ЭГИДА — инженерные сетиОбсудить проект

КАЛЬКУЛЯТОР / РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ

Расчёт компенсации реактивной мощности и подбор УКРМ

Расчёт необходимой компенсации, токов и статический подбор ступеней УКРМ в симметричной трёхфазной сети до 1000 В. Сравнение конфигураций, режимов нагрузки и проверка перекомпенсации с явными ограничениями при гармониках.

Параметры сети и УКРМ

Предварительный расчёт компенсации
1. Симметричная трёхфазная сеть
Положительное, до 1000 В включительно.
Коэффициент сдвига основной гармоники, 0 < cos φ ≤ 1.
Пользовательская цель; 0,95 не является универсальным требованием.
2. Конфигурация установки

До 12 индивидуальных ступеней. Демонстрационный набор 5 + 10 + 10 + 20 квар не является серией оборудования. Фиксированный режим включает весь заданный набор.

Как выбирается комбинация

Перебираются все комбинации. Приоритет: минимальное отклонение Q сети от цели, затем отсутствие ёмкостного режима, меньше включённых ступеней и меньшая двоичная маска по порядку строк. По умолчанию ёмкостные комбинации исключены. Это выбор установившейся рабочей точки: задержки, разряд, повторное включение и ресурс коммутации не моделируются.

Расчёт обновляется при вводе. Десятичная точка и запятая поддерживаются. P и U считаются неизменными при компенсации.

