32. Подключение трехфазного генератора к цепи потребителя треугольник- треугольник

В цепи “треугольник-треугольник” равными оказываются линейные и фазные напря­жения, а линейные токи являются суперпозицией фазных токов: ; ; .

a б

При соединении –

Линейные токи равны разности фазных токов:

Фазные токи определяются через линейные:

Линейные токи , следовательно, положительное направление для линейных токов – от генератора к приемнику; для фазных – по направлению обхода контура. Тогда по ЗТК:

линейные токи равны разности соответствующих фазных токов.

При соединении фаз генератора треугольником линейные напряжения:

33. Симметричный режим работы трехфазной цепи

Обычно в трехфазных цепях используют симметричную систему фазных ЭДС и стремятся все фазы нагружать одинаково, т.е. сопротивление всех трех фаз нагрузки равны:

Тем самым обеспечи­вается симметричный режим работы трехфазной цепи.

Для соединения “звез­да-звезда” в случае симметричной системы фазных ЭДС комплексные векторы фазных и линейных напряжений с учетом их амплитуд и взаимных фазовых сдвигов можно выстроить на комплексной плоскости характерным треуголь­ником:

Таким образом, векторы линейных напряжений образуют равносторонний треугольник, где нулевая точка совпадает с его центром тяжести.

Линейное напряжение:

Действующие значения гармонических напряжений электросетей определены стандартом. Это – 127 В, 220 В, 380 В, 660 В.

При соединении звезда-звезда (*–*):

При соединении –

Линейные токи равны разности фазных токов:

Фазные токи определяются через линейные:

34. Трехфазные цепи при несимметричных нагрузках

Обычно в системах трехфазных цепей стремятся реализовать симметричные ре­жимы работы. Однако на практике приходится сталкиваться с тем, что комплекс­ные сопротивления фаз нагрузки нельзя считать одинаковыми.

Напряжение между нейтральными точками потребителя и источника обозначается и называют напряжением смещения нейтрали. Рассмотрим это напряжение на примере четырехпроводной цепи. Используя метод двух узлов, запишем:

,

где - проводимости ветвей ( ).

Линейные токи и ток в нейтральном проводе рассчитываются по формулам:

Если пренебречь сопротивлением проводников Z_пр ≈ 0, то

Напряжение на фазах нагрузки равно фазному напряжению источника питания.

Таким образом в четырехпроводной цепи напряжение смещения нейтрали равно нулю при Z_пр = 0.

Токи вычисляют по формулам (1-4), но без и Z_пр.

36. Измерительные трансформаторы

В тeхникe бoльшиx тoкoв и выcoкиx нaпpяжe­ний измepeния элeктpичecкиx величин пpoизвoдят тoлькo чepeз измepитeльныe тpaнcфоpмaтopы - mpаcнcфopмaтopы тoкa и тpaнcфopмaтоpы напpяжeнuя. Taк, нaибoльший ток, кoтopый eщe мoжнo измepить пyтeм нeпocpeдcтвeннoгo включeния прибopa, cocтaвляeт 600 A, a нaпpяжeниe - 2000 B

Tpaнcфopмamop moкa coстoит из cepдeчникa и двух обмоток - первичной и вторичной

Рисунок 25.6

Первичную обмотку, которая содержит небольшое количество витков,включают пoслeдoвaтeльнo c нaгpyзкoй, в цепи кoтopoй нeoбxодимo измepитъ ток, а к втоpичнoй oбмoткe, c большим чиcлoм витков, пoд­ключaют aмпepмeтp. Taк как coпpoтивлeниe aмпep­мeтpa мало, тo мoжнo cчитaть, что тpaнcфopмaтop тока paбoтaeт в peжимe кopoткoгo замыкания, пpи кoтopом cyммapный магнитный поток рaвeн paзнo­cти пoтoкoв, coздaнныx пepвичнoй и втopичнoй oб­мoткaми.

Измepяeмый ток, пpoтeкaя пo пepвичнoй oбмoткe с низким coпpoтивлениeм, coздaeт нa нeй вecьмa нe­бoльшoe пaдeниe нaпpяжeния, кoтopoe тpaнcфopми­рyeтcя вo втopичнyю обмoткy. Пocкoлькy чиcлo виткoв втopичнoй обмотки знaчитeльнo бoльшe, чем y пepвичнoй, то на ней пoлyчaeтcя знaчитeльнo большee нaпpяжeниe пpи мeньшeм тoкe.

T paнcфоpмaтop тока пpимeняют нe только для oп­peделeния cилы тока, нo и для включения тoкoвыx обмоток вaттмeтpoв и нeкoтopыx дpyгиx пpибopoв. Bывoды обмоток тpaнcфopмaтopa тока мapкиpyют cлeдyющим oбpaзoм: пepвичнaя aбмoткa - Л₁ и лЛ₂ (линия), втopичнaя - И₁ и И₂ (измеритель).

Рисунок 25.7

Трансформатор тока не только расширяет преде­лы измерения приборов, но и гальвалически отде­ляет вторичную цепь от первичной, изолируя тем самым прибор от высоких напряжений сети. По­этому измерительиые приборы монтируют обычным способом на распределительных щитах. При этом для безопасности один вывод вторичной обмотки заземляют для того, чтобы при пробое изоляции меж­ду обмотками провод с высоким потенциалом ока­зался замкнутым на землю. Трансформаторы тока изготавливают таким образом, чтобы номинальный ток вторичной обмотки составлял 5А.

Вторичную обмотку работающего трансформа­тора тока нельзя размыкать и оставлять разомк­нутой. Она всегда должна быть замкнута на при­бор или закорочена. Это следует делать потому, что при разомкнутой вторичной обмотке магнитный поток в сердечнике обусловлен лишь большим пер­вичным током, а не разностью потоков первичного и вторичного токов. Этот большой магнитный по­ток создаст на вторичной обмотке высокое напря­жение, опасное для жизни. Кроме того, большой магнитный поток может вызвать перегрев сердеч­ника.

Э то трансформатор с разъёмным сердечником, смон­тированный в одном корпусе с амттерметром. Пи на­жатии на рукоятку сердечник размыкается и им обхватывается провод с измеряемым током. После от­пускания рукоятки специальная пружина плотно за­мыкает сердечник, и амперметр показывает силу тока в проводе. В данном случае провод с измеряемым током выступает в роли первичной обмотки. Измери­тельные клещи очень удобны, так как позволяют из­мерять ток в любом месте линии без разрыва провода, хотя точность таких измерений невысока.

Трансформатор напряжения состоит из сердеч­ника и двух обмоток - первичной и вторичной (рис. 7.8).

Рисунок 25.8

Первичная обмотка содержит значительно больше витков, чем вторичная. На первичную обмотку подается измеряемое напряжение U₁, а к вторичной обмотке подсоединяется вольтметр. Поскольку сопротивление вольтметра велико, то по вторичной обмотке течет небольшой ток, и можно считать, что трансформатор напряжения работает в режиме холостого хода, т.е. изменения вторичного напряжения пропорциональны изменениям первичного при постоянном коэффициенте трансформации. Фаза вторичного напряжения противоположна фазе первичного. Выводы трансформатора напряжения обозначают следующим образом: выводы первичной обмотки - A,X, выводы вторичной - a,x. Все трансформаторы напряжения изготавливают таким образом, чтобы номинальное напряжение вторичной обмотки было равно 100 В.