Расчет мощности трехфазной сети: формулы для расчета

Электрическая энергия на все объекты изначально поступает через трехфазную сеть. В частные дома она может заводиться напрямую, а в многоквартирном доме доходит лишь до вводного распределительного устройства. Далее по квартирам расходятся уже однофазные линии. В любом случае потребуется выполнить расчет мощности трехфазной сети, чтобы заранее определить ее способность выдерживать запланированные нагрузки по току. Для того чтобы сделать правильные вычисления, нужно знать особенности таких сетей. Все необходимые расчеты выполняются вручную при помощи формул или с использованием онлайн-калькулятора.

Содержание

Специфика и особенности трехфазных сетей

Трехфазные электрические сети наиболее эффективно передают ток через промежуточные звенья, вплоть до потребителя. В процессе доставки потери энергии минимальны.

Наличие трехфазной сети в квартире или частном доме очень легко определить. Для этого нужно просто заглянуть в щиток и посчитать количество проводов. Если в наличии 2 или 3 проводника, значит сеть однофазная. В ней два провода являются фазой и нулем. При наличии заземления может быть третий провод. В трехфазных сетях проводов больше на два из-за двух дополнительных фаз. При отсутствии заземления – их всего четыре, а при наличии заземляющего контура – пять.

Эту же задачу можно решить и с помощью вводного автоматического выключателя. К нему также подводится определенное количество проводов, подключаемых в соответствующие клеммы.

В процессе эксплуатации трехфазной сети велика вероятность неравномерного распределения нагрузки по отдельным фазам. Если к одной из них будет подключено только мощное оборудование, а к другим – обычные бытовые приборы, в этом случае может возникнуть ситуация, называемая перекосом фаз. В результате асимметрии тока и напряжения, отдельные потребители могут выйти из строя. Во избежание негативных последствий, нагрузка должна быть равномерно спланирована еще на стадии проектирования и выполнен расчет мощности трехфазной сети.

Трехфазная сеть, по сравнению с однофазной, отличается большим количеством кабельно-проводниковой продукции, автоматов и других устройств. К ней подключается специфическое трёхфазное оборудование Суммарная мощность будет выше ровно в три раза. Значение мощности рассчитывается по току и напряжению с использованием формул.

Расчет мощности потребителей

В первую очередь нужно заранее установить объемы потребляемой электроэнергии. Для этого суммируется мощность всех потребителей, находящихся в доме. Сюда входит мощное оборудование, обычная бытовая техника и осветительные приборы. У некоторых хозяев этот список может быть дополнен теплыми электрическими полами.

Все необходимы сведения можно посмотреть в техническом паспорте, который прилагается к каждому устройству. На некоторые приборы наносится соответствующая маркировка. Вначале идут самые мощные агрегаты и далее – все остальное оборудование, по мере уменьшения мощности.

Для вычислений берется стиральная машина-автомат, мощностью 2600 Вт, электрический водонагреватель – 1900 Вт, утюг – 1500 Вт, пылесос – 1000 Вт, микроволновка – 800 Вт, компьютер и оргтехника – 600 Вт, осветительные приборы (с лампами эконом) – 400 Вт, холодильник – 300 Вт, телевизор – 100 Вт. Итоговый результат получился 9200 Вт и его необходимо перевести в киловатты. Для этого 9200 Вт делится на 1000, получается 9,2 кВт, что и будет расчетным потреблением электроэнергии.

С данной мощностью может справиться и одна фаза, однако в частных домах устанавливается более мощное оборудование, для работы которого лучше пользоваться сетями 380в. В этом случае гарантируется бесперебойное функционирование отопительных и водонагревательных котлов, насосов, электродвигателей и других агрегатов.

Как рассчитать трехфазную сеть

В качестве примера можно взять некие производственные площади с установленным оборудованием и по этим исходным данным делать расчет мощности трехфазного тока.

В каждом станке используется электродвигатель. Их общая мощность Ру1 составляет 50 кВт, с учетом активной мощности. Кроме того, в помещении установлены осветительные приборы общей мощностью (Ру2) – 3 кВт. Символ Ру обозначает величину установленной суммарной мощности для конкретных групп потребителей. Работа оборудования осуществляется от трехфазной сети с 4 проводами и номинальным напряжением 380 В.

