Курсовая работа: Исследование трехфазных электрических цепей в стационарном и переходном режимах

В трехфазную промышленную сеть с линейным напряжением U_л=380 В (50 Гц) включены два потребителя 1 и 2 (рис. 1). Первый потребитель представляет собой резистивную несимметричную нагрузку, соединенную «звездой» с нулевым проводом, мощности фаз которой составляют Р_А=7,6 кВт; Р_В=5 кВт; Р_С=4 кВт.
Второй потребитель является симметричной нагрузкой с общей активной мощностью P₂=58 кВт и коэффициентом мощности cosφ₂=0,6 активно-индуктивного характера. Фазы второй нагрузки соединены "звездой". Для улучшения коэффициента мощности второго потребителя до cosφ_2K=0,96 в сеть может быть включен компенсатор, обладающий потерями активной мощности Р_К=0,9 кВт.
Источник трехфазного напряжения представляет собой генератор, обмотка которого соединена "звездой" с нулевым проводом с внутренним фазным сопротивлением R₀ = 24·10^-3 Ом и Х₀ = 29·10^-2 Ом.

ЗАДАНИЕ

1. Рассчитать токи и напряжения на элементах при отключенном
   компенсаторе, мощности потребителей и общую мощность всей сети.
   Вычислить результирующий коэффициент мощности всей сети.

Примечание. При расчете трехфазной цепи рекомендуется принять начальную фазу линейного напряжения U_AB равной 45⁰. Сопротивление линейных проводов принять равными нулю.

1. По полученным результатам расчета построить векторные диаграммы токов и напряжений, потребителей и источника питания.
2. Начертить развернутую схему цепи с указанием эквивалентных
   сопротивлений и индуктивностей в фазах приемников и источника.
3. Вычислить эквивалентные параметры компенсатора из условия
   улучшения коэффициента мощности второго приемника до значения cosφ_2К. В расчетах учесть мощность потерь в компенсаторе Р_К.
4. Рассчитать трехфазную сеть при включенном компенсаторе, т.е.
   определить токи фаз компенсатора и линейные токи источника питающего два потребителя и компенсатор.
5. Построить векторные диаграммы токов и напряжений источника и
   приемников при подключенном компенсаторе.
6. Вычислить результирующий коэффициент мощности всей трехфазной
   сети работающей с компенсатором.
7. Вычислить ЭДС фазы B генератора из условия реальной нагрузки при
   наличии внутреннего сопротивления генератора.
8. В фазе С трехфазной цепи определить закон изменения токов при
   переходном процессе, при частичном коротком замыкании в приемнике.

Примечание. Под частным коротким замыканием подразумевается уменьшение эквивалентного резистивного сопротивления и индуктивности фазы приемника 2 в два раза.

1. Построить в масштабе временную диаграмму найденной величины.
2. Проанализировать расчеты и сделать выводы о режиме работы
   цепи без компенсатора, о назначении компенсатора; о распределении
   нагрузки и о переходных процессах в цепи.

Примечания:

1. Для расчета переходного процесса в одной из фаз цепи рекомендуется при необходимости заменить соединение приемника 2 эквивалентным соединением «звезда» с нулевым проводом.
2. Для упрощения анализа переходных процессов рекомендуется параллельную схему замещения фазной нагрузки компенсатора заменить эквивалентной последовательной.

Содержание:
Введение……………………………………………………………….……………..…2
Задание……………………………………………………………….……………..…..3
Для заданного варианта трехфазной сети………………………….….………..…....4
Содержание………………………………...............…………………….…….……….5

1. Расчет трехфазной сети без компенсатора реактивной мощности второго приемника.………………………………………............…………………………….. 6
2. Построение векторных диаграмм напряжений и токов источника и приемников.……………………..………………………………………...…...……...9
3. Определение схемы трехфазной сети с отключенным компенсатором………………………………….……...................................................... .10
4. Расчет параметров компенсатора …………..…………………………………………….…..11
5. Расчет трехфазной сети при улучшенном компенсатором коэффициенте мощности второго приемника……………………………….…………………......12
6. Построение векторных диаграмм при подключенном компенсаторе………………………………………………..………….....................13
7. Вычисление результирующего коэффициента мощности всей цепи с подключенным компенсатором..…………………………………………………....15
8. Вычисление фазной ЭДС генератора..………………………………………..….15
9. Расчет переходного процесса в трехфазной цепи......................................... ..16
10. Построение графика изменения мгновенного значения найденной величины во времени ……………………………………………………………………….....…...19
11. Анализ результатов расчетов ……………………......................................... .21

Литература..………………………………………………………………........…….22