2.Несимметричная нагрузка при соединении

ЗВЕЗДОЙ (ЧЕТЫРЕХПРОВОДНАЯ СИСТЕМА)

Схема включения, соответствующая рассматриваемому случаю, применительно к осветительной нагрузке приведена на (рис. 2.1, а). В качестве источника симметричной системы напряжений выбран трехфазный трансформатор, вторичные обмотки которого соединены звездой, а параметры обмоток подобраны таким образом, что соответствующие им линейные и фазные напряжения удовлетворяют соотношениям: U_Л = 220 В; U_Ф =U_Л / 3 =127 В.

В качестве несимметричного приемника выбраны три группы ламп накаливания по одной, две и четыре лампочки в соответствующих фазах со следующими номинальными данными: P_Н =127Вт; U_Н =127В.

Общий случай несимметричной осветительной нагрузки и соответствующая векторная диаграмма токов приведены на (рис. 2.1, б). При этом, для изменяющихся числовых значений токов в фазах (I_A = 1А; I_B = 2А I_C = 4А) и их векторов (см. рис. 2.1, б), ток в нулевом проводе I₀ определяется выражением:

; .

Частный случай не симметрии, обрыва одной из фаз (например: А) в симметричном приемнике (по четыре лампочки в каждой фазе) и соответствующая векторная диаграмма токов в фазах приведены на (рис. 1.1, с). Ток в нулевом проводе определим по выражению:

; .

Наиболее часто встречающиеся в практике случай обратного (ошибочного) включения одной из фаз (например: С) источника при симметричном приемнике и соответствующая этому случаю векторная диаграмма токов в фазах приведены на (рис. 2.1, д). В соответствии с приведенной векторной диаграммой и числовыми значениями токов в фазах ( ; ; ) найдем комплекс действующего значения тока в нулевом проводе I₀ по выражению:

; .

Из приведенных примеров видно, что если проводимость между нейтральными точками (N и n) имеет конечное значение, то между ними будет существовать некоторое напряжение не равное нулю, которое в свою очередь, может быть изображено некоторым вектором на соответствующей топографической диаграмме напряжений. Как отмечалось ранее, применительно к точке (n), на основании первого закона Кирхгофа, справедливо соотношение:

Токи, входящие в последнее равенство, можно выразить через соответствующие проводимости и напряжения. В соответствии с принятыми обозначениями обозначим фазные на зажимах генератора через , а фазные напряжения на зажимах приемника через , получим:

, где = ; ;

; ;

и найдем:

,

т.к. , то

Последнее соотношение позволяет по фазным напряжениям генератора и проводимостям определить напряжение между нейтральными точками (N и n), зная которое, легко найти напряжения на зажимах приемников и вычислить ток в каждом из них. Например, фазное напряжение равно:

Если нейтральный провод отсутствует, то в выражении для и для фазных напряжений нужно положить .

Для вычисления напряжения смещения нейтрали и фазных напряжений удобно пользоваться следующей схемой замещения (рис. 2.2, а), соответствующей условным обозначениям электрических величин и параметров приведенных на (рис. 2.2, а).

Следует иметь в виду, что в частных случаях точка (n) на топографической диаграмме напряжений может лежать вне треугольника линейных напряжений (рис. 2.2, б). Смещение нейтральной точки приемника (n) относительно нейтральной точки генератора (N) вызывает изменение напряжения во всех фазах приемника, например, увеличение напряжения в двух фазах (рис. 2.2, б), что нежелательно, а при значительном смещении и недопустимо.