Кроме того, при расчетах учитывается коэффициент спроса Кс, действующий в режиме максимальной нагрузки. Он учитывает наивысшее количество включений потребителей данной группы. Для электродвигателей Кс1 берется с учетом величины их загруженности и составляет 0,35. Для приборов освещения Кс2 составляет 0,9. Все потребители выравниваются усредненным коэффициентом мощности cos φ = 0,75.

Расчеты начинаются с определения силовой нагрузки Р1 = 0,35 х 50 = 17,5 кВт. Далее рассчитывается осветительная нагрузка Р2 = 0,9 х 3 = 2,7 кВт. Таким образом, величина полной расчетной нагрузки составит Р = Р1 + Р2 = 17,5 + 2,7 = 20,2 кВт.

Для определения и расчета тока используется формула I = (1000 x P)/(1,73 x Uн x cos φ), в которой Р является расчетной мощностью потребителей, Uн – номинальным напряжением 380 вольт, cos φ – коэффициентом мощности.

Подставив нужные значения, находим значение силы и мощности по току: I = (1000 x 20,2)/(1,73 x 380 x 0,75) = 41 А. Полученный результат дает возможность узнать, сможет ли сеть обеспечить нормальную работу потребителей.

Использование калькулятора для расчета мощности

Онлайн-калькулятор существенно ускоряет проведение расчетов мощности в трехфазной сети. Для этого должны быть заранее известны мощность и характер нагрузки – активной и реактивной, сетевое напряжение, а также тип сети – одно- или трехфазный. Все параметры рассчитываются по формулам и методикам, приведенным выше. Достаточно всего лишь вставить в окна необходимые данные и нажать кнопку «Рассчитать ток». В окне с обозначением тока в А появится искомый результат, показывающий величину тока по мощности.

некоторые формулы для вычисления и методы измерения мощности

Переменный и постоянный ток отличаются один от другого многими параметрами, а особенно наличием фаз у первого вида. С этими отличиями связаны более сложные формулы и методы вычислений численных значений величин, характеризующих переменный ток, в том числе и мощность трёхфазного тока.

• Характеристики трёхфазных цепей
  • Соединение звезда
  • Соединительная схема треугольник
• Измерение мощности
  • Симметричная нагрузка
  • Неравномерное распределение потребителей

Характеристики трёхфазных цепей

Электрические системы, использующие в качестве источника питания трёхфазный ток, имеют два основных вида подключения: «звезда» и «треугольник». На схемах, изображающих подключение трёхфазного питания, принято обозначать фазы с помощью набора латинских букв:

• А, В, С;
• или же U, V, W.

А так называемая нейтраль обозначается буквой N.

На практике довольно часто приходится сталкиваться с необходимостью расчёта мощности электрического тока. В случае постоянного тока эта задача решается предельно просто — путём умножения напряжения и силы тока. Эти параметры не подвержены изменениям во времени, поэтому и значение мощности будет неизменным, так как система уравновешена и постоянно находится в таком состоянии.

Совершенно иная ситуация возникает при необходимости расчётов мощности изменяющегося во времени по величине и направлению течения электрического тока. Выполнение таких вычислений требует специальных знаний о природе переменного тока и его особенностях.

Мощность трёхфазного тока вычисляется как сумма отдельных величин на каждой фазе и выражается формулой:

При условии равномерной загрузки сети, мощность, потребляемую каждой из них, определяют следующим образом: . То есть эту величину на отдельной фазе находят с помощью произведения соответствующих напряжений и токов на косинус угла сдвига фаз.

А так как нагрузка распределяется одинаково на каждую фазу, то и мощностные характеристики по отдельности будут равны между собой.

В результате мощность трехфазной сети в этой ситуации можно найти, умножив на 3 эту величину, вычисленную для отдельной фазы: .

Соединение звезда

Использование такой схемы при соединении фаз даёт возможность уравновесить систему и получить суммарное напряжение в точке их пересечения N равное нулю. В случае соединения по схеме «звезда» трёхфазный ток характеризуется двумя типами напряжений: фазным и линейным. Фазное напряжение измеряется между одной из фаз (А, В или С) и нулевой точкой N, а линейное показывает значение разности потенциалов между двумя фазами (А-В, В-С или А-С).

Соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами при такой схеме соединения выглядит следующим образом: и .

А, следовательно, общая мощностная характеристика находится по формуле: .

Соединительная схема треугольник

При подключении нагрузок в трёхфазной цепи по принципу «треугольника» одинаковыми будут значения линейного и фазного напряжения, а величины силы тока (линейная и фазная) будут связаны соотношением: .

Результирующая формула для мощности 3-фазного тока при равномерной нагрузке на каждую фазу в этом соединении будет выглядеть как .

Измерение мощности

Измерять мощность трёхфазных цепей позволяют ваттметры, специальные приборы, предназначенные для этой цели. Их количество и способы подключения зависят от конкретной электрической цепи: её характеристик и схемы подключения нагрузок. Трёхфазные сети различают по количеству подводящих проводов и распределением нагрузки по фазам, а именно:

• трёхпроводная система;
• четырёхпроводная система;
• равномерная нагрузка;
• асимметричная нагрузка.

В зависимости от варианта комбинации системы и нагрузки определяется методика измерения мощности в электрической сети.

Симметричная нагрузка

Если система состоит из четырёх проводов (3 фазы и «ноль»), а нагрузка равномерно распределена между фазами, то для того, чтобы узнать суммарную величину мощности, достаточно иметь один прибор для измерения. Токовую обмотку ваттметра последовательно подключают в один из линейных проводов, а между линейным и нулевым проводами включается обмотка напряжения измерительного устройства. Этот вид подключения даёт возможность узнать количество ватт на одной фазе. А поскольку нагрузка в системе распределяется равномерно, то результирующую мощность трёхфазной сети находят умножением полученных показаний на количество фаз, то есть на 3.

В случае трёхпроводной системы обмотка напряжения измерительного прибора включается на линейное напряжение сети, а его токовая обмотка пропускает через себя линейный электропоток. Поэтому общая мощность сети будет больше показаний ваттметра в раз.

Неравномерное распределение потребителей

Цепи с несимметричной нагрузкой на фазах требуют использования нескольких ваттметров для определения мощностной характеристики. В системе, состоящей из четырёх проводов, нужно подключить три прибора таким образом, чтобы обмотки напряжений каждого были включены между нулевым проводом и одной из фаз.

Общий результат находится путём суммирования отдельных показаний каждого ваттметра.

Трёхпроводная система потребует минимум двух ваттметров для определения мощности всей цепи. С входным токовым зажимом и оставшимся свободным линейным проводом соединяются обмотки напряжений каждого отдельного ваттметра. Полученные показания складывают и получают значение этой величины для трёхфазной цепи. Эта схема подключения измерительных приборов основана на первом законе Кирхгофа.

Подобные нюансы очень важны при проектировании трёхфазной сети для частного сектора. А также их стоит учитывать при правильном обслуживании уже действующих систем электропитания.

Одно- и трехфазный калькулятор мощности переменного тока — Blackhawk Supply

Измерения должны быть точными при выборе электрического оборудования или при работе с однофазными или трехфазными цепями. Если вам не нравится считать кВт и Амперы вручную — у нас есть решение! Наш онлайн-калькулятор мощности переменного тока может помочь вам преобразовать электрическую мощность в ток и наоборот для однофазной и трехфазной электроэнергии.

Ниже мы научим вас пользоваться нашим калькулятором мощности и расскажем о формулах для этих измерений. Давайте погрузимся!

Как пользоваться калькулятором мощности?

Хотите перевести Ампер в кВт (или наоборот) без математических расчетов? Без проблем!

Наш калькулятор однофазной и трехфазной мощности прост в использовании. Просто заполните поля необходимыми данными, включая тип тока, напряжение и коэффициент мощности. Калькулятор все сделает автоматически.

