Задание №3
Условие задачи. К трехфазному источнику с симметричной системой фазных напряжений подключены сопротивления, распределение которых по фазам и значения линейного напряжения Uл, активных R, индуктивных XL и емкостных XC сопротивлений приемников приводится в табл. 3.2. При расчете цепи пренебрегаем сопротивлением линейных и нейтрального проводов.
Требуется:
1) нарисовать схему соединения приемников в звезду с нейтральным проводом;
2) определить токи в линейных и нейтральном проводах;
3) определить активную и реактивную мощности, потребляемые цепью;
4) включить эти же элементы приемника по схеме треугольника, определить фазные и линейные токи;
5) для обеих схем включения провести сравнительный анализ линейных токов в расчетной трехфазной цепи для различных схем соединения и построить векторные диаграммы токов и напряжений.
Таблица 3.2– Варианты контрольных заданий №3
№ варианта |
Данные к заданию №3 |
|||||||||
|
Фаза а (ав) |
Фаза в (вс) |
Фаза с (са) |
|||||||
Uл, В |
R1, Ом |
XL1, Ом |
XC1, Ом |
R2, Ом |
XL2, Ом |
XC2, Ом |
R3,
|
XL3, Ом |
XC3, Ом |
|
1 |
380 |
6 |
4 |
5 |
6 |
6 |
9 |
3 |
5 |
5 |
2 |
220 |
10 |
2 |
0 |
20 |
0 |
0 |
0 |
20 |
0 |
3 |
220 |
40 |
4 |
0 |
10 |
18 |
7 |
0 |
10 |
0 |
4 |
380 |
20 |
0 |
0 |
10 |
20 |
0 |
0 |
10 |
0 |
5 |
220 |
10 |
20 |
0 |
30 |
30 |
0 |
0 |
40 |
0 |
6 |
380 |
10 |
10 |
0 |
10 |
0 |
0 |
0 |
20 |
0 |
7 |
220 |
20 |
0 |
-10 |
50 |
30 |
0 |
0 |
0 |
-40 |
8 |
380 |
30 |
40 |
0 |
10 |
10 |
0 |
0 |
40 |
0 |
9 |
220 |
40 |
30 |
0 |
40 |
0 |
0 |
0 |
30 |
0 |
10 |
380 |
10 |
0 |
0 |
20 |
10 |
0 |
0 |
0 |
-20 |
11 |
220 |
40 |
0 |
-30 |
|
40 |
0 |
0 |
50 |
0 |
12 |
220 |
15 |
10 |
0 |
12 |
0 |
25 |
20 |
17 |
0 |
13 |
380 |
30 |
0 |
20 |
25 |
20 |
0 |
20 |
0 |
30 |
14 |
220 |
10 |
10 |
0 |
5 |
0 |
14 |
15 |
7 |
0 |
15 |
220 |
17 |
0 |
20 |
15 |
15 |
0 |
5 |
0 |
30 |
16 |
380 |
20 |
25 |
0 |
35 |
0 |
20 |
20 |
20 |
0 |
17 |
220 |
5 |
0 |
20 |
10 |
14 |
0 |
18 |
0 |
8 |
18 |
220 |
10 |
17 |
0 |
12 |
0 |
35 |
15 |
10 |
0 |
19 |
380 |
0 |
0 |
25 |
7 |
35 |
0 |
17 |
0 |
20 |
20 |
220 |
0 |
7 |
0 |
10 |
0 |
18 |
0 |
14 |
0 |
21 |
220 |
10 |
0 |
35 |
15 |
5 |
0 |
30 |
0 |
14 |
22 |
380 |
0 |
0 |
17 |
15 |
35 |
0 |
18 |
0 |
20 |
23 |
380 |
18 |
0 |
7 |
0 |
35 |
0 |
30 |
0 |
20 |
24 |
380 |
7 |
7 |
0 |
25 |
0 |
5 |
25 |
15 |
0 |
Контрольные вопросы
1. Что понимают под фазой трёхфазной сети?
2. Дайте определения фазных, линейных и нейтральных (нулевых) проводов.
3. Дайте определения фазных и линейных токов и напряжений.
4. Сколько существует способов связи источников и нагрузки в трёхфазной сети?
5. Как соотносятся между собой фазные и линейные напряжения симметричного трёхфазного источника?
6. При каком условии наличие или отсутствие нулевого провода не влияет на режим работы нагрузки?
7. Почему нейтральный провод линий электропередачи имеет меньшее сечение, чем линейные провода?
8. В каком случае можно использовать трёхпроводную сеть вместо четырёхпроводной?
