l10n1 (1274702), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Такие провода называют линейные. Напряжения междудвумя линейными проводами - линейные напряжения. Линейные напряженияопределяют как разность фазных напряжений:Из векторной диаграммы можно определить комплексы линейных напряжений:U AB  U A  U B  U Л30 , U BC  U B  UC  U Л  90 ,UCA  UC  U A  U Л150 , где U Л - действующее значение линейного напряжения.Для симметричной системы прямой последовательности U Л  3U Ф . При фазномнапряжении U Ф  220 В линейное напряжение U Л  3  220  380 В. Линейныенапряжения источника U AB  38030 В, U BC  380  90 В, U CA  380150 В.2. При соединении обмоток генератора «треугольником» конец одной обмоткиподсоединен к началу другой.

Три фазы генератора образуют замкнутый контур, вкотором действует ЭДС, равная сумме ЭДС, индуцированных в фазах генератора. Длясимметричной системы прямой последовательности сумма фазных ЭДС или фазныхнапряжений равна нулю, ток в замкнутом контуре треугольника равен нулю 2.Линейные провода при соединении треугольником подключаются к точкамсоединения начала одной фаз и конца другой. Напряжение между линейными проводамиравно напряжению между началом и концом одной фазы, т.е.

при соединениитреугольником U Л  U Ф . При U Ф  220 В, линейные напряжения образуютсимметричную тройку прямой последовательности:U AB  2200 В, U BC  220  120 В, UCA  220120 В.Виды соединения нагрузкиДля трехфазной нагрузки используют соединения фаз "звездой" и соединения фаз"треугольником". При соединении фаз нагрузки "звездой" нулевую точку нагрузкиобозначают 0' ( N  или n ). Для симметричной нагрузки Z A  Z B  ZC  Z иZ AB  Z BC  ZCA  Z .2Для симметричной системы нулевой последовательности фазный ток генератора IГ 3EФ, линейное3Z Гнапряжение U AB  U BC  UCA  EФ  IГ Z Г  0 . При несимметричной системе фазных ЭДС в фазах генераторапоявляется ток нулевой последовательности, система линейных ЭДС также будет несимметричной.Способы соединения генератора и нагрузкиНа практике используют различные комбинации соединения обмоток генератора иприемника: "звезда"-"звезда", "звезда"-"треугольник", "треугольник" - "звезда","треугольник" - "треугольник".При соединении обмоток генератора и приемника "звезда"-"звезда" возможночетырехпроводное и трехпроводное соединения генератора и нагрузки.В четырехпроводной системе потребитель (нагрузка) одним проводом подключается клинейному проводу, другим - к нулевому.При соединении обмоток генератора и нагрузки звездой ток в линейном проводе(линейные ток в линейных проводах) равен току в фазах генератора и нагрузки (фазныетоки в фазах генератора и нагрузки): I Л  I Ф .

Фазные напряжения на нагрузке U A0 ,U B0 , U C0 меньше фазного напряжения на источнике за счет падения напряжения влинейных проводах, если принять Z Л  0 , то фазные напряжения на приемникесчитаются равными фазным напряжениям источника.Ток в нейтральном проводе равен сумме фазных токов нагрузки I N  I A  IB  IC .

Вслучае симметричной нагрузки фазные токи представляют собой симметричную тройкупрямой последовательности и сумма токов равна нулю. При симметричной нагрузке ток внейтральном проводе не равен нулю и наличие нулевого провода является обязательным3.В случае отсутствия нулевого провода (трехпроводная система) при несимметричнойнагрузке возникает несимметрия напряжений и потенциал точки 0' "смещается"относительно потенциала точки 0. Появляется "напряжение смещения нейтрали" U 00 .Поэтому отключение нулевого провода при неравномерной (например, бытовой,осветительной) нагрузке недопустимо. Для безопасности нулевой провод заземляют 4, внем нельзя устанавливать предохранители, выключатели и т.д. Трехфазный двигательпеременного тока включается в сеть "звездой" без нулевого провода.Основным преимуществом четырехпроводной системы является возможностьвключения электроприемников на разные напряжения.

Так для снабжения смешанныхосветительно-силовых нагрузок осветительные нагрузки включаются на фазноенапряжение, а силовые нагрузки (электродвигатели) - на линейное.34Как правило, сечение нулевого провода меньше, чем сечение линейных проводов.Система PEN, международное обозначение линейных проводов L1, L2, L3Схема зануления в сети с глухозаземленной нейтральюОбозначения:1 – болт присоединения заземления или зануления; 2 – защитный аппарат; 3 – светильник;4 – однофазный электроприемник; 5 – выключатель; 6 – повторное заземлениеПри соединении фаз приемника или генератора "треугольником" возможно толькотрехпроводное соединение.

