Соединение треугольником обрыв линейного провода векторная диаграмма

Цепи при соединении нагрузки в треугольник

Аварийный режим при соединении звездой с нейтральным проводом в случае обрыва нейтрали и одной из фаз. Схема аварийного случая. Векторные диаграммы токов и напряжений для такого случая. Последствия аварийного случая.

Аварийными являются режимы, возникают при коротких замыканиях в нагрузке

или в линиях и обрыве проводов. Остановимся на некоторых типичных аварийных

Обрыв нейтрального провода при несимметричной нагрузке

В симметричном режиме IN= 0, поэтому обрыв нейтрального провода не приводит

к изменению токов и напряжений в цепи и такой режим не является аварийным. Однако,

при несимметричной нагрузке IN¹ 0, поэтому обрыв нейтрали приводит к изменению всех

фазных токов и напряжений. На векторной диаграмме напряжений точка «0» нагрузки,

совпадающая до этого с точкой «N» генератора, смещается таким образом, чтобы сумма

фазных токов оказалась равной нулю (рис.8.4.1). Напряжения на отдельных фазах могут

существенно превысить номинальное напряжение.

Обрыв фазы при симметричной нагрузке в схеме без нулевого провода

При обрыве, например, фазы А сопротивления RA и RB оказываются

соединёнными последовательно и к ним приложено линейное напряжение UBC.

Напряжение на каждом из сопротивлений составляет 3 / 2 от фазного напряжения в

нормальном режиме. Нулевая точка нагрузки на векторной диаграмме напряжений

смещается на линию ВС, и при RB = RC она находится точно в середине отрезка ВС

Аварийный режим при соединении звездой с нейтральным проводом в случае обрыва одной из фаз при целой нейтрали. Схема аварийного случая. Векторные диаграммы токов и напряжений. Последствия аварийного случая.

Обрыв фазы при симметричной нагрузке в схеме с нулевым проводом

При обрыве провода, например, в фазе А ток этой фазы становится равным нулю,

напряжения и токи в фазах В и С не изменяются, а в нулевом проводе появляется ток

IN = IB + IC.Он равен току, который до обрыва протекал в фазе А (рис. 8.4.2).

Аварийный режим при соединении звездой с нейтральным проводом в случае короткого замыкания одной из фаз при целой нейтрали. Схема аварийного случая. Векторные диаграммы токов и напряжений. Последствия аварийного случая

При коротком замыкании фазы нагрузки в схеме с нулевым проводом ток в этой

фазе становится очень большим (теоретически бесконечно большим) и это приводит к

аварийному отключению нагрузки защитой. В схеме без нулевого провода при

замыкании, например, фазы А, нулевая точка нагрузки смещается в точку «А» генератора.

Тогда к сопротивлениям фаз В и С прикладываются линейные напряжения. Токи в этих

фазах возрастают в 3 раз, а ток в фазе А – в 3 раза (рис. 8.4.4).

Короткие замыкания между линейными проводами и в той и в другой схеме

приводят к аварийному отключению нагрузки.

Аварийный режим при соединении треугольником в случае короткого замыкания одной из фаз. Схема аварийного случая. Векторные диаграммы токов и напряжений. Последствия аварийного случая.

Аварийные режимы трёхфазной

цепи при соединении нагрузки в треугольник

При коротких замыканиях в фазах нагрузки или между линейными проводами токи

резко возрастают и происходит аварийное отключение установки защитой.

Обрывы фаз или линейных проводов при соединении нагрузки в треугольник не

приводят к перегрузкам по токам или напряжениям, как это иногда случается при

соединении нагрузки в звезду.

При обрыве одной фазы нагрузки (рис. 8.5.1) ток этой фазы становится равным

нулю, а в оставшихся двух фазах ток не меняется. Два линейных тока уменьшаются в 3

раз, т. е. становятся равными фазному току, а третий остаётся неизменным.

Аварийный режим при соединении треугольником в случае обрыва одного из проводов линии. Схема аварийного случая. Векторные диаграммы токов и напряжений. Последствия аварийного случая.

