ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ПОНЯТИЯ «РЕАКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ» ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ТРЕХФАЗНЫМ СИСТЕМАМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ С НЕЛИНЕЙНОЙ НАГРУЗКОЙ

George G. Zhemerov, D. V. Tugay

Анотація


Автори статті ставлять собі за мету дати відповіді на питання, здатні розкрити фізичний зміст терміну «реактивна потужність» з обґрунтуванням прийнятих припущень стосовно трифазних трипровідних і чотирипровідних систем електропостачання. Методика. Використовувалася еквівалентна графічна заміна складної розгалуженої схеми системи електропостачання спрощеною розрахунковою схемою, методи теорії електричних кіл, сучасні теорії миттєвої активної і реактивної потужностей, комп'ютерне моделювання в середовищі Matlab. Результати. Дано відповіді на шість основних питань, які розкривають фізичний зміст поняття «реактивна потужність». Сформульовано декілька визначень терміну «реактивна потужність». Обґрунтовані допущення, що дозволяють запропонувати універсальну розрахункову формулу для визначення відносної сумарної потужності втрат у трифазній системі електропостачання як суму чотирьох складових, обумовлених: мінімально можливими втратами, реактивною потужністю, пульсаціями миттєвої активної потужності і протіканням струму в нульовому проводі. Наукова новизна. Запропоновано визначення, що розкриває фізичний зміст терміну «реактивна потужність» для трифазних систем електропостачання, що відповідає положенням сучасних теорій миттєвої активної і реактивної потужностей. Практичне значення. Розвинені положення методу оцінки енергетичної ефективності систем електропостачання з нелінійним навантаженням, засновані на розрахунку додаткових складових потужності втрат. Подальший розвиток методу дозволить внести доповнення до практики розрахунку, вибору та експлуатації силових активних фільтрів.

Ключові слова


система електропостачання; реактивна потужність; потужність додаткових втрат; мінімально можливі втрати; Matlab-модель трифазної системи електропостачання

Повний текст:

PDF RUS (Русский)

Посилання


Lyon W.V. Reactive power and unbalanced circuits. Electrical world, June 1920, vol.75, no.25, рр. 1417-1420.

Budeanu C.I. Puissances réactives et fictives. Ins. Romaine de l’Energe, Bucharest, 1927, no.2.

Fryze S. Active and Apparent power in non-sinusoidal systems. Przeglad Elektrot., 1931, no.7, pp. 193-203.

Fryze S. Wirk-, Blind- und Scheinleistung in Elektrischen Stromkreisen mit Nichtsinusoidalem Verlauf von Strom und Spannung. Elect. Zeitschrift., 1932, vol.53, no.25, pp. 596-599.

Maevskiy O.A. Energeticheskie pokazateli ventilnyih preobrazovateley [Energy indicators of semiconductor converters]. Moscow, Energiya Publ., 1978. 320 p. (Rus).

Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Generalized theory of the instantaneous power in three phase circuits. Int. Power Electronics Conf., Tokyo, Japan, 1983, pp.1375-1386.

Domnin I.F., Zhemerov G.G., Il'ina O.V., Tugay D.V. Compensation of instantaneous power pulsations in electric circuits with a resistive load. Tekhnichna elektrodynamika. Tem. vypusk «Problemy suchasnoyi elektrotekhniky» – Technical electrodynamics. Thematic issue «Problems of modern electrical engineering». 2006, chapter 6, pp. 36-41. (Rus).

Zhemerov G.G., Kolesnik V.Yu., Il'ina O.V. Sootnosheniya dlya preobrazovaniya koordinat obobschennyih vektorov napryazheniy i tokov trehfaznoy sistemyi elektrosnabzheniya. Spravochnoe posobie [Relations for the generalized voltages and currents vectors coordinate transformation of three-phase energy supply system. Reference manual]. Kharkiv, NTU «KhPI» Publ., 2009. 40 p. (Rus).

Zhemerov G.G., Il'ina N.A., Il'ina O.V., Koval'chuk O.I., Sokol E.I. Efficiency three-phase four-wire power supply system with an asymmetric load. Tekhnichna elektrodynamika. Tem. vypusk «Silova elektronіka i energoefektivnіst» – Technical electrodynamics. Thematic issue «Power electronics & energy efficiency», 2010, vol.1, pp. 22-31. (Rus).

Zhemerov G.G., Tugay D.V. Power losses and reactive power in three-phase power supply systems with symmetrical sinusoidal voltage source. Energosberezhenie. Energetika. Energoaudit – Energy saving. Power engineering. Energy audit, 2014, no.9(127), pp. 12-23. (Rus).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Lyon W.V. Reactive power and unbalanced circuits // Electrical world. – June, 1920. – vol.75. – no.25. – рр. 1417-1420.

  2. Budeanu C.I. Puissances réactives et fictives // Ins. Romaine de l’Energe. – 1927. – no.2.

  3. Fryze S. Active and Apparent power in non-sinusoidal systems // Przeglad Elektrot. – 1931. – no.7. – pp. 193-203.

  4. Fryze S. Wirk-, Blind- und Scheinleistung in Elektrischen Stromkreisen mit Nichtsinusoidalem Verlauf von Strom und Spannung // Elect. Zeitschrift. – 1932. – vol.53. – no.25. – pp. 596-599.

  5. Маевский О.А. Энергетические показатели вентильных преобразователей. – М.: Энергия, 1978. – 320 с.

  6. Akagi H., Kanazawa Y., Nabae A. Generalized theory of the instantaneous power in three phase circuits // Int. Power Electronics Conf., Tokyo, Japan. – 1983. – pp. 1375-1386.

  7. Домнин И.Ф., Жемеров Г.Г., Ильина О.В., Тугай Д.В. Компенсация пульсаций мгновенной активной мощности в цепях с резистивной нагрузкой // Технічна електродинаміка. Тем. випуск «Проблеми сучасної електротехніки». – 2006. – Ч. 6. – С. 36-41.

  8. Жемеров Г.Г., Колесник В.Ю., Ильина О.В. Соотношения для преобразования координат обобщенных векторов напряжений и токов трехфазной системы электроснабжения. Справочное пособие. – Х.: НТУ «ХПИ», 2009. – 40 с.

  9. Жемеров Г.Г., Ильина Н.А., Ильина О.В., Ковальчук О.И., Сокол Е.И. КПД трехфазной четырехпроводной системы электроснабжения с асимметричной нагрузкой // Технічна електродинаміка. Тем. випуск «Силова електроніка та енергоефективність». – 2010. – №1. – С. 22-31.

  10. Жемеров Г.Г., Тугай Д.В. Мощность потерь и реактивная мощность в трехфазных системах электроснабжения при симметричных синусоидальных напряжениях источника // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. – 2014. – №9(127). – С. 12-23.




DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2015.6.06

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2015 George G. Zhemerov, D. V. Tugay


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)