Принципово існує три можливості поліпшення показників якості електроенергії та забезпечення електромагнітної сумісності споживачів і електросистеми:
- зменшення опорів елементів системи електропостачання;
- зміна напруг симетричних складових;
- обмеження струмів симетричних складових основний і вищих гармонійних частот в місцях їх виникнення.
Перша можливість полягає у використанні здвоєних реакторів, установок поздовжньої компенсації реактивної потужності. швидкодіючих токоограничивающих пристроїв. Ці методи дозволяють здійснити параметричну стабілізацію режиму напружень, але не усувають несиметрію і несинусоидальность струмів і викликані ними наслідки (перевантаження обмоток обертових машин струмами зворотної послідовності, конденсаторних батарей струмами вищих гармонік, втрати потужності та ін.).
Друга можливість - створення симетричною системи напруг на затискачах багатофазного електроприймача, підключеного до несиметричною системі. Її реалізація, як правило, пов'язана зі значними витратами і обмежується індивідуальними ЕП. При цьому несиметрія вхідних струмів і напруг не зникає. Такий шлях може бути використаний, наприклад, при розробці пристроїв харчування трифазних споживачів від системи два дроти - земля, рейок, труба від однофазної мережі; для симетрування напруг мережі, підключеної до неповнофазного лінії електропередач; для стабілізації напруги. При реалізації цього способу через фільтрів симетричних складових виникають великі втрати енергії, обумовлені активними елементами фільтра.
Третя можливість полягає в обмеженні навантажувальних струмів симетричних складових до допустимих значень за допомогою поперечно включаються компенсуючих пристроїв. Принципова відмінність цього методу від двох попередніх полягає в тому, що його використання усуває причину виникнення несиметрії (струми), а не її наслідок (напруга).
Дійсно, несиметричні навантаження є джерелами струмів симетричних складових і максимальні значення напруг з порядком проходження фаз, відмінних від прямого, мають місце в точках підключення зазначених навантажень до багатофазної системі. Обмежуючи струми симетричних складових в місцях їх виникнення, можна забезпечити допустимий режим у всіх вузлах мережі і, що особливо важливо, зменшити втрати електроенергії. Одночасно при такому способі відкриваються широкі можливості створення компенсуючих пристроїв багатофункціонального призначення. Так, наприклад, симетричні схеми конденсаторних батарей або фільтрів з послідовним з'єднанням L-С елементів дозволяють здійснити або тільки компенсацію реактивної потужності (РМ), або компенсацію РМ і фільтрацію вищих гармонік. Змінивши схему підключення цих елементів, можна також здійснити симетрування струмів без додаткових витрат.
Радикальним засобом поліпшення якості електроенергії є застосування компенсації реактивної потужності (КРП), яка безпосередньо пов'язана з режимом напруги.
Нижче вказані способи зниження відхилень, коливань і несинусоїдальності напруги.
Застосовують наступні способи зниження відхилень і коливань напруги.
1. Зміна коефіцієнта трансформації трансформаторів і автотрансформаторів дозволяє здійснювати регулювання напруги в мережах і біля електроприймачів систем електропостачання.
Існує два типи пристроїв у силових трансформаторів для регулювання напруги: під навантаженням (РПН) і без навантаження (ПБЗ).
Трансформатори з РПН більш кращі, діапазон регулювання до 10-16%.
Для регулювання при відключеному навантаженні для розподільчих мереж найбільш часто використовують перемикачі типу ПВР з межами регулювання +5; +2,5; 0; -2,5; -5% від
2. Наближення електроприймачів з різко змінним графіком навантаження до основних, найбільш потужним джерел живлення.
Наближення джерел живлення до великих електроприймачів з резкопеременной графіком навантаження дозволяє скоротити сферу впливу цих електропріемніов на інші споживачі за рахунок демпфірування поштовхів навантажень потужними трансформаторами.
З. Зменшення індуктивного опору лінії зовнішнього електропостачання. Реалізація цього способу полягає, наприклад, у відмові від шинопроводів, в зменшенні індуктивності реакторів, в заміні шинопроводов кабельними лініями, а також в застосуванні поздовжньої компенсації реактивної потужності.
4. Чи передбачають харчування великих електропремніков з резкопеременной навантаженням від окремих ліній, що йдуть від джерела живлення ДПП, ТЕЦ, виділення цілої секції шин для підживлення ДСП.
5. Обмеження пускових струмів і струмів самозапуску електродвигунів.
Небажаний груповий пуск АД, що може привести до відпадіння контактів магнітного пускача.
6. Застосування автоматичного регулювання збудження потужних синхронних двигунів.
7. Використання паралельної роботи живильних ліній і трансформаторів на ГПП (при замкнутому секційному вимикачі).
8. Електропостачання освітлювальних навантажень від окремих трансформаторів.
У разі, коли показники якості електроенергії, що характеризують несінусоідалиюсть, не вдається довести схемним шляхом до норм нормованих значень, для обмеження несинусоидальности доводиться усувати гармоніки вищого порядку за допомогою відповідних фільтрів, що підключаються паралельно до мережі. Фільтруючий ефект буде тоді, коли фільтр налаштований в резонанс з частотою вищої гармоніки.
На практиці застосовують дво- і чотириланкова фільтри на 3 + 11 гармонік. Фільтри приєднують як в місцях виникнення несиметрії напруги, так і в пунктах приєднання джерел виникнення несиметрії до мережі. Застосовують також спеціальні пристрої з регулюванням - ФКУ (фільтрокомпенсуючі пристрої).
Таблиця 1. Прилади контролю якості електроенергії