При обрыве линейного провода (например, В) фазные сопротивления RAB и RBC

оказываются соединёнными последовательно и включёнными параллельно с

сопротивлением RCA на напряжение UCA (рис. 8.5.2). Цепь фактически становится

70 Расчёт мощности в трёхфазных цепях, как для звезды, так и для треугольника. Расчёт для симметричных и несимметричных схем. Схемы с двумя и тремя ваттметрами. Их вид и использование.

Смотрите так же:  Как подключить провода на замок зажигания нива

Измерение активной мощности в трехфазных цепях производят с помощью трех, двух или одного ваттметров, используя различные схемы их включения. Схема включения ваттметров для измерения активной мощности определяется схемой сети (трех- или четырехпроводная), схемой соединения фаз приемника (звезда или треугольник), характером нагрузки (симметричная или несимметричная), доступностью нейтральной точки.

При несимметричной нагрузке в четырехпроводной цепи активную мощность измеряют тремя ваттметрами (рис. 3.18), каждый из которых измеряет мощность одной фазы – фазную мощность.

Активная мощность приемника определяют по сумме показаний трех ваттметров

Измерение мощности тремя ваттметрами возможно при любых условиях.

Обрыв линейного провода

Рассмотрим электрическую схему, изображённую на рис.3.24. Пусть .

Рис.3.24. Электрическая схема трёхфазной системы, соединённой треугольником, с отключенным линейным проводом

При обрыве линейного провода Аa вектор тока . Преобразуем схему рис.3.24 в схему рис.3.25.

Рис.3.25. Преобразование трёхфазной электрической схемы, соединённой треугольником, с отключенным линейным проводом в однофазную электрическую схему

Из преобразованной схемы следует:

, , . (3.18)

По первому закону Кирхгофа:

; . (3.19)

Используя формулы (3.18) и (3.19), построим векторную диаграмму:

Рис.3.26. Векторная диаграмма токов преобразованной схемы

3.6. Мощность трёхфазной цепи

При симметричной нагрузке активная мощность трёхфазной цепи равна сумме активных мощностей фаз: P = . Активную мощность трёхфазной цепи можно выразить через фазные значения напряжения и тока:

P = . (3.20)

При соединении звездой соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами равны: , . При соединении треугольником эти соотношения равны: = , . В обоих случаях . Тогда активную мощность можно выразить через линейные значения напряжения и тока:

P = . (3.21)

Реактивная мощность трёхфазной цепи

Q = = . (3.22)

Полная мощность трёхфазной цепи

S = . (3.23)

При расчётах удобно пользоваться следующими формулами:

; ; = ; = ; = .

При несимметричных нагрузках, соединённых звездой или треугольником, активную мощность рассчитывают по формулам:

;

.

Дата добавления: 2015-07-24 ; просмотров: 586 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Соединение треугольником обрыв линейного провода векторная диаграмма

Калькулятор

Сервис бесплатной оценки стоимости работы

  1. Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы
  2. Расчет стоимости придет на почту и по СМС

Номер вашей заявки

Прямо сейчас на почту придет автоматическое письмо-подтверждение с информацией о заявке.

Исследование трехфазных цепей при соединении приемников электрической энергии звездой и треугольником, основные уравнения в трехфазных цепях

Страницы работы

Содержание работы

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО СТРОИТЕЛЬНЫЙ

КАФЕДРА ОБЩЕЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И ФИЗИКЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

по дисциплине Теория Общей Электротехники

Выполнил: ст. гр. УИТ — 22

Проверил: Олькова В.Б.

Цель работы: исследование трехфазных цепей при соединении приемников электрической энергии звездой и треугольником, основные уравнения в трехфазных цепях , анализ аналитическим методом и с помощью топографических диаграмм.

Техника эксперимента

Лабораторная установка, предназначенная для исследования схем при соединении приемников звездой и треугольником, содержит следующие элементы:

Три фазы приемников электрической энергии, расположенных на центральной панели стенда, обозначены буквами A-X, B-Y, C-Z.

1 Каждая фаза состоит из пяти ламп, соединенных параллельно, последовательно включенного конденсатора. Включение ламп в каждой фазе осуществляется тумблерами. Каждый из конденсаторов в фазах можно отключить, зашунтировать его с помощью крайних правых тумблеров K4 , К5 , К6 .

