Sumber gangguan pada jaringan listrik

Harmonika

Harmonik yang lebih tinggi (kelipatan) adalah tegangan atau arus sinusoidal yang frekuensinya berbeda dari frekuensi fundamental beberapa kali lipat.

Distorsi harmonik tegangan dan arus terjadi karena adanya elemen atau peralatan dalam jaringan dengan karakteristik arus-tegangan non-linier. Sumber utama gangguan harmonik adalah konverter dan penyearah, tungku induksi dan busur, lampu neon. Televisi adalah sumber gangguan harmonik yang paling sering terjadi pada peralatan rumah tangga. Tingkat gangguan harmonik tertentu juga dapat diciptakan oleh peralatan sistem tenaga: mesin berputar, transformator. Namun, sebagai aturan, sumber-sumber ini bukanlah yang utama.

Sumber utama dari beberapa harmonik adalah: konverter frekuensi statis, konverter siklo, motor asinkron, mesin las, tungku busur, sistem kontrol arus frekuensi yang ditumpangkan.

Konverter frekuensi statis terdiri dari penyearah AC-ke-DC dan konverter DC-ke-AC dengan frekuensi yang diperlukan.Tegangan DC dimodulasi oleh frekuensi keluaran konverter, menghasilkan banyak harmonisa yang muncul dalam arus masukan.

Konverter frekuensi statis terutama digunakan untuk motor kecepatan variabel, yang penerapannya berkembang pesat. Mesin dengan kapasitas hingga beberapa puluh kilowatt terhubung langsung ke jaringan tegangan rendah, yang lebih bertenaga ke jaringan tegangan menengah melalui transformatornya sendiri. Ada beberapa skema implementasi konverter frekuensi statis dengan karakteristik berbeda. Frekuensi harmonik ganda bergantung pada frekuensi output dan frekuensi pulsa konverter. Konverter serupa juga digunakan untuk tungku yang beroperasi pada frekuensi sedang.

Cycloconverter adalah konverter tiga fase berdaya tinggi (beberapa megawatt) yang mengubah arus tiga fase dari frekuensi asli menjadi arus tiga fase atau satu fase pada frekuensi yang dikurangi (biasanya kurang dari 15 Hz), digunakan untuk memberi daya pada kecepatan rendah. , motor berdaya tinggi. Mereka terdiri dari dua penyearah yang dapat dikontrol yang mengalirkan arus secara bergantian dalam satu arah atau yang lain. Cycloconverters digunakan dalam kasus yang sangat jarang. Arus interharmonik mencapai 8-10% dari arus frekuensi dasar. Karena daya siklokonverter yang tinggi, mereka terhubung ke jaringan dengan daya hubung singkat yang tinggi, sehingga tegangan interharmonik rendah. Pengukuran yang dilakukan di dua instalasi serupa di Swiss menunjukkan bahwa nilainya di jaringan 50 dan 220 kV tidak melebihi 0,1% dari tegangan nominal.

Motor induksi dalam beberapa kasus dapat menghasilkan interharmonik karena celah antara stator dan rotor, terutama bila dikombinasikan dengan saturasi baja. Pada kecepatan rotor normal, frekuensi interharmonik berada dalam kisaran 500-2000 Hz, tetapi saat mesin dihidupkan, frekuensi tersebut "melewati" seluruh rentang frekuensi ke nilai kondisi stabil. Interferensi dari motor dapat menjadi signifikan bila dipasang di ujung saluran tegangan rendah yang panjang (lebih dari 1 km). Interharmonik hingga 1% diukur dalam kasus ini.

Mesin las dan tungku busur listrik menghasilkan spektrum harmonik yang luas dan terus menerus. frekuensi harmonik dan interharmonik yang dihasilkan oleh peralatan konverter.

Penyimpangan tegangan

Penyimpangan tegangan disebabkan oleh perubahan beban konsumen pada siang hari dan pengoperasian yang sesuai dari perangkat pengatur tegangan (transformator dengan sakelar beban).

Fluktuasi tegangan

Fluktuasi tegangan adalah serangkaian perubahan acak atau acak. berhubung dgn putaran.

Fluktuasi tegangan disebabkan oleh pengoperasian penerima listrik dengan sifat konsumsi energi yang sangat bervariasi dan terjadi selama pengoperasian peralatan berikut: mesin las dan las busur, rolling mill, motor bertenaga dengan beban variabel, tungku busur listrik untuk produksi baja. Perubahan voltase yang tiba-tiba juga dapat terjadi saat mengalihkan beban dan peralatan listrik (misalnya: bank kapasitor).

Penurunan tegangan jangka pendek

Penurunan tegangan jangka pendek adalah penurunan tegangan yang tidak terduga dengan pemulihannya setelah interval waktu dari beberapa periode frekuensi dasar hingga beberapa derajat listrik.

Penurunan tegangan jangka pendek disebabkan oleh proses peralihan dalam sistem tenaga yang terkait dengan korsleting, serta dengan menghidupkan motor yang kuat. Sejumlah kegagalan yang disebabkan oleh pengoperasian otomatisasi sistem tenaga untuk menghilangkan korsleting tidak dapat dihilangkan, dan pengguna harus mempertimbangkan fakta ini.

Pulsa tegangan

Sumber pulsa tegangan beralih operasi di jaringan, sistem tenaga, dan badai petir.

Ketidakseimbangan sistem tegangan tiga fasa

Asimetri sistem tegangan tiga fasa terjadi jika tegangan fasa atau fasa tidak sama dalam amplitudo atau sudut perpindahan di antara keduanya tidak sama dengan 120 el. memanggil.

Asimetri dari sistem tegangan tiga fase dapat disebabkan oleh tiga alasan: asimetri parameter saluran udara karena kurangnya transposisi kabel atau penggunaan siklus transposisi yang diperpanjang. Faktor ini memanifestasikan dirinya terutama pada saluran tegangan tinggi; ketimpangan beban fasa karena distribusinya yang tidak merata antar fasa (asimetri sistem) atau non-simultanitas operasinya (kemungkinan asimetri); — mode saluran listrik non-fase (setelah gangguan salah satu fase karena kerusakan).

Tingkat ketidakseimbangan tegangan yang disebabkan oleh asimetri parameter saluran listrik biasanya kecil (hingga 1%).Asimetri yang paling signifikan terjadi ketika saluran listrik beroperasi dalam mode fase tidak lengkap, tetapi mode seperti itu sangat jarang. Oleh karena itu, penyebab utama ketidakseimbangan yang paling umum adalah beban jaringan.

Dalam jaringan industri, sumber asimetri dapat berupa: beban fase tunggal yang kuat, tungku peleburan dan pemanas induksi, unit pengelasan, tungku peleburan terak listrik; penerima listrik tiga fase yang beroperasi dalam mode asimetris untuk waktu yang lama, tungku baja busur listrik.

Penyimpangan frekuensi

Penyimpangan frekuensi terjadi karena ketidaksesuaian antara daya generator pembangkit listrik dengan beban yang dikonsumsi. Ketika daya generator melebihi daya beban, kecepatan generator meningkat dan frekuensi meningkat secara proporsional. Daya yang dikonsumsi oleh beban juga meningkat; pada nilai frekuensi tertentu, terjadi keseimbangan antara daya yang dihasilkan dan dikonsumsi. Pola pengurangan frekuensi yang serupa diamati jika daya beban melebihi daya generator.