Результат расчёта

AC · 3 фазы

Инициализация расчёта…

Текст инженерного отчёта
Условная схема параллельной компенсации трёхфазной нагрузкиТри фазных проводника соединены с нагрузкой и ответвлением УКРМ. Коммутационные элементы и состояния конденсаторных ступеней показаны условно.L1L2L3НагрузкаУКРМ · параллельно · 3~
Схему можно прокрутить по горизонтали.
Схема компенсации реактивной мощности
100%
Прокручивайте схему, чтобы рассмотреть все связи и подписи.
Условная силовая схема. Номиналы аппаратов, схема управления и измерительные цепи здесь не рассчитываются.
Пределы предварительного выбора
Мощность батареи и ток основной гармоники не определяют номиналы контакторов, защиты или проводников. Нужны проверки пусковых и гармонических токов, перегрузок, нагрева и документации производителя.
Снижение линейного тока не означает пропорционального снижения потребления активной энергии.
Несколько режимов нагрузки
Четыре демонстрационные рабочие точки. Добавляйте и редактируйте свои установившиеся режимы. Длительность применяется только для средних значений; переключения во времени не моделируются.
Режимы нагрузки
Результаты по режимам; на узком экране таблица прокручивается внутри блока
РежимP, кВтcos φ / QДлительность, чТребуется Qc, кварСтупениИтоговый cos φТок, АСтатус
Графики компенсации и включения ступеней
Выберите точку в списке или кнопками под графиками. Данные доступны в таблице режимов. На графике cos φ показан модуль; «Ё» перед номером точки означает ёмкостный режим.
Реактивная мощность, квар
Исходная, ёмкостная мощность батареи и остаточная реактивная мощностьГрафик появится после корректного расчёта.
 Q нагрузки  Q батареи (ёмкостная, со знаком −)  Q сети
cos φ по рабочим точкам
Коэффициент сдвига до и после компенсацииГрафик появится после корректного расчёта.
 Исходный  Результат  Цель
Включённые ступени по рабочим точкам
Матрица состояний ступенейГрафик появится после корректного расчёта.
 Включена  Отключена
Сравнение пользовательских конфигураций
Независимые демонстрационные наборы прямых конденсаторных ступеней. Введите от 1 до 12 положительных мощностей через «+» или «;». Напряжение и частота относятся к каждой ступени набора. Для дросселированных ступеней используйте основной редактор с подтверждёнными эффективными данными. Сравнение выполняется для тех же режимов нагрузки и выбранного способа включения.
Наборы для сравнения
Конфигурации: мощность и результаты в выбранной рабочей точке
НаборQном / Qфакт, кварСтупеней / мин. QфактКомбинацийQ сети, кварcos φЦель в режимахЁмкостные режимы
Количество доступных сочетаний включает отключённую установку. Стоимость, ресурс и частота коммутаций без исходных данных не сравниваются.
Гармоники, нелинейная нагрузка и резонанс
Данные по гармоникам
cos φ описывает сдвиг основных гармоник. PF = P / S учитывает искажения. При гармониках они различаются: простой подбор конденсаторов не обещает достижения заданного полного PF. По THDu и THDi безопасная резонансная частота и тип дросселя не определяются.
Тепловыделение конденсаторной установки
Введите подтверждённые активные потери в ваттах. Реактивная мощность в квар не является тепловыделением. Пустое поле означает неизвестные потери.
Подтверждённые тепловые потери
Недостаточно данных.
Скопированные потери можно использовать в калькуляторе теплового расчёта шкафа при совпадающих условиях.
Расчёт теплового режима шкафа →Расчёт электрической мощности →Все инженерные инструменты →
Формулы, условия применения и нормативные источники
МЕТОДИКА
Формулы и условия расчёта
Предварительная оценка ёмкостной компенсации основной гармоники, токов и статических сочетаний до 12 ступеней. Расчётная потребность, установленная мощность и фактически подключённая мощность показаны отдельно; пригодность оборудования к сети требует самостоятельного обоснования.
Формулы и единицы
  • P и cos φ: φ = arccos(cos φ); Q = ±P × tan φ; S = P / cos φ.
  • P и Q: S = √(P² + Q²); |cos φ| = P / S при S > 0; знак Q сохраняется.
  • Qцель = P × tan(arccos(cos φцель)); Qc,raw = Q − Qцель; потребность = max(0; Qc,raw).
  • Qсети = Qнагрузки − Qподключённая; Sпосле = √(P² + Qсети²).
  • Iсети = S × 1000 / (√3 × U); Iбатареи = Qподключённая × 1000 / (√3 × U).
  • Прямой идеальный конденсатор: Qфакт = Qном × (U / Uном)² × (f / fном); при f = fном остаётся квадрат напряжения.
  • Выбор ступеней: минимум |Qсети − Qцель| среди допустимых подмножеств; по умолчанию Qсети ≥ 0.
  • Тепловые потери: Pпотерь = Σ Pпотерь,компонента по подтверждённым данным, Вт; квар не переводятся в тепловые ватты.
  • P — кВт; Q и Qc — квар; S — кВА; U — линейное напряжение, В; I — линейный ток, А; f — Гц.
  • cos φ и PF — безразмерные; THDu/THDi — %; длительность режима — ч; подтверждённые потери — Вт.
  • Q > 0 — индуктивная нагрузка; Q < 0 — ёмкостная; Qсети = 0 — компенсация основной гармоники.
  • P = Q = 0: cos φ не определён, ток равен нулю; NaN и Infinity результатами не являются.
Допущения и ограничения
  • Напряжение, активная мощность и частота в каждой установившейся точке не меняются при включении ступеней.
  • Общая номинальная установленная мощность не означает одновременное включение всех ступеней; серия оборудования автоматически не выбирается.
  • Для исходно ёмкостной нагрузки дополнительные конденсаторы не рекомендуются. Более высокий исходный cos φ не создаёт положительную потребность в компенсации.
  • Примеры целевого cos φ и наборов ступеней демонстрационные; универсального нормативного целевого значения нет.
  • Модель: симметричная трёхфазная сеть, 0 < U ≤ 1000 В, 50 или 60 Гц; потребляемая P ≥ 0. DC, одна фаза, генерация и несимметрия не поддерживаются.
  • cos φ — коэффициент сдвига основной гармоники. При нелинейной нагрузке он не заменяет полный PF; достижение полного PF конденсаторами не подтверждено.
  • Подбор ступеней — отдельные установившиеся точки, без задержек регулятора, разряда, числа коммутаций и переходных процессов.
  • Для дросселированной ступени нужны подтверждённая эффективная мощность всей ступени, точное соответствие расчётному напряжению и частоте и источник изготовителя.
  • THDu/THDi не определяют безопасный дроссель или резонансную частоту. Пригодность оборудования требует измерений, частотной модели сети и документации изготовителя.
  • Ток батареи — основная гармоника; контакторы, предохранители и автоматы по одному этому току не подбирают. Нагрев, IP, короткое замыкание и соответствие НКУ не проверяются.
  • Источники проверены по официальным карточкам и аннотациям 08.10.2026; полные нормативные методики и численные нормативные пороги не реализованы. Актуальность полного официального текста ПУЭ для проекта требует отдельной проверки.
Источники