Калькулятор мощности переменного тока — кВт в амперах

• Тип тока

• Ток в амперах

• Тип напряжения

  • Линейный

  • Линия-нейтраль

• Напряжение (в вольтах)

• Введите коэффициент мощности

• Результаты измерения мощности (милливатты)

• Результаты мощности (Вт)

• Результаты мощности (киловатт)

Ампер (А или Ампер) и киловатт (кВт) — это два разных параметра электричества. Что они имеют в виду?

Ампер указывает количество токов, потребляемых нагрузкой. Киловатты – это количество энергии, потребляемой нагрузкой в ​​любой момент времени. Короче говоря, амперами измеряется сила тока, а киловаттами измеряется мощность.

Как можно преобразовать ампер в киловатты для трехфазного, однофазного переменного тока (AC) или постоянного тока (DC)?

Киловатты не могут быть преобразованы в ампер напрямую. Величина тока или мощности зависит от коэффициента мощности, типа тока и типа напряжения.

Однако вы можете получить точные измерения, преобразовав эти показатели с помощью формул. В качестве альтернативы вы можете использовать наш трехфазный преобразователь киловатт в ампер, а также калькулятор однофазной мощности и мощности постоянного тока.

Что такое однофазная электроэнергия?

Фаза означает распределение электрической нагрузки однофазным или трехфазным источником питания.

Однофазная электроэнергия обычно используется в бытовых целях, жилых домах и небольших офисах. Другими словами, он работает для приборов, которым требуется небольшое количество энергии (холодильники, светильники, обогреватели, телевизоры и тому подобное).

Стандарт для однофазного распределения электроэнергии в США составляет 120 вольт переменного тока с частотой 60 герц. Каждый герц означает количество изменений электричества, происходящих в проводе каждую секунду. Следует отметить, что мощность переменного тока может переключать полярность, в отличие от мощности постоянного напряжения.

Как рассчитать однофазную мощность?

Вот формулы, которые можно использовать для расчета однофазной мощности.

Киловатты из Ампер

кВт = PF × A × V / 1000

В этой формуле количество мощности (в кВт) равно коэффициенту мощности нагрузки (PF), умноженному на фазный ток, измеренный в амперах (А), умноженный на среднеквадратичное значение напряжения (В) и разделить на 1000.

Ампер от киловатт

A = 1000 × кВт / (PF × В)

A означает фазный ток, который равен кВт (мощности), умноженной на 1000, затем делится на коэффициент мощности (PF), умноженный на среднеквадратичное напряжение (В).

Что такое трехфазное питание переменного тока?

Трехфазная электроэнергия является распространенным типом производства и распределения электроэнергии переменного тока, широко используемым для нагрузок более 1000 Вт. В отличие от однофазного источника питания, трехфазный источник питания требует меньше алюминия или меди, имеет более высокий КПД проводника и выдерживает большие силовые нагрузки. Это также обеспечивает большую общую плотность, оптимизируя тем самым потребление энергии.

Для более точного расчета мощности формула для трехфазных приложений должна учитывать тип конфигурации мощности. Двумя наиболее распространенными конфигурациями являются «треугольник» (используются только три провода) и «вей» (имеет четвертый нейтральный провод).

Трехфазное электропитание обычно используется в коммерческих и промышленных объектах с большими двигателями, производственным оборудованием, мощными кондиционерами и другими приложениями с большой нагрузкой.

Теперь к основной теме. Как перевести ампер в киловатт в трехфазной цепи (и наоборот)?

Формула расчета трехфазной мощности

Ниже приведены формулы, которые можно использовать для расчета трехфазной мощности. Имейте в виду, что формула трехфазной мощности будет отличаться для линейного и нейтрального напряжений.

Киловатты из ампер (линейное напряжение)

кВт = √3 × PF × A × V / 1000

Мощность (кВт) равна квадратному корню из трех (√3), умноженному на коэффициент мощности (PF), умноженный на ток (А), умноженный на линейное среднеквадратичное напряжение (В), деленное на 1000. = 3 × PF × A × V / 1000

Вы можете рассчитать трехфазную мощность из ампер в кВт с линейным напряжением так же, как и с линейным напряжением. Единственное отличие состоит в том, что квадратный корень из трех (√3) заменяется числом три (3), а межфазное среднеквадратичное значение заменяется линейным среднеквадратичным значением напряжения в уравнении.

