2.1. Особенности расчета несимметричных трехфазных цепей.

Если фазные сопротивления или проводимости неравны между собой, то говорят, что трёхфазная нагрузка несимметрична.

На pис.2.12.a изображена векторная диаграмма фазных и линейных напряжений в нагрузке в соответствии с условно принятыми на рис.2.4 положи­тельными направлениями токов, сходящихся в нулевой точке приемника "0₁". Здесь векторы линейных напряжений направлены от точки, соответствующей первому индексу, к точке, соответствующей второму индексу, а векторы фаз­ных напряжений сходятся в нулевой точке приемника.

а б

Рисунок 2.12

На практике, однако, ВД рис.12.а заменяется ВД рис.12.б. где векторы фазных и линейных напряжений, приложенных к нагрузке, изменяют свои на­правления на обратные, что позволяет сохранить основные соотношения между фазными и линейными напряжениями в неизменности.

(14)

Из анализа (14) следует, что сумма линейных напряжений равна нулю. Предположим, что нам известно положение нулевой точки нагрузки "0₁"на топографической ВД (ТВД), например, как на рис. 2.12.б.

На основании первого закона Кирхгофа для звезды с нулевым проводом для точки "0₁" получим:

. (15)

Выразим комплексы токов через комплексы проводимостей и искомые комплексы падений напряжении в фазах нагрузки

(16)

Подставим (16) в (15), тогда

. (17)

Из ТВД на рис. 2.12. найдем падения напряжений в фазах нагрузки:

(18)

Подставляя (18) в (17) найдем напряжение смешения нейтрали

. (19)

Определив напряжение смещения нейтрали, можно согласно (18) рассчи­тать падения напряжений в нагрузке, а затем из (16) найти линейные или фазные токи нагрузки и ток в нулевом проводе.

Анализ (19) показывает, что при Z₀=0, Y₀=1/Z₀=, следовательно, в этом случае смещение нейтрали нагрузки относительно нейтрали источника отсутст­вует =0.

Если Z₀= (обрыв), трехфазная четырехпроводная система превращает­ся в трёхпроводную. но т.к. при этом Y₀=1/Z₀=0, то напряжение смещения ней­трали нагрузки относительно нейтрали источника будет максимально возмож­ным при заданных значениях:

.

Таким образом, нулевой провод (нейтраль) с сопротивлением равным нулю Z₀=0 обеспечивает независимую работу фаз источника и на­грузки. Трёхфазную трёхпроводную систему можно рассматривать как частный случай звезды с нулевым проводом, когда сопротивление нулевого провода равно бесконечности.

2.2. Векторные диаграммы напряжений и токов в симметричных и несимметричных режимах при различных фазных сопротивлениях нагрузки.

В зависимости от величины и характера сопротивлений в фазах нагрузки, величина и распределение фазных падений напряжений и токов могут быть раз­личными. Следовательно, ВД напряжений и токов могут иметь различный вид.