9. Что такое смещение нейтрали?
10. Как определяется величина смещения нейтрали?
11. Как рассчитываются фазные напряжения при наличии смещения нейтрали?
11. Почему в трёхпроводной системе изменение нагрузки одной фазы влияет на режим работы двух других?
12. Как определяются линейные токи?
13. Как соотносятся между собой фазные и линейные токи при симметричной нагрузке?
14. При каком условии сумма мгновенных значений линейных токов будет равна нулю?
15. Почему при соединении нагрузки треугольником в трёхпроводной сети отсутствует взаимное влияние фазной нагрузки?
16. Как определяется мощность трёхфазной сети при несимметричной нагрузке?
17. Какое условие выполняется для активной и реактивной мощности трёхфазной сети и не выполняется для полной?
18. Какими величинами нужно воспользоваться для вычисления мощности, чтобы выражения не зависели от схемы соединения симметричной нагрузки?
19. Сформулируйте определение трехфазной системы синусоидального тока.
20. Объясните преимущества трехфазной системы синусоидального тока в сравнении с однофазной системой.
21. Назовите способы соединения потребителей электроэнергии в трехфазной системе.
22. Поясните назначение нейтрального провода и почему в этот провод не включаются разъединители и предохранители.
23. Каково соотношение между фазными и линейными напряжениями и токами при соединении трехфазных потребителей электроэнергии звездой и треугольником?
24. Поясните способы включения ваттметров для измерения активной мощности в четырехпроводных и трехпроводных трехфазных электрических цепях.
25. Поясните, чем опасно короткое замыкание фазы потребителя электроэнергии в четырехпроводной системе трехфазной электрической цепи.
26. Укажите условия симметрии трехфазного потребителя электроэнергии.
27. Как изменятся напряжения и токи потребителя электроэнергии в че-тырехпроводной трехфазной симметричной системе при отключении нейтрального провода?
28. В каком случае нельзя использовать метод двух ваттметров при измерении активной мощности трехфазного потребителя электроэнергии?
Таблица 1.1 – Единицы измерения электрических величин
Наименование электрической величины
|
Буквенное обозначение |
Единица измерения |
Наименование единицы измерения |
Производные единицы измерения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Ток |
I |
А |
ампер |
1мА=10-3 А; 1мкА=10-6 А; 1кА=103 А. |
Напряжение |
U |
В |
вольт |
1мВ=10-3 В; 1мкВ=10-6 В; 1кВ=103 В. |
ЭДС |
E |
В |
вольт |
1мВ, 1мкВ, 1кВ. |
Мощность: -активная |
P |
Вт |
ватт |
1кВт=103 Вт; 1МВт=106 Вт. |
-реактивная |
Q |
ВАр |
вольт-ампер реактивный |
1кВАр=103 ВАр; 1МВАр=106 ВАр. |
-полная |
S |
ВА |
вольт-ампер |
1кВА=103 ВА; 1МВА=106 ВА. |
Сопротивление: -активное |
r |
Ом |
ом |
1кОм=103 Ом; 1МОм=106 Ом. |
-реактивное |
x |
Ом |
ом |
|
-полное |
z |
Ом |
ом |
|
Проводимость: -активная |
g |
См |
симменс |
- |
-реактивная |
b |
См |
симменс |
- |
-полная |
y |
См |
симменс |
- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Емкость |
C |
Ф |
фарада |
1мкФ=10-6 Ф; 1nФ=10-12 Ф. |
Индуктивность |
L |
Гн |
генри |
1мГн=10-3 Гн |
Таблица 1.2 – Обозначения условные графические в схемах
ГОСТ |
Наименование |
Обозначение |
|
буквенное |
графическое |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
2.728-74 |
Резистор постоянный |
r, R |
|
2.728-74 |
Резистор переменный |
r, R |
|
2.728-74 |
Конденсатор постоянной емкости |
C |
|
2.728-74 |
Конденсатор переменной емкости |
C |
|
2.728-68 |
Катушка индуктивности без сердечника |
L |
R=1,5…4 |
2.728-68 |
Катушка индуктивности с ферромагнитным сердечником |
L |
|
2.723-68 |
Источник э.д.с. |
e |
|
2.729-68 |
Прибор электроизмерительный |
A V W |
|
2.755-74 |
Выключатель однополосный |
B |
|
2.755-74 |
Выключатель трехполосный |
B |
|
2.755-74 |
Заземление |
З |
|
2.75 5.74 |
Корпус (машины, аппарата, прибора) |
К |
|
2.730-73 |
Диод |
Д |
|
