Описание параметра "Допустимый коэффициент нелинейных искажений (КНИ)"

Все чаще используемые в настоящее время электроустановки, использующие силовую электронику (регуляторы скорости, выпрямители, инверторы) вызывают протекание токов высших гармоник в сетях.

Нелинейные нагрузки генерируют гармоники, об уровне которых можно судить по отношению полной мощности нелинейных нагрузок к номинальной мощности силового трансформатора.
Это отношение обозначается N_LL, оно также известно как G_h/S_n:       N_LL = полная мощность нелинейных нагрузок (G_h) / номинальная мощность силового трансформатора (S_n)
Пример.
• Номинальная мощность силового трансформатора: Sn = 630 кВА
• Полная мощность нелинейных нагрузок: Gh = 150 кВА
• N_LL = (150/630) x 100 = 24%

Гармоники нарушают работу многих устройств. Особенно чувствительны к ним конденсаторы, так как их сопротивление снижается пропорционально порядку (номеру) присутствующих гармоник.

Напряжения высших гармоник, приложенные к конденсаторам, вызывают циркуляцию токов, величина которых пропорциональна частоте гармоник. Эти токи вызывают дополнительные потери. Напряжения гармоник, накладываясь на напряжение основной частоты, увеличивают амплитуду напряжения, что приводит к ускоренному старению изоляции

В зависимости от амплитуды гармоник в электросети применяются различные конфигурации устройств КРМ:

• Стандартные конденсаторы: при отсутствии значительных нелинейных нагрузок (N_LL≤15%).
• Конденсаторы увеличенного номинала: при наличии незначительных нелинейных нагрузок. Номинальный ток конденсаторов должен быть увеличен, чтобы они могли выдерживать циркуляцию токов гармоник (15≤N_LL≤25%).
• Конденсаторы увеличенного номинала с антирезонансными дросселями применяются при наличии многочисленных нелинейных нагрузок. Дроссели необходимы для подавления циркуляции токов гармоник и предотвращения резонанса (25%≤N_LL≤50%).
• Фильтры высших гармоник: в сетях с преобладанием нелинейных нагрузок, где требуется подавление гармоник. Обычно фильтры конструируются для конкретной электроустановки, исходя из результатов измерений на месте и компьютерной модели электросети (N_LL>50%).