2 Спаренные клеммы, расположенные на центральной панели и панели приборов, которые могут быть замкнуты накоротко расположенными рядом тумблерами. Спаренные клеммы на центральной панели предназначены для измерения фазных токов; спаренные клеммы на панели приборов предназначены для измерения линейных токов, тока в нейтральном проводе.

3 Источник трехфазного напряжения, который может отключится пакетным включателем, P

4 Для измерения напряжений используется вольтметр электромагнитной системы с пределом измерения 0 – 300 В. Измерение токов осуществляется амперметром электромагнитной системы пределом измерения 0 – 2 А.

Задание № 1. Исследование трехфазной цепи при соединении приемников по схеме ”звезда”.

Данные эксперимента

А А А B B B B B B B

Симметричный 0,33 0,3 0,32 132 144 132 0 240 240 240

Перегрузка 0,47 0,32 0,36 96 162 158 15 240 240 240

Перегрузка 0,53 0,51 0,36 120 130 160 10 240 240 240

Обрыв фазы А 0 0,28 0,28 204 126 106 70 240 240 240

замыкания А 0,76 0,4 0,45 0 240 240 140 240 240 240

В соответствии с этими данными строим векторные диаграммы токов и напряжений для каждого случая. Напряжения UAB, UBC и UCA являются линейными напряжениями источника, тогда:

.

а) симметричный режим:

поскольку нагрузка симметричная, то (В)

б) Перегрузка фазы А.

в) Перегрузка фаз А и В.

д) короткое замыкание фазы А.

Задание № 2. Исследование трехфазной четырех проводной цепи при соединении проводников по схеме ”звезда”.

Данные эксперимента

А А А А B B B B B B

Смотрите так же:  Узо уго

Симметричный 0,33 0,3 0,32 0 140 138 140 240 240 240

Перегрузка фазы А 0,58 0,29 0,33 0,24 130 140 132 240 240 240

фаз А и В 0,57 0,52 0,32 0,2 140 136 136 240 240 240

Обрыв фазы А 0 0,29 0,32 0,3 140 138 138 240 240 240

Построим совмещенные векторные диаграммы токов и напряжений для всех рассмотренных режимов работы схемы:

б) Перегрузка фазы А.

в) Перегрузка двух фаз А и В.

Вывод: виды векторных диаграмм, построенных в заданиях №1, №2, видно, что наличие нейтрального провода не позволяет смещаться точке n при несимметричной нагрузке. Отсутствие же его приводит к тому, что при несовместной нагрузке наблюдается большая не симметрия фазных напряжений приемника.

Задание № 3. Исследование трехфазной цепи при соединении приемников по схеме ”треугольник”

В этом эксперименте мы сняли показания приборов для следующих режимов работы схемы: симметричный режим, перегрузка фазы А, обрыв фазы А, обрыв линейного провода А. Результаты измерений занесли в таблицу:

Симметричный 0,8 0,76 0,76 0,45 0,4 0,45 232

фазы А 1,06 1,02 0,72 0,78 0,4 0,45 232

Обрыв фазы А 0,45 0,4 0,75 0 0,4 0,45 232

провода А 0 0,4 0,4 0 0,4 0 232

а) Симметричный режим:

в схеме соединения приемников ”треугольником” линейное напряжение является фазным, поэтому

б) Перегрузка фазы А и В.

г) Обрыв линейного провода А.

Цепь из трехфазной превращается в однофазную с двумя параллельными ветвями

Вывод по работе:мы исследовали трехфазную цепь при соединении приемников электрической энергии ”звездой” и ”треугольником” и с помощью диаграмм наглядно разобрались в процессах, происходящих с токами и напряжениями при различных режимах работы трехфазных цепей.

Соединение генератора и нагрузки треугольником

Соединение, выполненное треугольником, представляет собой такое включение фаз генератора или приёмника, при котором начало одной фазы соединяется с концом другой и т.д.

При соединении треугольником фазные напряжения равны линейным, а линейные токи равны геометрической разности двух фазных токов, подходящих к вершине треугольника.

