Практическая работа №8
по дисциплине ОП 03. Теория электрических цепей.
Тема: «Симметричные трехфазные цепи».
Цель работы: Расчет симметричных трехфазных цепей.
Оснащение
схема симметричной трехфазной цепи
Основные теоретические положения.
Трехфазные электродвигатели имеют три одинаковые фазы обмотки, и создаваемая ими электрическая нагрузка симметрична. Не симметрию создают однофазные приемники, например лампы электрического освещения и другие бытовые электроприемники. Если при проектировании осветительную нагрузку разделить между фазами поровну, то в процессе эксплуатации нагрузка, как правило, будет несимметричной из-за неодновременности включения ламп.
При большом числе однофазных приемников несимметрия нагрузки, связанная с неодновременностью их включения, невелика, поэтому линии с напряжением 3кВ, 6кВ и выше, предназначенные для электроснабжения предприятий или определенного района (фидерные линии), выполняют трехпроводными, независимо от схемы соединения групп приемников (звездой или треугольником).
В симметричной цепи комплексы сопротивлений фаз приемника одинаковы (ZА =ZВ =ZС = Z) и между зажимами приемника действует симметричная система линейных напряжений при любой схеме соединения источника (звездой или треугольником).
В симметричной цепи достаточно провести расчет одной фазы, так как токи и мощности во всех фазах одинаковы.
При известном линейном напряжении Uд фазное напряжение
Фазный ток, равный линейному,
При соединении треугольником фазное напряжение:
Ток в фазе:
Линейный ток:
При симметричной нагрузке фазные напряжения, токи и углы сдвига фаз между ними в каждой фазе одинаковы, поэтому при определении мощности цепи можно написать общие выражения:
Через линейные величины напряжений и токов:
Порядок выполнения работы
1.Решить задачу:
Рис.1
К трехфазному трансформатору с линейным напряжением на вторичной обмотке 380 В включены звездой электрические лампочки мощностью 40 Вт каждая ( по 100 шт. в фазе) и трехфазный двигатель мощностью 10 кВт, имеющий к.п.д. ή = 85%, Cos φ = 0,8.
Пренебрегая сопротивлением проводов, определить токи в линии.
Решение.
Расчет
можно вести на одну фазу: Uф
= Uл
/
(Считаем)
Ток осветительной нагрузки: Iо = Рф / Uф (Считаем)
Ток в фазе двигателя: Iд = Рд / (3ή Uф Cos φ) (Считаем)
Для нахождения тока в линии нужно сложить токи ламп и двигателя. Эти токи не совпадают по фазе, поэтому разложим их на активные и реактивные составляющие, и сложим одноименные составляющие.
Ток в лампах совпадает по фазе с напряжением, поэтому реактивный ток ламп I0р = 0, активный ток I0а = I0 (Записать)
Активный ток в фазе двигателя I д.а = Iд Cos φ (Считаем)
Реактивный ток в фазе двигателя I д.р = Iд Sin φ (Считаем)
Общий активный ток в линии I а = I0.а + I д.а (Считаем)
Общий реактивный ток в линии I р = I д.р (Записать)
Ток
в линии I
(Считаем)
Контрольные вопросы
Что такое фаза?
Какие элементы составляют фазу?
Какие схемы соединения фаз вы знаете?
В каком случае схема становиться симметричной?
Для чего используется нулевой провод, как он присоединяется?
Сколько линейных проводов может быть?