
IDZ3_Bochkarev
.docx
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»
Институт ИШПР
21.03.01 «Нефтегазовое дело»
Индивидуальное домашнее задание
№3
Вариант - 5
по дисциплине:
Электротехника 1.3
Исполнитель:
|
|
||||
студент группы |
О-2Б12 |
|
Бочкарев Вячеслав Дмитриевич |
|
22.09.2023 |
|
|
|
|
|
|
Руководитель:
|
ФИО |
||||
преподаватель |
|
|
Кулешова Елена Олеговна |
|
|
|
|
|
|
|
|
Томск – 2023
Для электрических цепи, схема которой изображена на рисунке 1, по заданным параметрам трехфазной симметричной нагрузки Zk = Rk jXk и линейному напряжению источника электрической энергии (таблица 1):
рассчитать фазные и линейные токи, записать все токи в показательной форме;
рассчитать и записать в показательной форме фазные напряжения;
рассчитать полную мощность, активную и реактивную мощности симметричного трехфазного приемника;
определить фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе (для четырехпроводной схемы) и фазные напряжения приемников для одного из несимметричных режимов электрической цепи, указанных в примечании к таблице 1;
построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений для случая симметричного режима.
Рисунок 1 – Схема электрической цепи
Номер |
Данные к заданию |
||||||||
Вариант |
Рис. |
Лин. Напр. U |
R1 |
R2 |
R3 |
X1 |
X2 |
X3 |
Примечание |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
|||
5 |
3.2 |
380 |
- |
- |
- |
11 (емк) |
11 (емк) |
11 (емк) |
Обрыв линейного провода А |
Таблица 1 – Исходные данные
Решение:
Исходный данные для расчета представлены в таблице 1:
Номер |
Данные к заданию |
||||||||
Вариант |
Рис. |
Лин. Напр. U |
R1 |
R2 |
R3 |
X1 |
X2 |
X3 |
Примечание |
В |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
|||
5 |
3.2 |
380 |
- |
- |
- |
11 (емк) |
11 (емк) |
11 (емк) |
Обрыв линейного провода А |
Таблица 1 Исходные данные для расчета
Схема по условию представлена на рисунке 1
Рисунок 1 Схема к заданию
Рассчитаем фазные и линейные напряжения:
Трехфазный приемник симметричен, тогда справедливо:
Так как линейные значения опережают фазные, то, принимая фазовый угол фазы А = 0,
Сопротивление представлено реактивной емкостной составляющей, тогда
Рассчитаем фазные и линейные токи:
Рассчитаем полную мощность, активную и реактивную мощности симметричного трехфазного приемника:
Так как активного сопротивления нет, то и активной мощности нет. Реактивное сопротивление составляет 13200 ВАР
Коэффициент мощности равен
Определим фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе (для четырехпроводной схемы) и фазные напряжения приемников для несимметричного режима электрической цепи, указанного в примечании к таблице 1:
При
обрыве линейного провода фазы А полагаем,
что
,
ток IA=0,
напряжение UA
останется неизменным (Z0=0).
По
закону Кирхгофа при симметричной
нагрузке
,
при обрыве и несимметричной нагрузке
ток в нейтрале будет равен
Фазные напряжения приемников останутся без изменений.
Построим векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений для случая симметричного режима.
За масштаб примем U=5ед/220В, I=2 ед 20А
Рисунок 2 – Векторная диаграмма токов и напряжений