14. Многофазные системы. Экономические преимущества трехфазных систем.

Многофазной системой называется совокупность переменных э. д. с. (токов, напряжений и т. д.) одной частоты и сдвинутых по фазе одна относительно другой на какие-либо углы. Если амплитуды отдельных э. д. с. равны и э. д. с. сдвинуты по фазе друг относительно друга на углы, равные (где m — число фаз), то такая система называется симметричной многофазной системой.Преимущества трехфазных систем: 1)      передача энергии трехфазным током на большие расстояния в экономическом отношении наиболее выгодна; 2)      элементы трехфазной системы – трехфазный асинхронный двигатель и трехфазный трансформатор просты в изготовлении и надежны в работе; 3)      при симметричной нагрузке величина мгновенной мощности постоянна и не изменяется во времени. Поэтому создаются благоприятные условия для генератора.

1 5. Соединение приемников «звездой» с нейтральным проводом и без него. Назначение нейтрального провода. Связь фазных и линейных токов напряжений. Влияние несимметрии нагрузки на линейные и фазные напряжения. Возможные аварийные режимы. Область применения соединения «звездой» с нейтральным проводом.Соединение в звездуЕсли концы всех фаз генератора соединить в общий узел, а начала фаз соединить с нагрузкой, образующей трехлучевую звезду сопротивлений, получится трехфазная цепь, соединенная звездой. При этом три обратных провода сливаются в один, называемый нулевым или нейтральным. Трехфазная цепь, соединенная звездой, изображена на рис. 7. 1. Рис. 7.1Провода, идущие от источника к нагрузке называют линейными проводами, провод, соединяющий нейтральные точки источника N_и приемника N' называют нейтральным (нулевым) проводом.Схема соединения источника и приемника звездой без нейтрального провода приведена на рис. 3.10.Рис. 3.10При симметричной нагрузке, когда Z_a = Z_b = Z_c = Z_φ, напряжение между нейтральной точкой источника N и нейтральной точкой приемника n равно нулю, U_nN = 0.Назначение нейтрального провода:Соединение нейтральных точек генератора и приёмника электроэнергии нейтральным проводом позволяет снизить напряжение смещения нейтрали практически до нуля и выровнять фазные напряжения на приёмнике электроэнергии. Небольшое напряжение будет обусловлено только сопротивлением нулевого провода.Связь линейных напряжений с фазными можно установить через разность потенциалов линейных проводов как u_AB = u_AN + u_NB = u_ANu_BN = u_Au_B или в символической формеU_AB = U_AU_B ; U_BC = U_BU_C ;U_CA = U_CU_A .Несимметрия токов и напряжений — явление, при котором амплитуды фазных напряжений (токов) и/или углы между ними не равны между собой.Причины несимметрии напряжений могут быть разными, но основная из них - это несимметрия токов в сети, обусловленная неравенством нагрузки по фазам^[1].В зависимости от схемы соединения вторичных обмоток трёхфазного трансформатора на питающей подстанции возможны различные последствия несимметрии.Так при соединении обмоток звездой и четырёхпроводном питании потребителей (с нулевым проводом), возможны следующие ситуации:Обрыв нулевого провода — в этом случае линейное напряжение остается неизменным, а фазовые напряжения распределяются между однофазными потребителями пропорционально их электрическому сопротивлению.Короткое замыкание фазного провода на нулевой — в этом случае, если не сработает защита от коротких замыканий, напряжение между оставшимися фазами и нулевым проводом также увеличится.

1 6. Соединение приемников «треугольником». Связь линейных и фазных напряжений.СОЕДИНЕНИЯ ПРИЕМНИКОВ ТРЕУГОЛЬНИКОМКак видно из схемы, каждая фаза приемника при соединении треугольником подключена к двум линейным проводам. Поэтому независимо от значения и характера сопротивлений приемника каждое фазное напряжение равно соответствующему линейному напряжению: U_ф = U_л.Рис. 27. Соединение фаз приемника треугольником и векторные диаграммы в случае симметричной нагрузкиСвязь линейных напряжений с фазными можно установить через разность потенциалов линейных проводов как u_AB = u_AN + u_NB = u_ANu_BN = u_Au_B или в символической форме U_AB = U_AU_B ; U_BC = U_BU_C ;