Ucheb_posobie_ETE_zadachi

Рис. 2.6. Фрагмент 3 расчета трехфазной цепи по схеме звезда в Mathcad

Рис. 2.7. Векторная диаграмма трехфазной цепи по схеме звезда в Mathcad

33

34

Рис. 2.8. Имитационная модель трехфазной цепи по схеме звезда в Multisim

Назначение измерительных приборов в схеме звезда

Амперметры IA, IB, IC предназначены для измерения линейных (фазных) токов в фазах А, В, С;

вольтметры EAB, EBC, ECA – для измерения линейных ЭДС трехфазного источника энергии;

UAB, UBC, UCA – для измерения линейных напряжений потребителя; UA, UB, UC – для измерения фазных напряжений потребителя;

URA, ULA, UCA, ULCA – для измерения падений напряжений на элементах R, L, C и на участке с реактивными элементами L и C фазы A потребителя; URB, ULB, UCB, ULCB – для измерения падений напряжений на элементах R, L, C и на участке с реактивными элементами L и C фазы В потребителя; URC, ULC, UCC, ULCC – для измерения падений напряжений на элементах R, L, C и на участке с реактивными элементами L и C фазы С потребителя; амперметр IN и вольтметр UN – для измерения тока и напряжения нейтрали; XWM1, XWM2, XWM3 –для измерения активной мощности в фазах А, В, С.

Контрольные задания

Начертить схему электрической цепи с учетом заданных параметров.

1.Рассчитать линейные и фазные напряжения, напряжение смещения нейтрали.

2.Определить активную, реактивную и полную комплексную мощности фаз А, В и С, а также всей трехфазной цепи.

3.Построить векторную диаграмму токов и напряжений, исходя из рассчитанных параметров схемы (табл. 2.1).

Примечание. Для решения данной задачи студенты могут воспользоваться математической моделью в Mathcad из лабораторного комплекса лабораторных работ.

35

Таблица 2.1

Параметры электрической цепи

2.2. Аварийные режимы в трехфазных цепях по схеме звезда с нейтральным проводом и без него

Рассмотрены различные аварийные режимы, возникающие в трехфазной цепи при соединении по схеме звезда с нейтральным проводом и без него:

1)симметричная нагрузка;

2)несимметричная нагрузка;

3)несимметричная нагрузка, обрыв нейтрального провода;

4)обрыв линейного провода А, звезда с нейтральным проводом;

5)обрыв линейного провода А и обрыв нейтрального провода;

6)обрыв фазы А, звезда с нейтральным проводом;

36

7)обрыв фазы А и обрыв нейтрального провода;

8)короткое замыкание фазы А, звезда с нейтральным проводом;

9)короткое замыкание фазы А, звезда с нейтральным проводом, обрыв линейного провода А (ключ КА разомкнут); короткое замыкание фазы А, звезда с нейтральным проводом, обрыв линей-

ного провода А (ключ КА разомкнут), обрыв фазы А (ключ KAF разомкнут);

10)короткое замыкание фазы А, звезда без нейтрального провода;

11)короткое замыкание фазы А, обрыв линейного провода А, звезда без нейтрального провода;

12)короткое замыкание фазы А, обрыв линейного провода А, звезда без нейтрального провода, обрыв фазы А.

Для каждого случая приведена принципиальная электрическая схема, схема цепи для измерения в Multisim и векторная диаграмма токов, напряжений.

Особенности соединения по схеме звезда в общем случае (все варианты):

1. Линейные ЭДС источника равны разностям соответствующих фазных ЭДС

(например, EAB = EA − EB).

2.Линейные напряжения потребителя равны разностям соответствующих фазных напряжений (UAB = UA − UB).

3.Фазные напряжения равны разностям соответствующих фазных ЭДС и напряжения нейтрального провода (UA = EA − UN).

4.Фазные токи равны линейным.

5.Ток в нейтральном проводе равен сумме фазных токов.

37

1. Симметричная нагрузка (рис. 2.9 – 2.11)

Рис. 2.9. Принципиальная схема

-Re

Рис. 2.10. Векторная диаграмма фазных и линейных напряжений, фазных токов (UN = 0, φФ = +45º)

38

39

Рис. 2.11. Результаты моделирования принципиальной схемы в Multisim

2.Несимметричная нагрузка, звезда с нейтральным проводом

(рис. 2.12 – 2.14)

Рис. 2.12. Принципиальная схема

-IA

-Re

Рис. 2.13. Векторная диаграмма фазных и линейных напряжений,

фазных токов (UN = 0, IN = IA + IB + IC , φА = 0º, φВ = +45º, φС = −45º)

40