
- •Розділ 3. Трифазні електричні кола
- •3.1. Генерування трифазної системи ерс
- •3.2. Незв’язані трифазні системи
- •3.3. Сполучення фаз джерела й приймача зіркою
- •3.3.1. Сполучення зіркою симетричного трифазного приймача
- •3.3.2. Сполучення зіркою несиметричного трифазного приймача
- •3.4. Сполучення трикутником у трифазній системі
- •3.5. Потужність у трифазних колах
- •3.6. Коефіцієнт потужності та методи його підвищення
- •3.7. Розрахунок складного трифазного кола
- •3.7.1. Опори приймача сполучені зіркою без нульового проводу
- •3.7.1.1. Симетричне навантаження фаз
- •3.7.1.2. Обрив лінійного проводу Вb
- •3.7.1.3. Коротке замикання фази ob приймача
- •3.7.2. Опори приймача сполучені «зіркою» з нульовим проводом, комплексний опір якого
- •3 .7.2.1. Симетричне навантаження фаз (рис. 3.10)
- •3.7.2.2. Обрив лінійного проводу (рис. 3.11)
- •3.7.2.3. Коротке замикання фази приймача
- •3.7.3. Опори приймача сполучені трикутником
- •3 .7.3.1. Симетричне навантаження фаз
- •3.7.3.2. Обрив лінійного проводу
- •3.7.3.3. Коротке замикання фази « » приймача
3.7.3. Опори приймача сполучені трикутником
3 .7.3.1. Симетричне навантаження фаз
Для
спрощення розрахунків перетворимо
трикутник опорів
приймача в еквівалентну зірку опорів
.
Комплексний опір променя симетричної зірки:
Надалі порядок розрахунку перетвореної схеми такий же, як і схеми зірки без нульового проводу при симетричному навантаженні (завдання 3.7.1.1).
Отже, комплексні провідності симетричного навантаження фаз генератора:
Комплексні
лінійні струми:
Перевірку
правильності обчислень комплексних
струмів виконаємо, записавши рівняння
першого закону Кірхгофа для перерізу
:
Так як комплексні фазні струми еквівалентної зірки приймача рівні комплексним лінійним струмам генератора, то комплексні фазні напруги еквівалентної зірки приймача:
Комплексні лінійні напруги приймача:
Так як відповідні комплексні лінійні напруги початкової і перетвореної схеми приймача одні й ті ж, то комплексні фазні струми трикутника приймача визначаються із відношень:
Перевірку правильності обчислень комплексних фазних струмів зробимо, склавши рівняння першого закону Кірхгофа для вузла :
Комплексна потужність симетричного трифазного приймача:
Отже, трифазний симетричний приймач споживає:
активну
потужність
;
реактивну ємнісну потужність
.
Повна
(установлена) потужність приймача
Комплексні спади напруг на опорах лінійних проводів:
Використовуючи обчислені значення комплексних напруг і струмів, будуємо на комплексній площині топографічну векторну діаграму (рис. 3.24).
Вектори фазних і лінійних напруг генератора відкладаємо на комплексній площині звичайним способом (завдання 3.7.1.1).
Вектори фазних напруг , й еквівалентної зірки приймача відкладаємо з вузлової точки „ ”.
Вектори
лінійних напруг приймача
,
й
відкладаємо у відповідності з векторними
рівностями:
Вектори спадів напруг на опорах лінійних проводів являють собою векторні різниці фазних напруг генератора і відповідних фазних напруг приймача:
Вектори
фазних струмів
,
й
трикутника приймача відкладаємо з
вузлової точки «
»,
а вектори лінійних струмів приймача
відкладаємо у відповідності з векторними
рівняннями:
3.7.3.2. Обрив лінійного проводу
Для
спрощення розрахунків перетворимо
трикутник опорів
приймача в еквівалентну зірку опорів
,
комплексний опір променя якої (завдання
3.7.3.1):
Так як
провід
обірваний, то опір його
,
а провідність:
З попереднього розрахунку:
Комплексна
напруга зміщення нейтралі:
Комплексні лінійні струми:
Комплексні спади напруг на опорах лінійних проводів:
Комплексні фазні напруги еквівалентної зірки опорів приймача:
Комплексні лінійні фазні напруги трикутника опорів приймача:
Комплексні фазні струми трикутника приймача:
Комплексні
струми
та
виявились рівними, так як після обриву
лінійного проводу
виявились сполученими послідовно фази
та
приймача і через них протікає один і
той же струм:
Перевірку правильності обчислень комплексних струмів виконаємо, склавши рівняння першого закону Кірхгофа для вузла « » приймача:
Комплексна потужність несиметричного приймача:
Отже, трифазний несиметричний приймач споживає:
активну
потужність
;
реактивну ємнісну
потужність
.
Повна
(установлена) потужність приймача
Використовуючи обчислені значення комплексних напруг і струмів, будуємо на комплексній площині топографічну векторну діаграму (рис. 3.26).
Вектори фазних і лінійних напруг генератора відкладаємо на комплексній площині звичайним способом (завдання 3.7.1.1).
Вектор
напруги зміщення нейтралі
відкладаємо з точки «
»;
він своїм кінцем упирається в середину
вектора лінійної напруги
.
Вектор
фазної напруги приймача
відкладаємо з точки «
»
у напрямку відставання під кутом
, а вектор фазної напруги
– в напрямку випередження піл кутом
.
Вектор
має нульову довжину.
Вектор
лінійної напруги приймача
співпадає за величиною і напрямком з
вектором фазної напруги
,
а вектор лінійної напруги
рівний і направлений зустрічно вектору
фазної напруги
.
Вектори
спадів напруг на опорах лінійних проводів
й
являють собою векторні різниці відповідних
векторів фазних напруг генератора і
приймача:
;
.
Вектори
струмів у лінійних проводах
й
рівні за модулем і знаходяться у
протифазі.
Вектори
фазних струмів трикутника приймача
й
відкладаються з точки «
»;
вони співпадають за напрямком і величиною.
Вектор
фазного струму
протилежний за напрямком векторам
й
і рівний подвоєній довжині кожного з
них.