В таком случае I Л  I Ф , сумма линейных токовI A  IB  IC  0 . В случае симметричной нагрузки I Л  3I Ф .Если Z Л  0 , то линейные напряжения на приемнике считаются равными линейнымнапряжениям источника, токи в фазах приемника определяются через линейныенапряжения, а токи в линейных проводах - по первому закону Кирхгофа через фазныетоки. При отсутствии нулевого провода для безопасной работы трехфазной системы всеэлектроприемники должны иметь защитное заземление.Схема заземления электроустановки с изолированной нейтральюОбозначения:1 – пробивной предохранитель; 2 – магистраль заземления; 3 – болт присоединениязаземления или зануления; 4 – защитный аппарат в металлическом корпусе;5 – однофазный электроприемник; 6 – выключатель; 7 – светильник; 8 – заземляющаяшина5.1 Расчет трехфазных цепей при соединении фаз нагрузки "звезда" длячетырехпроводной системыПри симметричном режиме Z A  Z B  ZC  Z .Тогда составляют расчетнуюсхему на одну фазу, т.к.

линейные токи образуют симметричную систему прямойпоследовательности.1. Для расчета токов применяют закон Ома:IA UAUBUC, IB  I A  120 , IC  I A120 .Zл  ZZл  ZZл  Z2. Ток в нейтральном проводе:IN  I A  IB  IC  I A  I A  120  I A120  0 .Векторная диаграмма для случая, когда Z имеет активно-индуктивный характер(ток в фазах нагрузки отстает от приложенного фазного напряжения на угол  ) имеетвид:Расчет несимметричного режима при Z N  0 (идеальная нейтраль) проводят позакону Ома, так U 00  0 .

При этом линейные токи и токи в фазах приемника:IA UA;Zл ZAIB UB;Zл  ZBIC UC.Z л  ZCТок в нейтральном проводе I N  I A  I B  I C .РасчетнесимметричногорежимаприZN  0(неидеальнаянейтраль)целесообразно осуществлять в следующем порядке:1. Находят напряжение смещения нейтрали U 00 .

Это напряжение между общейточкой источника и общей точкой нагрузки:U 00UAUBUCZ л  Z A Z л  Z B Z л  ZC.1111Z л  Z A Z л  Z B Z л  ZC Z N2. Линейные токи, как и фазные в приемнике, определяются из выражений:IA U A  U 00;Zл ZAIB Ток в нейтральном проводе: I N U B  U 00;Zл  ZBIC U C  U 00.Z л  ZCU 00.ZNПроверка решения осуществляется по первому закону Кирхгофа:I N  I A  IB  IC.Пример 25. Определить показания амперметров, если фазное напряжениеU Ф  220 В, а R  L  1 C  55 Ом. Построить векторную диаграмму токов.В данной трехфазной цепи несимметричная нагрузка, линейные провода инейтральный (нулевой) провод – идеальные. Токи в линейных проводах (фазные вприемнике) определяются фазными напряжениями на источнике, т.к. U 00  0 .Ток в фазе А I A U A U A 2200 4 А,ZAR55ток в фазе В I B U B U B 220  120 4  210 А,Z B jX Lj 55ток в фазе С IC UCUC220120 4210 А,ZC  jX C j 55ток в нулевом проводе I N  I A  I B  I C  4  4  120  4120  2,92180 А.Векторная диаграмма:Показания амперметров: IА1 = 4 А, IА2 = 4 А, IА3 = 4 А, IА4 = 2,92 А.5.2 Расчет трехфазных цепей при соединении фаз нагрузки "звезда" длятрехпроводной системыПри отсутствии нейтрального (нулевого) провода I A  IB  IC  0 .На рисунке показана схема трехфазной цепи без соединения общих точек 0 и 0' .Для симметричного режима Z A  Z B  ZC  Z .

Напряжение смещениянейтрали в таком случае для симметричного источника прямой последовательностиU 00UA UB UB 1(U A  U B  U B )ZZZZ 0 , т. к. (U A  U B  U B  0 ).1 1 13 Z Z ZZ1. Для расчета токов применяют закон Ома:IA UAUBUC, IB  I A  120 , IC  I A120 .Zл  ZZл  ZZл  Z2. Сумма линейных токов равна нулю:I A  IB  IC  I A  I A  120  I A120  0 .Расчет несимметричного режима без нейтрального провода проводят вследующем порядке:1. Находят напряжение смещения нейтрали U 00 . Это напряжение между общейточкой источника и общей точкой нагрузки:U 00UAUBUCZ  Z A Z л  Z B Z л  ZC л.111Z л  Z A Z л  Z B Z л  ZC2. Линейные токи, как и фазные в приемнике, определяются из выражений:IA U A  U 00;Zл ZAIB U B  U 00;Zл  ZBIC U C  U 00.Z л  ZCПроверка решения осуществляется по первому закону Кирхгофа: I A  I B  I C  0 .Пример 26.

