ТОЭ 2 / 690_3
.docxМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
|
Институт ЭНИН
Кафедра ТОЭ
Расчётно-графическая работа №3
«Динамическая трёхфазная цепь с местной несимметрией»
Вариант 690
Выполнил:Толмачев Н А
студент группы 5А91
Проверил преподаватель
Носов Е Г
Томск 2021
Задание
Для динамической трёхфазной цепи с симметричной системой ЭДС ЕА, ЕВ, ЕС генератора и двигателем при заданной местной несимметрии для комплексов действующих значений напряжений и токов выполнить следующее.
1. Для особой фазы рассчитать симметричные составляющие напряжений и токов.
2. Определить напряжения и токи трёхфазной цепи.
3. Рассчитать балансы активной и реактивной мощностей.
Построить совмещённые векторные диаграммы для всех напряжений трёхфазной цепи и токов генератора (один из векторов напряжения или тока представить в виде суммы векторов прямой, обратной и нулевой последовательностей).
Исходные данные
Исходные данные для расчёта представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные для расчёта
EА |
ZN |
Zn |
ХГ1 |
ХГ2 |
ХГ0 |
R |
ХДВ1 |
ХДВ2 |
ХДВ0 |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
127e-j30 |
ɷ |
-j20 |
90 |
45 |
40 |
180 |
180 |
90 |
80 |
Вид несимметрии: короткое замыкание между фазами а и b.
Исходная схема изображена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема для расчёта
1 Короткое замывание между фазами а и b
Для особой фазы C рассчитываются симметричные составляющие напряжения и токов
1.1. В место повреждения вводятся фиктивные ЭДС UА, UВ, UС и записывается условие:
IC = 0;
IА + IB = 0;
UA – UB = 0;
Для особой фазы C:
IC = IC1 + IC2 = IC0 = 0, но IC0 = 0 (так как нет связи с "землёй"), поэтому IC1 = - IC2.
UA = а2UC1 + аUC2 + UC0;
UB = аUC1 + а2UC2 + UC0;
UC = UC1 + UC2 + UC0.
Тогда:
UA – UB = (а2 – а)UC1 + (а – а2)UC2 = 0, поэтому UC1 = UC2.
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
Расчёт нулевой последовательности не производится, так как нет связи с "землёй".
2 Расчёт токов и напряжений
Так как:
;
UС1 = UС2, то
Далее рассчитываются симметричные составляющие прямой последовательности напряжений и токов фазы С.
Далее рассчитываются симметричные составляющие обратной последовательности напряжений и токов фазы С.
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.
В результате:
4 Векторная диаграмма
Для построения векторной диаграммы рассчитаем комплексные потенциалы узлов схемы. Для этого примем
Рисунок 7 – Векторная диаграмма
Вывод: в ходе проделанной работы была рассмотрена ситуация короткого замыкания между фазами (поперечная несимметрия). На фазах с коротким замыканием напряжение на нагрузке двигателя оказалось одинаковым, а ток на проходящий через нагрузку генератора в фазе А максимален, а в фазе С максимален на нагрузке двигателя.