Ампер из киловатт (линейное напряжение)

A = 1000 × кВт / (√3 × PF × В)

Фазный ток (А) равен 1000-кратному количеству киловатт (кВт), деленное на квадратный корень из трех, умноженный на коэффициент мощности (PF), умноженный на межфазное среднеквадратичное напряжение (В).

Ампер из киловатт (линейное напряжение)

A = 1000 × кВт / (3 × PF × В)

Для расчета трехфазного источника питания необходимо умножить 1000 на мощность (кВт), деленная на три умножения на коэффициент мощности, умноженный на среднеквадратичное напряжение фаза-нейтраль (В).

Что такое коэффициент мощности?

 

Теперь мы несколько раз упомянули в формулах коэффициент мощности (КМ). Он относится к отношению между реальной и кажущейся мощностью, рассеиваемой цепью переменного тока, к изделию с электрическим питанием.

Реальная мощность означает электрическую мощность, используемую устройствами, а полная мощность (реактивная мощность) означает электроэнергию, подаваемую в цепь переменного тока.

Значение коэффициента мощности изменяется от нуля до единицы в зависимости от резистивной и реальной нагрузки.

Как рассчитать коэффициент мощности?

Существует множество уравнений коэффициента мощности, основанных на типе мощности и тока. Давайте рассмотрим каждую формулу коэффициента мощности.

Коэффициент мощности для синусоидального тока равен абсолютному значению косинуса фазы полной мощности. Кажущийся фазовый угол мощности будет отмечен как φ  в приведенных ниже формулах.

Для расчета реальной мощности в ваттах:

Вт = |ВА| × ПФ = |ВА| × |cos ф|

Фактическая мощность равна полной мощности в вольт-амперах (ВА), умноженной на коэффициент мощности.

Резистивная нагрузка импеданса

PF(резистивная нагрузка) = P / |S| = 1

Активная мощность резистивных импедансных нагрузок равна полной мощности (S), при этом коэффициент мощности (PF) равен 1 (единице).

Вольт-ампер реактивная МОЩНОСТЬ

Q = |ВА| × |sin φ|

Реактивная мощность (Q) в вольт-амперах реактивная равна полной мощности в вольт-амперах (ВА), умноженной на синус фазового угла.

Однофазная мощность ФОРМУЛА

PF = |cos φ| = 1000 × кВт / (В × А)

Чтобы рассчитать коэффициент мощности однофазной цепи, необходимо умножить 1000 на мощность в киловаттах (кВт), разделить на среднеквадратичное напряжение (В), умноженное на фазный ток в Ампер (А).

3-фазная мощность ФОРМУЛА (линейная)

PF = |cos φ| = 1000 × кВт / (√3 × В × A)

Расчет линейной трехфазной мощности для коэффициента мощности: 1000 умножить на мощность в киловаттах (кВт), затем разделить на квадратный корень из трех, умноженный на линейное среднеквадратичное напряжение (В), умноженное на фазный ток в амперах (А).

3-фазная мощность (фаза-нейтраль)

PF = |cos φ| = 1000 × кВт / (3 × В × A)

Чтобы измерить коэффициент мощности для трехфазной мощности между фазой и нейтралью, умножьте 1000 на киловатты (кВт), а затем разделите среднеквадратичное значение напряжения между фазой и нейтралью в три раза. (V) умножить на ампер (A).

Преобразование кВт в Амперы

Вы хотите перевести киловатты в Амперы? Эти данные можно рассчитать по простой формуле (при условии, что вы знаете коэффициент мощности). Формула:

​I = P / (√3 × PF × V)​

В этом уравнении I обозначает силу тока (ампер), P обозначает относительную мощность (измеряется в ваттах), PF представляет собой коэффициент мощности , а V — напряжение.

Если ваша мощность измеряется в тысячах ватт, вам будет проще преобразовать данные в ватты, умножив их на 1000. Вам также необходимо убедиться, что ваше напряжение измеряется в киловольтах (кВ).

Приведем пример, используя приведенную выше формулу. Если ваш коэффициент мощности 0,8, мощность 1,5 кВт (1500 Вт) и постоянное напряжение 220 (В), расчет будет:

I = 1500 / (√3 × 0,8 × 220) = 4,92 А

Вот так можно преобразовать ватты и киловатты в ампер.

