новая папка / 782_1
.docxМИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Школа базовой инженерной подготовки
Кафедра ТОЭ
Расчетно-графическая работа №3
«Динамическая трехфазная цепь с местной несимметрией»
Вариант №
Выполнила: студент группы 5А
Проверил доцент ОЭЭ ИШЭ
Шандарова Е.Б.
Томск – 2020
Исходные данные
Для заданной схемы дано:
Таблица 1
EА |
ZN |
Zn |
ХГ1 |
ХГ2 |
ХГ0 |
R |
ХДВ1 |
ХДВ2 |
ХДВ0 |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
220ej90 |
20 |
-j20 |
80 |
40 |
35 |
160 |
160 |
80 |
70 |
Вид несимметрии: короткое замыкание фазы c на землю.
Исходная схема изображена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема для расчёта
Записываем исходные данные в mathcad.
1 Короткое замывание фазы С на землю
Для особой фазы C рассчитываются симметричные составляющие напряжения и токов
1.1. В место повреждения вводятся фиктивные ЭДС UА, UВ, UС и записывается условие:
IB = 0;
IС = 0;
UA = 0;
Для особой фазы C:
IA = IA1 + IA2 + IA0;
Рисунок 2 – Схема после ввода фиктивных ЭДС
1.2 Расчётная схема прямой последовательности для особой фазы C
Рисунок 3 – Схема прямой последовательности для особой фазы C
Рисунок 4 – Схема прямой последовательности для особой фазы С после преобразований
1.3 Расчётная схема обратной последовательности для особой фазы С
Рисунок 5 – Схема обратной последовательности для особой фазы С
Рисунок 6 – Схема обратной последовательности для особой фазы С после преобразований
1.4 Расчётная схема нулевой последовательности для особой фазы C
Рисунок 7 – Схема нулевой последовательности для особой фазы B
2. Расчёт токов и напряжений
Так как:
,
UA = UA1 + UA2 + UA0 = (EA2 –Z1* IA1 )+(-Z2* IA2 )+(-Z0* IA0 )=0
то
Далее рассчитываются симметричные составляющие прямой последовательности напряжений и токов фазы С.
Далее рассчитываются симметричные составляющие обратной последовательности напряжений и токов фазы С.
Далее рассчитываются симметричные составляющие нулевой последовательности напряжений и токов фазы C.
Далее определяются напряжения и токи трёхфазной цепи, используя найденные симметричные составляющие фазы C и фазовый оператор.
3 Баланс мощностей
1) Рассчитывается полная мощность, вырабатываемая генератором.
2) Рассчитывается потери полной мощности в обмотках генератора.
3) Рассчитывается полная мощность, потребляемая двигателем.
4) Полная потребляемая мощность нулевом проводе равна 0.
5) В результате полная потребляемая мощность равна:
6) Относительные погрешности:
Относительные погрешности активной и реактивной мощностей равны нулю.
4. Векторная диаграмма
Для построения векторной диаграммы напряжений рассчитываем комплексные потенциалы узлов схемы.
Рассчитанные потенциалы узлов наносим на комплексную плоскость. Направляем между полученными точками векторы ЭДС и напряжений. Строим лучевую векторную диаграмму для токов генератора. Вектор тока генератора фазы С представим в виде суммы векторов прямой, обратной и нулевой последовательностей.
Рисунок 8 – Векторная диаграмма
Вывод:
В данной расчетно-графической работе была рассмотрена динамическая трехфазная цепь с симметричной системой ЭДС генератора и двигателем с заданной местной несимметрией.
Рассматривалось короткое замыкание фазы a на землю. Были рассчитаны симметричные составляющие напряжений и токов, определены напряжения и токи трехфазной цепи, рассчитаны балансы активной и реактивной мощностей, погрешность в расчетах составила 0%.
Были построены совмещенные векторные диаграммы для всех напряжений трехфазной цепи и токов генератора, вектор тока генератора фазы A был представлен в виде суммы векторов прямой и обратной последовательности.
Построенная векторная диаграмма показала правильность расчетов.
Наименьшими по модулю получились ток генератора фазы B, ток двигателя фазы A, напряжение генератора фазы B, а также напряжения двигателя фазы A, равное нулю.
Наибольшими по модулю получились ток генератора фазы A, ток двигателя фазы C, напряжение генератора фазы A, а также напряжение двигателя фазы C.