iomeldar (1021896), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Токи нулевой последовательности могут быть только в тех ветвях цепи, которые выполнены четырехпроводными (имеют нулевой провод) или входят в замкнутые контуры (составленные пз трехфазных элементов с непосредственными электрическими соединениями). Если в какой-либо ветви система векторов токов может образовывать только замкнутый многоугольник, то такая ветвь в схеме замещения нулевой последовательности должна иметь проводимость, равную нулю (отсутствовать).
Это приводит к тому, что схема нулевой последовательности может заметно отличаться по общему виду от схем прямой и обратной последовательностей. Оуществеипой особенностью схемы нулевой последовательности является необходимость иметь утроенные сопротивления нулевых проводов и элемеи. тов, включенных а нейтрали трехфазной цепи. Зги сопротивления должны включаться в те ветви схемы замещения нулевой последовательности, и которых должен быть соответствующий ток нулевой последовательности. Особенности составления схем нулевой последовательности обиаружи.
ваются и при наличии в трехфазной цепи трансформаторов, поскольку имеется непосредственная связь с магнитной системой определенной конструкции н условиями возникновения магнитных потоков отдельных фаз, а также в связи с наличвем различных схем соединений обмоток. Токи нулевой последовательности в ветвях, связанных через трансформаторы, могут быть только в тех случаях, когда обмотки с обеих сторон соединены по схеме звезда с четырехпроводным выполнением соединений с другичи элемеитачн цепи. Прн этом ток нулевой последовательности прн трансформация не изменяет своей начальной фазы; ~а 1 ~э %~ и 'п~ '! Если одна из обмоток трансформатора имеет трехпроводное соединение с другими элементами цепи, то в соответствующей ветви не может быть тока нулевой последовательности.
Если с одной из сторон обмотка трансформатора соеаинена по схеме треугольника, то в четырехпроводной ветен с другой стороны ток нулевой последовательности вызывает появление тока в самом треугольнике, цнрку- Зйэ ляция которого соответствует условиям трансформации, так как токи всех фаз равны по величине и совпадают по фазе. Прн атом система з. д. с, в фазах равна системе падений напрягкений в них, позтому в системе междуфазных напряжений составляющей нулевой последовательности не может быть. Если обе обмотки трансформатора (двухобмоточного) соединены по схеме треугольника, то токов нулевой последовательности в соответствующвх ветвях цепи не будет (могут быть токи нулевой последовательности только в самих обмотках, если в магнвтопроводе имеется система магнитных пото. ков нулевой погледовательност~Ь $13.3. Выражение мощности при несимметричных режимах через симметричные составляющие Комплексная полная мощность для многофазной цепи при несимметричном режиме га гл Зм = ~х~ З„=.
Х и„~„. а=! а=! Если напряжения и токи разложить на симметричные составляющие: га — ! й) ~ гг егае! е=! г'„= ~ 1глегаегь е=! ТО МОЩНОСТЬ га — 1 !и-! Я =- ~ пгЦсгг,л =- Х Бам, А=! А=о где полная мощность для симметричной й-й системы (соответствующей последовательности) 5 =Р„„+д„„=тцl елее=лгу„(„(созгре+)з!п р„), нли д д 5„=лг~~.", У';)';= гп ~ г",Лг.
г=! !' = ! Таким образом, активные и реактивные мощности для систем всех последовательностей складываются: га — ! Рм= ~ Рю ФИ вЂ” ! Я =Хне Система напряжений одной последовательности (й) с системой токов другой последовательности (д) не создает мощности (.'I„У,= О, 468 поскольку е!а <6~-ае) 0 з; а=о так как графически может быть представлена замкнутым т-угольником. В частности, для трехфазной несимметричной цепи комплексная полная мощность где О„У, н У,— комплексные значения напряжений соответственно прямой, обратной н нулевой последовательностей; 1, и Г, †сопряженн комплексные значения токов соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей. Однако величина полной мощности прн несимметричном режиме не характеризует энергетические процессы, протекающие в миогофазной цепи.
Суммарная активная мощность определяет только среднее значение мощности за полпериода основной частоты, а следовательно, и значение энергии за целое число полупериодов. Суммарная реактивная мощность не является величиной показательной. В частности, при одном и том же значении реактивной мощности для систем прямой, обратной и нулевой последовательности в трехфазной цепи процессы протекают различно как по отдельным фазам, так и для всей трехфазной цепи.
Поэтому суммарной величиной реактивной мощности не рекомендуется пользоваться. Энергетическую характеристику состояния многофазной цепи в несимметричном режиме можно получить с помощью величины комплекса пульсирующей мощности: т а-~ Ф,„= ч" И'„= ~ и„(„Х ~чР ~и,„1',„=т Х О,1,. а=~ а ~ а=~ и ч=ю и у=о й+д=и~п а+ч=ч ~я В частности, для несимметричной трехфазной цепи М,=З~и,Г',+Г'У,+и,1,). Таким образом, в несимметричном режиме обнаруживается пульсация мгновенной мощности с удвоенной частотой для любой части многофазной цепи. Амплитуда этих пульсаций определяется модулем пульсирующей мощности. Так, например, многофазная электрическая машина, работающая в несимме- тричном режиме, должна испытывать толчки электромагнитной мощности (толчки в ней происходит так же, как и в цепи однофазного тока, но с другой амплитудой), зависящей от сте- пени несимметрии, когорая для трехфазной цепи иногда опре- деляется коэффициентом несимметрии напряжений и токов У', а„= —.