Преобразование ампер в кВт

Теперь давайте сделаем обратное. Для преобразования ампер в киловатт используйте следующую формулу:

P = √3 × PF × I × V

Маркировка здесь та же. P — мощность, коэффициент мощности — PF, I — ток (ампер), а V — напряжение.

В нашем следующем примере мы будем использовать то же напряжение (220 В) и коэффициент мощности (0,8) и иметь коэффициент мощности 4,9.2 А ток. Теперь переведем ампер в киловатты:

P = √3 × 0,8 × 4,92 × 220 = 1500 Вт = 1,5 кВт довольно легко. Однако использование формул для расчета 3-фазной полной мощности может занять немного времени.

Если вы хотите получить точные измерения без каких-либо хлопот, используйте наш онлайн-калькулятор мощности переменного тока, так как он поможет вам найти лучшие электрические блоки для ваших систем.

Blackhawk Supply предлагает широкий ассортимент климатического, сантехнического и электрического оборудования. Выбирайте реле, корпуса, трансформаторы, блоки питания и другие устройства!

Блоки питания

Провода

Трансформаторы

Корпуса

Трехфазный ток — простой расчет

К Стивен Макфадьен on 1 марта 2009 г.

Расчет тока в трехфазной системе был поднят на нашем сайте и является дискуссией, в которую я, кажется, участвую время от времени. В то время как некоторые коллеги предпочитают запоминать формулы или коэффициенты, я предпочитаю решать задачу шаг за шагом, используя базовые принципы. Я подумал, что было бы хорошо написать, как я делаю эти вычисления. Надеюсь, это может оказаться полезным для кого-то еще.

 

Трехфазная мощность и ток

Мощность, потребляемая цепью (однофазной или трехфазной), измеряется в ваттах Вт (или кВт). Произведение напряжения и тока представляет собой полную мощность и измеряется в ВА (или кВА). Соотношение между кВА и кВт представляет собой коэффициент мощности (pf):

который также может быть выражен как:

Однофазная система — с этим проще всего иметь дело. Учитывая мощность в кВт и коэффициент мощности, можно легко вычислить кВА. Ток — это просто кВА, деленное на напряжение. В качестве примера рассмотрим нагрузку, потребляющую мощность 23 кВт при напряжении 230 В и коэффициенте мощности 0,86:9.0003

 

Примечание: вы можете выполнить эти уравнения либо в ВА, В и А, либо в кВА, кВ и кА, в зависимости от величины параметров, с которыми вы имеете дело. Чтобы преобразовать ВА в кВА, просто разделите на 1000.

Трехфазная система — Основное различие между трехфазной системой и однофазной системой заключается в напряжении. В трехфазной системе у нас есть линейное напряжение (V _LL ) и фазное напряжение (V _LN ), связанные:

или как вариант:

чтобы лучше понять это или получить больше информации, вы можете прочитать сообщение «Введение в трехфазную электроэнергию»

.

На мой взгляд, самый простой способ решить трехфазную задачу — преобразовать ее в однофазную. Возьмем трехфазный двигатель (с тремя одинаковыми обмотками), потребляющий заданную мощность кВт. кВт на обмотку (однофазную) нужно разделить на 3. Точно так же трансформатор (с тремя обмотками, каждая из которых идентична), вырабатывающий заданное количество кВА, будет иметь каждую обмотку, обеспечивающую треть общей мощности. Чтобы преобразовать трехфазную проблему в однофазную, возьмите общее количество кВт (или кВА) и разделите на три.

В качестве примера рассмотрим сбалансированную трехфазную нагрузку, потребляющую 36 кВт при коэффициенте мощности 0,86 и линейном напряжении 400 В (V _LL ):

напряжение между фазой и нейтралью В _LN = 400/√3 = 230 В
трехфазная мощность 36 кВт, однофазная мощность = 36/3 = 12 кВт
теперь просто следуйте описанному выше однофазному методу

Достаточно просто. Чтобы найти мощность при заданном токе, умножьте ее на напряжение, а затем на коэффициент мощности, чтобы преобразовать его в Вт. Для трехфазной системы умножьте ее на три, чтобы получить общую мощность.