Поэтому для положительных направлений сил тока, указанных на рис.8.11. справедливо:

; ; (8.15)

(8.16)

*При расчёте трехфазных электрических цепей принято использовать комплексную форму записи уравнений.

Фазные токи рассматриваются по известным линейным напряжениям и проводимостям фаз приёмника:

; ; (8.17)

8.10. Рассмотрим различные режимы работы трехфазной системы при соединении генератора и приёмника треугольником

Равномерная нагрузка фаз генератора.

При симметричной системе ЭДС генератора и равномерной нагрузке фаз ( ) действующие значения сил тока в фазах равны между собой, поэтому линейные токи в фазах равны между собой с фазными токами соотношением .

Векторная диаграмма напряжений и сил тока для этого случая на рис.8.12,а.

Неравномерная нагрузка фаз генератора.

При симметричной системе ЭДС генератора и неравномерной нагрузке фаз ( ) действующие значения сил тока в фазах пропорциональны их проводимостям в соответствии с выражением (8.17).

Векторная диаграмма напряжений и тока для этого случая приведена на рис.8.12,б.

Обрыв одной фазы приёмника.

При обрыве одной фазы приёмника сила тока в ней будет равна нулю. Силы тока двух других фаз не изменятся, также как и фазные напряжения. В линейном проводе, не связанном с оборванной фазой, сила тока не изменится. Линейные токи двух фаз станут равными фазным. В случае обрыва фазы ( ) получим:

; ;

Векторная диаграмма напряжений и тока для этого случая приведена на рис.8.12,в.

Обрыв двух фаз приёмника.

При обрыве двух фаз приёмника сила тока в них будет равна нулю. Сила тока в неповреждённой фазе не изменится. Сила тока в линейном проводе, подходящем к оборванным фазам, будет равна нулю, а величины тока в других линейных проводах будут равны фазным. Так, например, при обрыве фаз и ( ) получим:

; ;

Векторная диаграмма напряжений и сил токов в этом случае приведена на рис.8.12,г.

Обрыв линейного провода.

При обрыве одного линейного провода трехфазная система превращается в однофазную. Напряжение и сила тока в фазе, связанной с оборванным линейным проводом, равны нулю. Две другие фазы оказываются соединёнными последовательно и подключенными параллельно к первой фазе. Так, например, при обрыве линейного провода А фазы и , включённые последовательно, оказываются подключенными параллельно к фазе ВС, напряжение которой равно .

Векторная диаграмма напряжений и токов для этого случая показана на рис.8.12,д.

1. Постоянство мгновенных значений мощности создаёт благоприятные условия для работы генераторов и двигателей с точки зрения их механической нагрузки, так как отсутствуют пульсации вращающего момента.

2. Передача энергии на дальние расстояния трехфазным током экономически более выгодна, чем переменным током с иным числом.

Смотрите так же:  Переходник 12 на 220 вольт для автомобиля

3. Элементы системы – трехфазный АД и трехфазный трансформатор – весьма просты в производстве, экономичны и надёжны в работе.

8.11 Мощность в трёхфазных цепях

Мгновенная мощность трёхфазного генератора равна сумме мгновенных мощностей всех трёх фаз:

(8.18)

(8.19)

При отсутствии нейтрального (нулевого) провода уравнение (8.18) приобретает вид:

,

так как в этом случае , а по определению

Активная мощность Р трёхфазного генератора согласно (8.18), равна сумме активных мощностей всех трёх фаз

,

которая в соответствии с ( ) приводится к виду

В симметричной системе

(8.20)

и, следовательно, независимо от схемы соединения фаз

(8.21)

Применяя (8.18) к расчёту мгновенного значения мощности в трёхфазной симметричной системе, можно убедиться, что р = Р, т.е. сумма мгновенных значений мощностей всех трёх фаз – величина постоянная.

где

р = Р à Постоянство мощности в симметричном решении – одно из крупных достоинств трёхфазной (и вообще – многофазной) цепи. При этом трёхфазные электродвигатели и генераторы имеют благоприятные условия для работы, так как в таком решении отсутствуют пульсации момента, что наблюдается у однофазных электрических машинах.