и а = —. У, ' l, и коэффициентом неуравновешенности напряжений и токов когда ! д) ( =- ~ о (а„+ аг+ ()„р,.) ~. Пример 13.2. Двпгатевь включен в электрическую трехфазную сеть с междуфазиым напряженнем 220 в. Система напряжений несимметричная и имеет составляющую обратной последовательности У,=-0,1У,=22 в, Система токов в цепи получается несимметричной: ток прямой последова! тельностн 1, = 1Оа; ф, = — л; ток обратной последовательности !,=5аг ! 1 гр,= — я. Известно, что в фазе а напряжения прямой и обратной погледо- 3 вательностей совпадают по фазе, т.
е. агКУ,= агКУа. Определить пульсации мгновенной л~ощности, отразкаюшиеся иа режилге работы вращающейся части двигателя и приводимого во вращение механизма, Р е ш е н н е. Средняя мощность Р = Р 3 (У !, соз <р, + У 1, соз гр ) — — Р 3 ~220 1Π— +22 5 — ) =-2 8 квш. 2 2) Пульсиру|ощая ьющность Д = Р'З(У,!,+У',!',). Если принять, что ага У, = ага У, = О, 1 тч=)г 3 (22 1Ое ' +220 бе ' /=(1,12 — 11,94) квт, илн по модулю Я=2,2 квт. Такяи образом, наибольшее значение мгновенной мощности Ркэас '= 2,8+ 2,2 = 5,0 кат, нанцеиьшее— Ряав —— 2,8 — 2,2=0,6 кввг. Реактивная мощность, найденная по правилам суммирования, () = 'г' 3 (У,l, з(п ~р,+У,!,аш ш,) =2,85 клар, в данном случае ие характеризует протекание энергетического процесса.
В частности, такая же реактивная мощность была бы в симметричиоч 470 и режиме при 1,=10,2а и ш,= — В действительности энергетический про- 4 цесс в сравниваемых случаях протекает различно: во втором случае никаких пульсаций мгновенной мощности нет, токи в фазах иные, графики мгновенной мощности по отдельным фазам другие и т. д. й 13.4. Методы расчета несимметричных режимов при заданных граничных условиях В многофазных электрических цепях могут возникать такие условия работы, при которых в случае симметрии параметров активных элементов н одинаковых соответственных параметрах фаз всех пассивных элементов все же возникает несимметричный режим.
Это может иметь место, например, при разрывах цепи в отдельных фазах, прн ненормальных соединениях между фазамн (в частности, при коротких замыканиях), в процессе каких-либо переключений и т. д. Расчет режимов работы цепи в таких случаях требует использования заданных граничных условий. В некоторых случаях эти граничные условия приводят к таким простым соотношениям между симметричными составляющими токов и напряжений, что для выполнения расчета можно соединить схемы разных последовательностей в комплексную схему заме- л! щения. Прн наличии параметров, входящих в схемы замещения различных последовательностей, такие граничные условия позволяют определить напряжения и токи всех последовательностей, а значит, и полные величины напряжений н токов в различных фазах элементов цепи.
Пример 1З.З. Составить комплексную схему для случая разрыва трехфазиой цепи в одной фазе. Р е ш е н не. Пусть разрыв произошел в фазе а. Если соответствующее место цепи выделить 1рпс. рис. !з.а 13.6), то для расчета можно использовать следующие условия, которые являются граничными: так в фазе а отсутствует, т. е. !и — — О, и напряжения между сечениями л4 и !У цепи в фазах Ь н с равны нулю Уэдзм=У ми=о, так как этн фазы остаются непосредственно электрически соединенйыми Эти условия приводят к следующим соотяоше.
ниям между спмметрпчнымн составляющими токов !а + !г р !ч — О и между симметричными составляющими напряжений ану, -1-а!1,-Р и,=-п, гу,+ ю',+ и,=о. Отсюда получается следующее равенство: 1 с 3 = !'3 = с!э = — ! альт. 3 471 Полученные формулы дают возможность получить камплексиую схему, которая в даипом случае составляется иэ схем прял~ой, обратной и нулевой последовательностей путем их параллельного соединения (рис. 13.7). Если схемы обратной и нулевой последовательностей представить ввиде эквивалентных полиых сопротивлений, соответственно равных Е„и Е,ю то та же комплексная схема замещения будет иметь вид, представленный на риг. 13.3, В этой схеме непосредственно определяются только напряжения и токи прямой последовательности в любой части цепи, а также иапря- г с у г, Рис. 13.7 Р .
13.3 жекия и токи обратной и нулевой последовательностей лишь для ветви с разорванной фазой. Если требуется определить напряжения и токи и в других частях цепи, то зта можно выполнить путем определения напряжений и токов обратной и нулевой последовательиостеи с помощью схемы, показаииой иа рис. 13.7. Наложение режимов всех трех последовательностей дает искомый несимметричный режим. Пример !3.4. Составить комплексную схему для случая иеправильиого соединения двух фаз, когда при восстановлении соедииеипя в одной из ветвей цепи ошибочно фазу Ь в сечеиии М соединили с фазой с в сечении ЬГ (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
