Перейти к основному содержимому
ElecSimHub

Проектирование компенсации реактивной мощности и фильтров — подбор батареи, настроенные ветви, проверка антирезонанса

Введите нагрузку, трансформатор и гармонический фон: вы получите компенсацию реактивной мощности в стандартных ступенях кВАР, результирующий коэффициент мощности и снижение потерь, автоматически выбранные ветви фильтров (порядок настройки, кВАР, C/L/R) и проверку антирезонанса. Область применения — шина НН 0,4 кВ; гармоническая инжекция движка и базис пропускной способности ветвей в этом инструменте откалиброваны на 0,4 кВ.

① Нагрузка и система
Этот инструмент охватывает шину НН 0,4 кВ от начала до конца. Для 6/10 кВ базис пропускной способности ветвей движка потребовал бы перекалибровки, поэтому преобразованное значение не показано.
② Гармонический фон
Учитываемые порядки гармоник
③ Компенсация и фильтрация
Расчётный модуль моделирует фильтровые ветви поверх существующей конденсаторной батареи. Пусто = чистая площадка (батарея отсутствует) — в этом случае кандидатная ветвь может быть отклонена по результатам проверки резонанса, и этот вердикт отображается как есть.

Основа: Qc = P·(tan φ1 − tan φ2) с округлением вверх до стандартного списка батарей (движок yq-api/calc/pf.js) · гармонические пределы по GB/T 14549-1993 / IEEE Std 519-2022 / IEC 61000-2-2 / EREC G5/5 (движок harmonic-limits.js) · настройка фильтра h_r = n·(1 − 6%) с реактивным сопротивлением p = 1/h_r² и R = Xc/(h_r·Q) (движок passive-filter.js, IEEE Std 1531 / практика PSCAD) · антирезонанс из той же модели Z(h) (движки/harmonic-scan.js resonanceScan, аналитические h = √(Ssc/Qc) и 1/√p плюс грубая сетка 50 Гц с уточнением до 5 Гц). Проектирование фильтра является инженерным приближением и НЕ оптимально; оно не учитывает технологический разброс, температурный дрейф и расстройку из-за старения.

Часто задаваемые вопросы
Что умеет этот калькулятор?
Введите нагрузку, трансформатор и гармонический фон. Проектировщик подбирает батарею конденсаторов компенсации реактивной мощности стандартными ступенями кВАр по Qc = P·(tan φ1 − tan φ2) и возвращает результирующий коэффициент мощности и снижение потерь, автоматически выбирает ветви фильтра с расстройкой (порядок настройки, кВАр и значения C/L/R) и выполняет проверку антирезонанса с графиком сканирования импеданса по частоте. Типовые применения: компенсация сборных шин НН 0.4 kV до целевого коэффициента мощности, решение о том, безопасны ли обычные конденсаторы или требуются ветви с расстройкой, и документирование выбора с учётом гармонических пределов. Область применения — сборные шины НН 0.4 kV: именно там калибруется основа движка по гармоническому впрыску и пропускной способности ветвей.
Как подбирается батарея и настраивается фильтр?
Компенсация следует Qc = P·(tan φ1 − tan φ2) с округлением вверх до стандартного перечня батарей (движок yq-api/calc/pf.js). Гармонические пределы берутся из GB/T 14549-1993 / IEEE Std 519-2022 / IEC 61000-2-2 / EREC G5/5 через единый источник engines/harmonic-limits.js. Настройка ветви следует h_r = n·(1 − 6%) с отношением реактивных сопротивлений p = 1/h_r² и R = Xc/(h_r·Q) (движок passive-filter.js). Расчёт фильтра является инженерным приближением и не заявляется как оптимальный.
Что мне даёт проверка антирезонанса?
Она находит частоты, на которых батарея конденсаторов параллельно с индуктивностью сети усиливает гармоники — аналитически h = √(Ssc/Qc) и 1/√p, затем уточняет на грубой сетке 50 Hz с шагом до 5 Hz — так вы видите, попадает ли уже присутствующая в фоне гармоника на резонансный пик. Именно этот факт определяет выбор между обычной батареей и батареей с расстройкой.