Метод прогнозирования уровня гармонических составляющих в сетях освещения по значению коэффициента нелинейных искажений тока осветительных электроприборов с учетом воздействия внешних факторов

Аннотация

Статья посвящена анализу зависимости уровня гармонических составляющих тока в локальных низковольтных сетях освещения от изначальных параметров подключенных к ней осветительных приборов разного типа и различных внешних факторов. Цель исследования - изучить зависимость изначального коэффициента нелинейных искажений тока осветительных электроприборов от различных параметров и разработать универсальный метод прогнозирования реального уровня гармонических составляющих для участка цепи по их значению. В работе приведены результаты экспериментальных замеров основных характеристик и коэффициентов нелинейных искажений тока KI различных линейных и нелинейных осветительных приборов. Изучена зависимость их значения от ряда внешних факторов: суммарной нагрузки электросети, времени суток, несинусоидальности напряжения электросети, удаленности источника эмиссии высших гармоник от точки контроля и наличия подключенных параллельно к электросети электроприборов различного типа. В качестве решения предложена формула расчета прогнозируемого уровня гармонических составляющих осветительной сети с поправочными коэффициентами для каждого практического случая, позволяющей по лабораторным значениям KI осветительных приборов предсказать уровень возможных нагрузок электросети и подобрать эффективные решения для поддержания качества электроэнергии при минимальных затратах. Поправочные коэффициенты предложено назвать коэффициентом удаленности kL, делающим поправку на удаленность точки подключения специальных фильтр-компенсирующих установок (ФКУ) от источника эмиссии высших гармоник; коэффициентом несинусоидальности напряжения kU, позволяющим учитывать текущее состояние синусоидальности напряжения в сети, и коэффициентом взаимоподавления kN, допускающим приближение объективности оценки суммарных гармонических составляющих участка цепи по коэффициенту нелинейных искажений тока каждого устройства. Полученные результаты позволяют достоверно спрогнозировать реальный уровень гармонических нагрузок локальных осветительных сетей по параметрам подключаемых световых приборов и характеристикам электросети для подбора оптимальных фильтр-компенсирующих установок.