распространенные топологии нелинейной нагрузки (шестиимпульсные мостовые выпрямители): A – без дросселей; B – с реактором переменного тока Lac; C – с дросселем постоянного тока Ldc.
Качество электроэнергии и гармоники
Нагрузка, оказываемая гармониками на инфраструктуру электросетей, резко возросла за последние несколько лет. Гармонические токи вызваны нелинейными нагрузками. Нелинейная нагрузка – это потребитель электроэнергии, который потребляет несинусоидальный ток из питающей сети при подаче синусоидального напряжения. Эти гармонические токи протекают в дополнение к «активной» синусоиде, создают дополнительные потери в электроустановках и могут привести к тепловой перегрузке.
Гармонические токи протекают через импеданс системы, что приводит к несинусоидальным падениям напряжения, которые могут поставить под угрозу качество напряжения сети. Чувствительные нагрузки, такие как медицинские приборы или ИТ-инфраструктура, могут быть затронуты в своей работе, если напряжение питания искажено.
В настоящее время для решения этой проблемы и соответствия национальным и международным стандартам на каждом уровне сетевой инфраструктуры реализуются меры по снижению гармоник. В этой статье мы сосредоточимся исключительно на использовании пассивных и активных фильтров гармоник в низковольтных установках.
Решения по качеству электроэнергии, связанные с ZDDQ
◆ Активный фильтр гармоник низкого напряжения
◆ Статический генератор реактивной мощности низкого напряжения
