53
Приложение C (справочное)
Измерение напряжения, активной и реактивной мощности
В настоящем приложении приведены рекомендации по порядку вычисления напряжения, активной и реактивной мощности, активного и реактивного тока для прямой последовательности основной частоты с использованием результатов измерения мгновенных значений напряжений и токов.
Основание для представления мощности, тока и напряжения их прямым последовательностям основной частоты состоит в том, что такое представление обеспечивает четкое определение количественных значений, что особенно важно для случая несимметричной энергетической системы. Кроме того, необходимо учитывать следующие обстоятельства:
- прямая последовательность основной частоты создает крутящий момент вращающихся машин. Обратная последовательность и гармоники вызывают потери;
- во многих случаях устанавливают реактивный ток вместо реактивной мощности. С использованием прямой последовательности основной частоты может быть определена реактивная составляющая тока в явной форме. То же самое относится к определению коэффициента мощности;
- многие модели энергетических систем используют только прямую последовательность основной частоты. Поэтому, для упрощения проверки процессов моделирования, измерения должны быть представлены аналогичным образом.
Для измерения напряжений и токов прямой последовательности основной частоты необходим многоканальный регистратор данных с высокой частотой выборки (как правило, не менее 2 кГц на канал). Аналоговый фильтр, исключающий паразитное наложение спектров (фильтр низких частот), должен иметь ту же частотную характеристику на всех входах напряжения и тока во избежание фазовых ошибок. Более того, при рабочей частоте погрешность определения амплитуд, обусловленная фильтром, исключающим паразитное наложение спектров, должна быть пренебрежимо мала.
После измерения фазных напряжений и токов следует вначале вычислить коэффициенты Фурье основной гармоники за один период T (приведенная формула применима для напряжения ua фазы а; другие фазные напряжения и токи вычисляют подобным же образом):
t
Ua, cos = T J Ua (t) COS (2n f t) dt, (C <|)
t
ua, sin = T J ua (t) sin (2n f1t) dt, (C.2)
где f — частота основной гармоники.
Действующее значение фазового напряжения основной частоты определяют по формуле
Векторные компоненты напряжения и тока прямой последовательности основной частоты вычисляют по формулам:
Активная и реактивная мощности прямой последовательности основной частоты равны соответственно:
Q|+ _ 2 (U1+,cos (1+, sin u1+,sin (1+, cos )■ (C-9)
А действующее значение междуфазного напряжения прямой последовательности основной частоты равно