Определить показания вольтметров, если линейное напряжениеисточника U Л  380 В, R  L  1 C  76 Ом. Построить векторную диаграммунапряжений.Фазное напряжение источника U Ф U Л 380 220 B . Рассчитаем напряжение33смещения нейтрали с учетом Z Л  0 :2200 220  120 22012076j 76( j 76)U 0'0  220  220  210  220210 11176 j 76 ( j 76) 160, 6  160, 6180 B.Фазные напряжения на нагрузке: U A0  U A  U 00  220  (160,6)  380,6 В,U B 0  U B  U 00  220  120  (160,6)  196,6  75 В,U C 0  U C  U 00  220120  (160,6)  196,675 В.Показания вольтметров: UV1 = 380,6 В, UV2 =UV3 = 196,9 В.Топографическая диаграмма:Пример 27.

Фазное напряжение источника. Uф=220 В. Рассчитать токи втрехпроводной трехфазной системе при соединении фаз приёмника "звезда".Решение:1. В симметричном режиме Z A  Z B  ZC  5  j 4,5  6,7342 Ом.В симметричном режиме U 00  0 , расчет проводим на одну фазу А ( принимаем 0  0 )IA UA2200 32,7  42 А, I B  I A  120  32,7  162 А,Z6,7342I C  I A120  32,778 А.Проверка: I A  I B  I C  0 .2. Несимметричный режим Z A  5  j 4,5  6,7342 Ом, Z B  3,5  j5  6,155 Ом,ZC  5 Ом. Найдем напряжение смещения нейтрали:U 00U A U B UC2200220  120 220120Z A Z B Z C 6,73426,1555111111Z A Z B ZC6,7342 6,155 532,69  42  36,066  175  441200,1486  42  0,16393  55  0, 2(24, 293  j 21,874)  (35,929  j3,143)  (22  j38,105)(0,1104  j 0,0994)  (0,09403  j 0,13428)  0, 233,636  j13,088 36,06158,7 77, 22231,7  76,311  j11,716 B0, 4044  j 0, 2336 0, 467  55Напряжения на фазах приемника (нагрузки):U A0  U A  U 00  220  (76,311  j11,716)  296,311  j11,716  296,542,3 BU B 0  U B  U 00  (110  j190,5)  (76,311  j11,716)  33,689  j178,784  181,93  100,6 BU C 0  U C  U 00  (110  j190,5)  (76,311  j11,716)  33,689  j 202, 216  20599,5 BФазные (линейные) токи:IA U A0 296,542,3 44,08  39,7  33,907  j 28,173 A ,ZA6,7342IB U B 0 181,93  100,6 29,81  155,6  27,163  j12, 276 A ,ZB6,155IC U C 0 20599,5 4199,5  6,738  j 40, 443 A .ZC5Проверка:I A  IB  IC  0,006  j 0,006  03.

В несимметричном режиме произошел обрыв линейного провода в фазе С.В этом случае I A  IB  0 , т.к. IC  0 . Найдем напряжение смещения нейтрали:U 00UA UB2200220  12032,69  42  36,066  175ZZ B 6,73426,155 A11110,01486420,1639355Z A ZB6,7342 6,155(24, 293  j 21,874)  (35,929  j3,143)(0,1104  j 0,0994)  (0,09403  j 0,13428)11,636  j 25,017 27,59  114,9 88,86  66,1  35,968  j81, 26 B0, 20443  j 0, 23368 0,3105  48,8Напряжения на фазах приемника (нагрузки):U A0  U A  U 00  220  (35,968  j81,26)  184,032  j81,26  198,424,2 BU B 0  U B  U 00  (110  j190,5)  (35,968  j81, 26)  145,968  j109, 24  182,32  143, 2 BU C 0  U C  U 00  (110  j190,5)  (35,968  j81, 26)  145,968  j 271,76  308, 48118, 2 BФазные (линейные) токи:IA U A0 198, 424, 2 29, 48  17,8  28,069  j9,012 A ,ZA6,7342IB U B 0 182,32  143, 2 29,88  198, 2  28,385  j9,333 A .ZB6,155Проверка: I A  IB  0,316  j 0,321  0 .4.

Характеристики

Список файлов лекций