ИИП и искажения напряжения в электросети

[krian]

Сейчас импульсные блоки питания малой мощности (2….20 Вт) находятся в широком применении. Миллионы энергосберегающих люминисцентных лампочек, зарядных устройств мобильных телефонов и др. не имеют никаких корректоров коэффициента мощности. При этом каждый из них создаёт свои маленькие броски тока для заряда своих маленьких конденсаторов. Но т.к. все они, будучи включенными в одну сеть, действуют синхронно, все эти маленькие импульсные токи суммируются и поэтому первичный источник электроэнергии испытывает огромные импульсные перегрузки в каждом полупериоде. Не знаю, как в других местах, а я наблюдаю в сети синусоиду с «обгрызенными» вершинами в обоих полупериодах. Там действительно, не ограничение амплитуды, а немного скошенные влево лункообразные выемки на вершинах, совпадающие с моментами заряда фильтрующего конденсатора при двухполупериодном выпрямлении.
Когда-то я читал исследования, в которых утверждалось, что несинусоидальные токи и напряжения ускоряют старение и деградацию изоляции в обмотках электрических машин, конденсаторах и кабелях. При искажениях 6 … 8% (за счет 5-й и 7-й гармоник) токи утечки кабелей через 3,5 года возрастают на 43% по сравнению с контрольными при прочих равных условиях. При этом уровень дополнительных потерь активной мощности может достигать 15%. Это значит, что, получая электроэнергию искаженной формы, каждый из нас получает дополнительные проблемы для своего домашнего электрооборудования и в конечном итоге для себя.
Кто что думает по этому поводу?

[vidask]

эта тема уже обсуждалась, и не единажды.А вот про такое быстрое старение кабелей слышу впервые
Ну что сказать- этот вопрос решается на более высоком уровне- все потребители мощностью более пары десятков ватт должны быть с Корректором мощности.
Второе- лампочки, Вами упомянутые, в общем расходе электроэнергии занимают довольно скромное место.
Адаптера для мобильников, думаю, тоже.

Насчет конденсаторов для коррекции мощности- из практики могу сказать- следует применять на 440В , а не на 400В. Не знаю, от чего, но 400 вольтовые довольно быстро дохнут ( в нынешнее время все делается без запаса ) . Специальные дросселя для корректоров мощности ( которые рекомендованы при высоком уровне гармоник,) не применяли , ибо стоят недешево. Смотрели, насколько греются конденсаторы- 40 градусов будет, из 20 штук ни один не сдох за 3 года.Все это работает в цеху , где десятки частотников и драйверов двигателей пост. тока ( они тоже искажают синусойду), а кабеля питания довольно длинные , и напруга сильно гуляет при полной нагрузке и на холостом ходу.
Если применяете мощный частотник- то надо включить на входе трехфазный дроссель, это сильно ослабит гармоники.

А вот в каком- то переносном сварочном аппарате применять Корректор мощности глупо, ибо это очень повысит его стоймость и массу. Если он используется периодически , то никакого вреда при таком эпизодическом применении не причинит

[Scadauser]

Забыли упомянуть ещё об одном факторе - такие нагрузки перегружают нулевой провод, т.к. нечётные гармоники тока в нём складываются, в отличие от первой.

[krian]

А вот про такое быстрое старение кабелей слышу впервые

Тогда Вам, наверное, будет интересно посмотреть вот это. А ссылка [30] в тексте указывает на эту книгу: http://www.twirpx.com/file/133077/. Лампочки, конечно малая нагрузка, но если миллион лампочек по 10Вт работают одновременно, что вполне реально для большого города, то это уже 10МВт. Не так ли?

[krian]

Забыли упомянуть ещё об одном факторе - такие нагрузки перегружают нулевой провод, т.к. нечётные гармоники тока в нём складываются, в отличие от первой.

Это Вы правильно говорите. Но как это влияет на потребителя с однофазной сетью? Таких потребителей пытаются равномерно распределять по трём фазам, но равномерности, как правило все равно не получается и нейтраль может перегружаться от перекоса потребления по фазам. Причем больше, чем от гармоник.

[krian]

А вот в каком- то переносном сварочном аппарате применять Корректор мощности глупо, ибо это очень повысит его стоймость и массу.

Может оно и глупо, но в моем сварочнике видимо ККМ есть, потому что декларируется (по инструкции) коэффициент мощности 0,93. Всё никак не соберусь разобрать, чтобы посмотреть (потом же собирать надо...). По субъективным ощущениям при сварочных работах он "гадит" в сеть заметно меньше, чем обычный низкочастотный трансформатор с выпрямителем. Весит 8кГ, ток до 200А. В 2010 году стоил 1600грн., называется "Эдон".

[estet]

то это уже 10МВт

Не "уже", а "всего". В том же большом городе одних частотников наберется на 100-1000МВт.

[Scadauser]

Но как это влияет на потребителя с однофазной сетью?

Именно на однофазном потребителе это и сказывается снижением напряжения, особенно для нагрузок, имеющих на входе выпрямитель. Для трёхфазных двигателей падение на нулевом проводе фиолетово, ибо он к ним не подключается. Ему вредят лишь гармоники питающей сети, т.к. не вращают ротор, а лишь нагревают двигатель.

[Ан-162]

Насчет конденсаторов для коррекции мощности

Они не панацея для таких искажений.
Эффективно могут компенсировать только индуктивную составляющую нагрузки, но не импульсы тока от бестрансформаторных ИП.

[vidask]

Может оно и глупо, но в моем сварочнике видимо ККМ есть, потому что декларируется (по инструкции) коэффициент мощности 0,93. Всё никак не соберусь разобрать, чтобы посмотреть (потом же собирать надо...). По субъективным ощущениям при сварочных работах он "гадит" в сеть заметно меньше, чем обычный низкочастотный трансформатор с выпрямителем. Весит 8кГ, ток до 200А. В 2010 году стоил 1600грн., называется "Эдон".

что-то сомневаюсь . А как можно субьективно оценить , насколько сильно он гадит в сеть, имеем ввиду , естественно, гармоники ? А 50 Гц-овый транс, с выпрямителем и дросселем для сглаживания- он же имеет коэффициент мощности достаточно высокий, в отличие от емкостного фильтра, который работает идентично ИБП компютера или телевизора безо всякого ККМ.

С инвертерными сварочниками, имхо, все ощущения от того, что он не берет очень больших токов из сети, и даже автомат С20А запросто держит режим сварки электродом четверкой, чего не скажешь об трансформаторной сварке, которая при залипании такой автомат запросто выбивает