Гармоники наносят вред электрооборудованию и сетям, приводя к опасному перегреву кабелей и шин, преждевременному старению и выходу из строя, ложным срабатываниям защитной аппаратуры, увеличению потерь энергии и помехам в работе коммуникационного оборудования. Именно поэтому требуются устройства, такие как воздушные автоматические выключатели с интеллектуальным расцепителем ВА‑45 и ВА‑450 второго поколения от бренда EKF, представленного в России компанией «Электрорешения», способные контролировать воздействие гармоник и корректировать работу системы.

В чем опасность гармоник?

Высшие гармоники вызывают лишние потери и нагрев в трансформаторах, двигателях, шинопроводах и кабелях, ускоряя старение изоляции и снижая ресурс оборудования энергоустановки. В устройствах компенсации реактивной мощности гармоники могут вызывать срабатывание устройств защиты, приводить к выходу из строя конденсаторы, а при возникновении резонанса напряжения или тока – к повреждениям электронного оборудования электроустановки. Высшие гармоники повышают токи в нулевом проводнике и искажают измерения, что может провоцировать некорректную работу релейной защиты и автоматики без учета гармонической обстановки. Для асинхронных двигателей искажения напряжения усиливают тепловую нагрузку и вибрации, повышая риск аварий, преждевременного выхода из строя подшипников и внеплановых остановов.

Простое решение

Анализ гармоник в интеллектуальном расцепителе ВА‑45 и ВА‑450 V2 дает возможность контролировать и учитывать искажения формы тока/напряжения при настройке и работе защит. Это повышает надежность и селективность энергоустановки в реальных, «загрязненных» гармониками сетях. Благодаря мониторингу гармоник и телеметрии по Modbus, можно оперативно корректировать уставки и управлять режимами, чтобы предупреждать перегрев, резонансы и ложные срабатывания защит в условиях ВЧ‑искажений.

Что именно измеряется

В ВА‑45 и ВА-450 V2 предусмотрен дистанционный контроль параметров сети по току, напряжению, мощности и гармоникам. Информация фиксируется и доступна для анализа через коммуникационный модуль Modbus RTU. Одновременно расцепитель ведет индикацию рабочих токов по фазам и причины срабатываний, что упрощает диагностику и привязку событий к возрастанию гармонических искажений во времени.

Практические эффекты

• Снижение перегрева и продление ресурса. Анализ коэффициента гармонических искажений и высших гармоник позволяет вовремя обнаружить рост потерь и тепловую перегрузку на трансформаторах и двигателях. Это дает возможность принять меры до аварии и повысить долговечность оборудования.

• Меньше ложных отключений. Корректировка уставок кратковременной и мгновенной защит с учетом искаженной формы сигнала уменьшает риск необоснованных срабатываний и улучшает селективность отключений.

• Защита КРМ и фильтров. По спектру гармоник выявляются опасные резонансные условия для конденсаторных батарей и подбираются фильтры (пассивные или активные), которые помогают предотвратить аварии и простои.

• Оптимизация режимов. Фактические данные по гармоникам используются для настройки компенсации реактивной мощности и схем фильтрации. Это стабилизирует напряжение и снижает потери.

Влияние на работу защит

Расцепители ВА‑45 и ВА‑450 V2 были испытаны в сетях, «загрязненных» гармониками, и подтвердили устойчивую работу, что критично для объектов с частотными приводами, дуговыми печами и ИТ‑нагрузками, где искажения неизбежны. Учитывая, что высшие гармоники могут искажать работу классических защит, встроенный мониторинг и настройка уставок в интеллектуальных расцепителях помогают сохранить корректность отключений и требуемую селективность в сложных режимах.

Эксплуатационные выгоды

Оперативный анализ качества питающей сети, благодаря которому можно избежать инцидента, повышение КПД и качества электроэнергии на шинах, ускоренная реакция на ухудшение гармонической обстановки – все это доступно, если доверить контроль расцепителям ВА‑45 и ВА‑450 V2 от бренда EKF.