Три потребителя электроэнергии имеющие одинаковые полные сопротивления фаз Zф
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Три потребителя электроэнергии, имеющие одинаковые полные сопротивления фаз Zф, соединены «звездой» и включены в четырёхпроводную трёхфазную сеть с системой симметричных линейных напряжений Uл. Определить токи Iф по фазам и в нейтральном проводе IN, а также мощность Р трёхфазной цепи с учётом данных, привёденных в таблице 3.1 (с. 38) для каждого варианта задания. Составить электрическую схему питания. Построить векторную диаграмму напряжений и токов с учётом характера нагрузки.
Дополнительное задание. Пояснить, в каких случаях используются трёх и четырёхпроводные трёхфазные электрические цепи? Объяснить назначение нейтрального провода в четырёхпроводных трёхфазных электрических цепях. Дать разъяснение, почему в нейтральные провода не устанавливают предохранители и выключатели?
Примечание. В вариантах 31 − 60 фазное сопротивление Z ф уменьшить в два раза. Таблица 3.1
Вар Uл, В Zф, Ом Фаза А
Фаза В
Фаза С
cos φа характер
нагрузки cos φв характер
нагрузки cos φс характер
нагрузки
5 380 25 1 R 0,865 R, XL 0,705 R, XС
Нужно полное решение этой работы?
Решение
1. По заданной величине коэффициента мощности в каждой фазе определим аргумент комплексного сопротивления, учитывая известный модуль его.
Тогда комплексное сопротивление фаз равно.
2 Начертим схему цепи.
Рис.1. Схема цепи.
3. Запишем напряжения в фазах приемника в комплексной форме.
- фазные напряжения:
4. Линейные (они же и фазные) токи при соединении приемника в «звезду» определяем по закону Ома.
5) Определим ток в нейтральном проводе (для четырехпроводной цепи).
Искомый ток находим по первому закону Кирхгофа.
6. Рассчитаем активную мощность для каждой фазы и всей цепи в целом.
Активная мощность:
7. Принимаем масштаб: для токов: Мi 1см=4А
для напряжений: Мu 1см=40В
и строим векторную диаграмму токов и напряжений на комплексной плоскости
Рис.2
. Векторная диаграмма токов и напряжений..
Дополнительное задание. Пояснить, в каких случаях используются трёх и четырёхпроводные трёхфазные электрические цепи? Объяснить назначение нейтрального провода в четырёхпроводных трёхфазных электрических цепях. Дать разъяснение, почему в нейтральные провода не устанавливают предохранители и выключатели?
Ответ: - Трёхпроводная система «звезда» используется только при симметричной нагрузке фаз , создаваемой трёхфазными потребителями. При этом в каждой фазе цепи протекают равные по величине токи и сдвинутые по фазе на 1200 , что обеспечивает сохранение симметричной системы фазных напряжений. В этом случае напряжения на фазах потребителя равны по величине и сдвинуты по фазе на 1200, благодаря чему обеспечивается номинальный режим работы всех трёх фаз потребителя.
Четырёхпроводная система «звезда с нейтралью» используется, когда возможно возникновение несимметричной нагрузки при подключении в трёхфазную сеть однофазных приемников, например, в осветительных сетях, в которых нагрузка на фазы отличается крайней неравномерностью.
Провод, соединяющий нулевую точку фаз генератора, трансформатора с нулевой точкой нагрузки, называют нулевым или нейтральным.
Его называют нулевым потому, что в некоторых случаях ток в нем равен нулю, и нейтральным исходя из того, что он одинаково принадлежит любой из фаз.
Назначение нулевого провода в том, что он необходим для выравнивания фазных напряжений нагрузки, когда сопротивления этих фаз различны, а также для заземления электрооборудования в сетях с глухозаземленной нейтралью.
Благодаря назначению нулевого провода напряжение на каждой фазе нагрузки будет практически одинаковым при неравномерной нагрузке фаз
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
