Гармоники и искажения в сети: невидимая угроза для производства

Электросеть предприятия может выглядеть стабильной, но внутри происходят процессы, которые разрушают оборудование и повышают расходы. Гармоники и искажения формы напряжения — скрытые проблемы, приводящие к выходу из строя техники и простоям.
1. Что такое гармоники:
В нормальной сети ток и напряжение имеют синусоидальную форму. При включении нелинейных потребителей частотные приводы, сварочные аппараты, ИБП, светодиоды форма синусоиды искажается, появляются гармоники — дополнительные частоты, нагружающие оборудование.
2. Чем опасны гармоники:
- Перегрев кабелей и трансформаторов: температура растёт быстрее нормы даже при нормальной нагрузке.
- Выход из строя чувствительной электроники: гармоники опасны для ИБП, серверов и управляющих систем.
- Ложные срабатывания защиты: автоматы и РЗА могут отключать линии без причины.
- Снижение КПД оборудования: потери энергии возрастают на 10–20%.
3. Как выявить искажения:
Обычные приборы не фиксируют искажения. Для диагностики используется анализатор качества электроэнергии, который измеряет форму сигнала и гармоники. Измерения выполняет электролаборатория, на основе которых формируется протокол.
4. Как бороться с гармониками:
- Устанавливать фильтры гармоник и активные компенсаторы.
- Использовать трансформаторы с треугольным соединением обмоток для отсечения гармоник.
- Применять оборудование, соответствующее ГОСТ по устойчивости к искажениям.
- Проводить регулярный энергоаудит с анализом качества электроэнергии.
5. Практика предприятий:
- В цехе с частотными приводами нагрев кабелей превышал норму на 25%. Установка фильтров гармоник стабилизировала температуру.
- В логистическом комплексе регулярные сбои ИБП были связаны с искажённой синусоидой. После коррекции схема заработала стабильно.
Итог:
Гармоники и искажения — невидимая угроза, которая разрушает оборудование и увеличивает расходы. Игнорировать их нельзя: диагностика и установка фильтров обходятся дешевле, чем аварии и простои.