Личное сообщение о методе

Как правило, я запоминаю метод (не формулы) и переделываю его каждый раз, когда делаю расчет. Когда я пытаюсь запомнить формулы, я всегда быстро их забываю или не уверен, правильно ли я их запоминаю. Я бы посоветовал всегда помнить метод, а не просто запоминать формулу. Конечно, если у вас есть какие-то сверхспособности к запоминанию формулы, вы всегда можете придерживаться этого подхода.

Using Formulas

Derivation of Formula — Example

Balanced three phase system with total power P (W), power factor pf and line to line voltage V _LL  

Convert to проблема с одной фазой:     
P1ph=P3

Полная мощность одной фазы S _{1-фазная} (ВА):     
S1ph=P1phpf=P3×pf

Фазный ток I (A) – полная мощность одной фазы, деленная на напряжение между фазой и нейтралью (при условии В _LN = В _LL / √3):     
I=S1phVLN=P3×pf3VLL

Упрощая (и с 3 = √3 x √3):     
I=P3×pf×VLL

Приведенный выше метод основан на запоминании нескольких простых принципов и манипулировании задачей для получения ответа.

Более традиционные формулы могут использоваться для получения того же результата. Их можно легко вывести из приведенного выше, например:

I=W3×pf×VLL,   in A

Несимметричные трехфазные системы

Вышеупомянутое относится к сбалансированным трехфазным системам. То есть ток в каждой фазе одинаков, и каждая фаза отдает или потребляет одинаковое количество энергии. Это характерно для систем передачи энергии, электродвигателей и подобного оборудования.

Часто, когда задействованы однофазные нагрузки, например жилые и коммерческие помещения, система может быть несбалансированной, когда каждая фаза имеет разный ток и отдает или потребляет разное количество энергии.

Сбалансированные напряжения

К счастью, на практике напряжения имеют тенденцию быть фиксированными или очень небольшими величинами. В этой ситуации и после небольшого размышления можно распространить вышеуказанный тип расчета на трехфазные системы с несимметричным током. Ключом к этому является то, что сумма мощностей в каждой фазе равна общей мощности системы.

Например, возьмем трехфазную систему 400 В (V _LL ) со следующими нагрузками: фаза 1 = 80 А, фаза 2 = 70 А, фаза 3 = 82 А

напряжение между фазой и нейтралью В _LN = 400/√3 = 230 В
Полная мощность фазы 1 = 80 x 230 = 18 400 ВА = 18,4 кВА     
Полная мощность фазы 2 = 70 x 230 = 16 100 ВА = 16,1 кВА     
Полная мощность фазы 3 = 82 x 230 = 18 860 ВА = 18,86 кВА
Общая трехфазная мощность = 18,4 + 16,1 + 18,86 = 53,36 кВА

Точно так же, зная мощность в каждой фазе, можно легко найти фазные токи. Если вы также знаете коэффициент мощности, вы можете преобразовать кВА в кВт, как показано ранее.

Несимметричные напряжения

Если напряжения становятся несимметричными или есть другие причины (например, несбалансированный фазовый сдвиг), необходимо вернуться к более традиционному анализу сети. Системные напряжения и токи можно найти, подробно нарисовав схему и используя законы Кирхгофа и другие сетевые теоремы.

Сетевой анализ не является целью этой заметки. Если вас интересует введение, вы можете просмотреть нашу публикацию: Теория сетей — введение и обзор 

Эффективность и реактивная мощность

Другие факторы, которые необходимо учитывать при проведении расчетов, могут включать эффективность оборудования. Зная, что КПД энергопотребляющего оборудования — это выходная мощность, деленная на входную мощность, опять же это легко объяснить. Реактивная мощность в статье не обсуждается, более подробную информацию можно найти в других заметках (просто воспользуйтесь поиском по сайту).

Резюме

Помня, что трехфазная мощность (кВт или кВА) просто в три раза больше однофазной, любая трехфазная задача может быть упрощена. Разделите кВт на коэффициент мощности, чтобы получить кВА.