Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
3 теор_лекц.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
3.66 Mб
Скачать

3.2.1 Режими роботи трифазної системи при з'єднанні споживачів зіркою

Режими роботи трифазної мережі, споживачів з'єднаних зіркою, можуть виникати різного типу та характеру. Розглянемо деякі з них:

  • симетричний Zаb = Zbс = Zса;

  • несиметричний ZаbZbс Zса:

а) обрив фазного проводу;

б) обрив лінійного проводу;

с) ввімкнення в одну із фаз споживачів з активним та активно-індуктивним навантаженням.

Застосовують трипровідну та чотирипровідну схеми з'єднання приймачів зіркою. Трифазні симетричні споживачі електричної енергії вмикають згідно трипровідної схе­ми (без нульового проводу). Типовим навантаженням такого типу є трифазні асинхронні двигуни. Несиметричні приймачі електричної енергії вмикаються згідно чотирипровідної схеми (з нульовим проводом).

3.2.1.1 Симетричне навантаження фаз споживачів

При симетричному навантаженні (Zа = Zb = Zс, φа = φb = φс= arctq (ХФ/RФ), або Zа = Zb = Zс) діючі значення стру­мів у фазах однакові (Iа= Ib= Iс = IФ, або İа= İb= İс = İФ). Вектор струму в нейтральному проводі Īn (İn) дорівнює геометричній сумі векторів фазних стру­мів Īа + Īb + Īс = 0, або İа + İb + İс = 0 (рисунок 3.4 і 3.5,а).

При симетричному навантаженні і з’єднанні споживачів зіркою справедливе співвідношення між лінійними та фазними напругами і струмами:

UЛ = UФ; ІЛ = ІФ.


Рисунок 3.4 Електрична схема з’єднання фаз споживача зіркою

Значення діючих лінійних та фазних струмів визначаються за формулами:

Комплексні значення фазних напруг:

а = Uа e j0 º;

b = Ub e j 120 º;

с = Uс e j 240 º.

Тоді, комплексні значення лінійних напруг:

аb = a b = Uа e j 30 º;

= b с = Ub e j 90 º;

са = с а = Uс e j 210 º.

Комплексні значення фазних струмів (ІЛ = ІФ):

İа = а / Z а;

İb = b / Z b;

İс = с / Z с.

Струм у нульовому проводі:

İn = İа + İb + İс = 0

На рисунку 3.5,а показана векторна діаграма напруг і струмів при симетричному активному навантаженні (RА =RВ = RС), на рисунку 3.5,б при симетричному активно-індуктивному навантаженні,

Рисунок 3.5 Векторні діаграми напруг та струмів при з’єднанні фаз споживачів зіркою:

а) При симетричному активному навантаженні;

б) При симетричному активно-індуктивному навантаженні

3.2.1.2 Несиметричне навантаження фаз споживачів

При несиметричному навантаженні (ZаZb Zс, φа φb φс= arctq (ХФ/RФ), або ZаZb Zс) діючі значення стру­мів у фазах неоднакові (Iа Ib Iс, або İа İbİс). Вектор струму в нейтральному проводі Īn (İn) дорівнює геометричній сумі векторів фазних стру­мів Īа + Īb + Īс 0, або İа + İb + İс 0 (рисунок 3.4 і 3.5,а).

На рисунку 3.6 показана векторна діаграма напруг і струмів при несиметричному активному навантаженні (Rа = Rс Rb). Струм в нейтральному проводі не дорівнює нулеві İn ≠ 0.

Рисунок 3.6 Векторні діаграми напруг і струмів при з’єднанні фаз споживачів зіркою та

несиметричному активному навантаженні

В чотирипровідній системі при обриві фазного проводу, наприклад фазного проводу аn (рисунок 3.7.а) фазний струм ІФ = 0 (Іа = 0). Лінійні та фазні напруги залишаються без змін (рисунок 3.7.б):

Uаb = U = Uса = UЛ, Uа = Ub = Uс = UФ.

Електрична схема та векторна діаграма для цього режиму приведені на рисунку 3.7.

Рисунок 3.7 Електрична схема з’єднання фаз споживачів зіркою а)

та векторна діаграма б) при обриві фазного проводу

При обриві лінійного проводу в чотирипровідній системі (рисунок 3.8.а), наприклад обрив лінійного проводу А-а, струм ІФ = ІЛ = 0 (Іа = 0, Іb = Іс), а напруги (рисунок 3.8.б):

Uа = 0, U = UЛ, Uаb = Uса = Ub = Uс = UФ.

Електрична схема та векторна діаграма для цього режиму приведені на рисунку 3.8.

Рисунок 3.8 Електрична схема з’єднання фаз споживачів зіркою а)

та векторна діаграма б) при обриві лінійного проводу

При відсутності нейтрального проводу і несиметричному навантаженні (рисунок 3.2 і 3.9), між нейтральними точками генератора і навантаження (Nn) виникає напруга зміщення нейтралі:

,

де Y а, Y b, Y с – комплексні провідності фаз споживачів (Y = 1/ Z).

У цьому випадку фазні напруги споживачів не утворюють симетричну трифазну систему і визначаються за формулами:

a = А N n , Ūa = ŪАŪ N n ,

b = В N n , Ūb = ŪВ Ū N n ,

с = С N n , Ūс = ŪС Ū N n .

А векторна сума струмів:

Īа + Īb с = 0.

Рисунок 3.9 Електрична схема з’єднання фаз споживачів зіркою

при відсутності нейтрального проводу

Векторна діаграма напруг і струмів трифазної трипровідної мережі при несиметричному активному навантаженні наведена на рисунку 3.10.

Рисунок 3.10 Векторна діаграми напруг і струмів трифазної трипровідної мережі

при несиметричному активному навантаженні

На рисунку 3.11,а наведена векторна діаграма напруг і струмів для трипровідної мережі при обриві фазного проводу (наприклад, фазного проводу аn). На рисунку 3.11,б наведена векторна діаграма напруг і струмів при несиметричному активному навантаженні і відсутності нейтрального проводу (навантаження фази А зменшене (RА > RВ = RС).

Рисунок 3.11 Векторна діаграми напруг і струмів трифазної

трипровідної мережі:

а) При обриві фазного проводу аn;

б) При несиметричному навантаженні без нейтрального проводу

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]