ГОСТ 30804.4.7—2013
Выражение (
8
)относится только к спектральным линиям при частотном разносе 5 Гц. и должно, следовательно,
быть модифицировано при использовании других «базовых» частот. При правильном применении выражения (
8
) с
учетом его модификации (при необходимости), спектр мощности точно представляет среднюю мощность изме
ряемого сигнала, как установлено энергетической теоремой Релея.
Для условий, которые не могут быть отнесены к идеальным, например, при наличии негармонического
сигнала с составляющими на частотах
f * k f N(k
— целое число), происходит определенная потеря информации о
частотном содержании сигнала, но мощность сигнала будет представлена точно. При интервале измерения
длительностью 200 мс наличие интергармонических составляющих на частотах, не кратных частоте 5 Гц, напри
мер. на частоте 287 Гц будет означать наличие негармонического сигнала или присутствие колебаний напряже ния
впределах анализируемого интервала измерений. Метод группирования, установленный в настоящем стан дарте.
обеспечивает точную оценку мощности в большинстве случаев. Распределение мощности а пределах групп,
соответствующих конкретным сигналам, зависит от характеристик наложенных сигналов.
В разделах С.З—С.4 приведены несколько примеров, иллюстрирующих данный подход. Влияние колеба
ний гармоник напряжения и тока рассмотрено в С.З. Влияние интергармоник рассмотрено в С.4. В приведенных
примерах основные составляющие напряжения и тока, являющиеся на практике преобладающими, не рассмат
риваются. Это позволяет детально представить на рисунках С.1—С.7 спектральные линии и эффекты группиро
вания.
С.З Колебания гармоник
Пример 1
—
Ток пятой гармоники во временной и спектральной области, среднеквадратичное зна
чениекоторого изменяется в течение длит ельности интервала измерения от 3,536 до 0,707 А
представлен на рисунке С.1. Ток изменяется после 21,25 периода пятой гармоники. Расчетное
среднеквадратическое значение тока для данного случая равно 2,367 А. Измеренное значение пятой
гармоники (одиночная спектральная линия) равно 1,909 А, что без рассмотрения других спектральных
линий приводит к ошибке 19,3%. Расчет значения гармонической подгруппы приводит в этом случае к
значению тока 2,276 А (ошибка снижается до 3,84 %). Однако расчет значения гармонической группы
измеренной линии приводит уже к значению 2.332 А, что соответствует небольшой остаточной
ошибке 1,47
%.
Амплитуде пятой
‘»(якм т
/1
тол. А
СрсосмвАоропт-мое змечемм пятой германием гою. А
Время, с
Чистоте. Гу
Рисунок С.1 — Колебания тока пятой гармоники
Пример 2
—
Напряжения гармоник в системах электроснабжения обы чно вы званы гармоническими
сост авляющ ими тока, потребляемого несколькими нелинейными нагрузками. Как правило, суще
ственная корреляция между изменениями нагрузок отсутствует. Кроме того, к системам электро
снабжения подключены также квазистационарные нагрузки. Поэтому быстрые ф люктуации гармо
ник напряжения со значительными размахами являю т ся редкими в системах электроснабжения. На
пряжение пятой гармоники во временной и спектральной области, среднеквадратическое значение
которого изменяется в течение длит ельности интервала измерения от 13,225 до
9. 776
В представле но
на рисунке С.2. В данном случае расчетное среднеквадратическое значение напряжения равно 11,37 В, а
измеренное (одиночная спектральная линия)
—
11,24 В. Установленный в настоящем стандарте
алгоритм группирования приводит к значению 11, 33 В для гармонической подгруппы и 11,34 В для
гармонической группы (ошибки 0,35 и 0,24 % соответственно). Такие ошибки находят ся в пределах по
грешности, установленной для средст в измерений.
26