Реактивная мощность Q трёхфазного генератора определяется как алгебраическая сумма реактивных мощностей всех фаз:

(8.22)

и, в частности, для симметричной системы независимо от схемы соединения фаз

(8.23)

Полная мощность S симметричной трёхфазной системы определяется согласно ( )

(8.24)

Коэффициент мощности λ для трёхфазной цепи вычисляется как

(8.25)

Запишем комплексную форму полной мощности , где — комплексная полная мощность, — комплексное действующее значение напряжения, — сопряжённое комплексное действующее значение тока.

(8.26)

Р – активная мощность, Q – реактивная мощность

Для трёхфазной цепи:

(8.27)

Действительная часть этого выражения представляет собой активную мощность:

(8.28)

Суммарная активная мощность, потребляемая несимметричной трёхфазной цепью, может быть в соответствии с этим выражением измерена при помощи трёх ваттметров, активная мощность равна сумме показаний трёх ваттметров. Такой метод измерения применяется при наличии нейтрального провода, или искусственно создаётся нейтральный ток.

В случае отсутствия нейтрального (нулевого) провода измерение может быть произведено с помощью двух ваттметров (рис.8.14).

В этом случае выражение (8.27) преобразуется следующим образом: искомый ток из условия:

, получаем:

или

(8.29)

В соответствии с (8.29) при изменении активной мощности двумя ваттметрами к одному из них подводится напряжение и ток , к другому – напряжение и ток (рис.8.14.). Показания ваттметров складываются алгебраически.

Информационно-методическое обеспечение дисциплины:

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2019 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.006 с) .

Трёхфазные нагрузки, соединение треугольником. Векторные диаграммы

Трёхфазные цепи. Соединение треугольником
Мне нужно найти линейные токи IA, IB, IC по 1 закону Кирхгофа. Но для этого мне надо знать фазные.

Векторные диаграммы
Может кто подсказать как правильно чертить векторные диаграммы? Вот например в цепи параллельно.

Как строить векторные диаграммы?
В конце лабораторной работы задание: Для всех проведенных опытов на миллиметровой бумаге постройте.

Трёхфазники и векторные диаграммы для них
На рисунке представлена векторная диаграмма для симметричного режима работы трёхфазной цепи. Какие.

Похожие статьи:

  • Цепь 380 вольт Что происходит в электросети при обрыве нуля Всех жителей подъезда, а точнее, левого стояка, девятиэтажного дома постройки 80-х годов постигла беда: внезапно перегорели электродвигатели старых холодильников, работающих стиральных машин, […]
  • Асинхронный электродвигатель каталог Каталог продукции Интернет магазин ТМ «Мотор» представляет каталог электродвигателей с широким ассортиментом продукции от лучших производителей. Наша компания работает для частных лиц, а также мелких, средних и крупных предприятий […]
  • Твердеют провода на наушниках Твердеют провода на наушниках Паяльной лампой нагрей РЕМОНТ ЭЛ.ПЛИТ. Монтаж электропроводки. Замена, перенос,установка дополнительных розеток, выключателей. Крепеж люстр, светильников. Замена электросчетчиков. Установка датчиков […]
  • Провода с черной полосой AlexDM › Блог › Расшифровка цветов проводов B — черныйBV — черный с фиолетовой полосой Br — коричневыйBrB — коричневый с черной полосойBrW — коричневый с белой полосой G — зеленыйGB — зеленый с черной полосойGR — зеленый с красной […]
  • Gu53 220 вольт Лампа OSRAM LS MR16 50 110 4,2W/830 GU5.3 220V (4052899981140) Артикул: 4052899981140 Производитель: OSRAM Тип колбы: MR16 Цоколь: GU5.3 Мощность : 4,2 Ватт Мощность заменяемой лампы : 50 Ватт Тип света: Теплый свет Диммирование: Нет […]
  • Если покрыть провода лаком Подготовка БК регулятора к водным процедурам На RC автомобилях многие сталкиваются с проблемой герметизации силовой установки, особенно при заездах по бездорожью или в сырую погоду. Производители RC электроники не особо жалуют моделистов […]