Оценка влияния уровней несимметрии и высших гармоник на ток в нулевом рабочем проводнике сети 0,38 кВ

Одной из проблем современных систем сельского и городского электроснабжения является присутствие в огромном количестве нелинейных нагрузок, которые генерируют в трехфазную четырехпроводную сеть напряжением 0,38 кВ токи высших гармоник. Однофазное включение нагрузок и их случайное электропотребление приводят к другой проблеме вышеуказанных систем электроснабжения, а именно - к появлению токов несимметрии. При протекании по трехфазной четырехпроводной сети несинусоидальных и несимметричных токов возникают дополнительные падения напряжения на элементах электрической сети и, как следствие, на стороне низкого напряжения трансформаторных подстанций 6-10/0,4 кВ устанавливаются несимметричные фазные напряжения. Большая часть силовых трансформаторов 6-10/0,4 кВ имеет схемы соединения обмоток «звезда/звезда с нулем», которые не препятствуют прохождению токов нулевой последовательности и токов высших нечетных гармоник, особенно кратных трем. Указанные причины снижают качество и эффективность передачи электрической энергии. В работе исследуются закономерности влияния нелинейных нагрузок на соотношение основных составляющих тока в нулевом рабочем проводе трехфазной четырехпроводной сети напряжением 0,38 кВ. Результаты проведенных исследований будут полезны разработчикам технических средств, снижающих уровень несимметрии и несинусоидальности токов в четырехпроводных электрических сетях. На основании выполненных исследований установлены закономерности, характерные для четырехпроводной электрической сети 0,38 кВ с преобладающей нелинейной нагрузкой - основная токовая нагрузка на нулевой рабочий провод в четырехпроводной электрической сети создают токи нулевой последовательности основной частоты и токи высших нечетных гармоник кратные трем, при соизмеримости токовой нагрузки нулевого проводника с токовой нагрузкой линейных проводников сети доминирующей частотой тока в нулевом проводе оказывается частота 150 Гц, и в линейных проводниках четырехпроводной электрической сети коэффициенты третьих гармонических составляющих токов оказываются больше по величине коэффициента несимметрии тока нулевой последовательности основной частоты.