ГОСТ IEC 61800-3-2016 Системы силовых электрических приводов с регулируемой скоростью. Часть 3. Требования к электромагнитной совместимости и специальные методы испытаний

Приложение C
(справочное)

Компенсация реактивной мощности. Фильтрация

C.1 Установка
     

    C.1.1 Обычное функционирование

Пользователь электрической энергии, передаваемой из распределительной сети, обычно имеет несколько или много аппаратов, подключаемых к одной и той же ТОП. Для того чтобы охарактеризовать комбинацию аппаратов, оборудования или систем с их системой питания, подключенных к ТОП, используют термин "установка".

Многие промышленные установки включают в себя несколько отдельных СЭП.

Обсуждение коэффициента мощности, реактивной мощности и эмиссии гармоник тока и напряжения применительно к отдельной СЭП является недостаточным и может вызвать ненужные технические трудности. Единственное решение, требуемое на практике, должно быть принято в отношении установки в целом. Установка включает в себя много различных нагрузок.

В установившемся режиме работы в любой точке трехфазной сети переменного тока фазное напряжение и линейный ток представляют собой периодически изменяющиеся величины с периодом T и частотой . Редко бывает, чтобы напряжение и ток не имели фазового сдвига и не включали в себя гармонических составляющих, которые искажают чистые синусоидальные сигналы. Учитывая, что электрическая энергия распределяется с помощью источников напряжения, форма кривой тока в любой точке системы энергоснабжения (сети электропитания, преобразователя или источника электропитания промышленной установки) искажается больше, чем форма кривой напряжения. Поэтому для вычисления активной и реактивной мощности целесообразно принять, что в любой точке сети электропитания напряжение представляет собой чистый синусоидальный сигнал, среднеквадратическое значение которого (между фазой и нейтралью) равно V. Расчет активной мощности P в отдельной фазе проводится по формуле

(,)

которую можно упростить и выразить как

,

где - среднеквадратическое значение основной составляющей линейного тока;

- фазовый сдвиг между основными составляющими тока и фазного напряжения;

P - условно положительная величина, когда ток имеет фазовый сдвиг менее относительно напряжения (напряжение в вольтах и ток в амперах дает мощность в ваттах). На том же основании реактивная мощность Q, выраженная в вольт-амперах реактивных (вар), определяется как

.

Эта физическая величина подтверждает наличие внутри промышленной установки реактивных элементов, например индуктивностей или конденсаторов. Принимают, что эти элементы являются потребителями реактивной мощности, если величина Q является положительной (наличие индуктивностей), или создают реактивную мощность, если величина Q является отрицательной (наличие конденсаторов).

Аналогично этому кажущаяся мощность S, выраженная в вольт-амперах (В·А), в точке сети электропитания определяется как произведение среднеквадратических значений напряжения (фазного) и общего тока:

.

В трехфазной сети активная мощность, реактивная мощность и кажущаяся мощность - это сумма соответствующих мощностей в каждой фазе, т.е. для симметричной системы:

,

     
,

,

где U - среднеквадратическое значение линейного напряжения.

Коэффициент мощности определяется как отношение активной мощности к полной мощности и выражается в однофазной, а также в трехфазной нагрузке по следующей формуле:

.