Цель работы: выполнить расчет трехфазной цепи при симметричной нагрузке, определить параметры цепи.
Задание для практической работы:
Приемник электрической энергии, соединенный треугольником, имеет в каждой из фаз активное сопротивление и емкость . Определить: токи в фазах приемника и в линии, с помощью которой приемник подключен к сети с линейным напряжением и частотой , активную, реактивную и полную мощности приемника. Построить в масштабе векторную диаграмму.
Исходные данные для расчета взять из таблицы 1 согласно варианту.
Таблица1 - Исходные данные для расчёта
Номер варианта
29 33 260 270 100
Рис. 1 – Схема электрической цепи
Решение
1. Реактивное сопротивление конденсатора:
2. Полное сопротивление каждой из фаз:
3. При соединении треугольником фазное напряжение равно линейному напряжению:
4. Нагрузка симметричная, поэтому расчет можно свести на одну фазу, т.е. токи во всех фазах равны. Токи в фазах:
5. Токи в линейных проводах, при симметричной нагрузке:
6. Коэффициент мощности каждой из фаз:
7. Активная, реактивная и полная мощности симметричного приемника:
8. Построение векторной диаграммы.
Задаемся масштабом: по току по напряжению
Длина векторов фазных (линейных) напряжений:
Длина векторов фазных токов:
При построении векторной диаграммы вначале откладываем три вектора фазных (линейных) напряжений с углом сдвига фаз относительно друг друга на 1200. Векторы фазных токов опережают вектора фазных напряжений на угол , т.к. нагрузка активно-емкостная. Соединив концы векторов фазных токов, получаем треугольник линейных токов, являющихся геометрической разностью векторов соответствующих фазных токов:
Векторная диаграмма приведена на рис. 2.
Рис. 2 – Векторная диаграмма токов и напряжений
9. Выводы по работе.
В результате выполнения работы рассчитали сопротивление реактивного элемента, анализ вычислений показал, что емкостное сопротивление уступает по величине, активному сопротивлению.
Рассчитали ток в фазах цепи и линейных проводах.
Определили активную, реактивную и полную мощности, потребляемые трехфазной цепью.
Построили векторную диаграмму токов и напряжений.
Контрольные вопросы
1. Как соединить фазы токоприемника звездой?
Соединение, при котором концы всех трех фаз потребителя объединяют в общую точку, называемую нейтральной точкой n, а начала фаз подсоединяют к трехфазному источнику питания посредством линейных проводов, называется соединением звездой трехфазного потребителя.
2. Какое напряжение называется фазным и линейным?
Напряжение между любой фазой и нулём — фазное.
Линейным называется напряженье между 2-мя фазами линии или когда определяется величина между 2-мя проводами различных фаз.
3. Дать определение фазному и линейному току.
Фазные токи – токи, проходящие по фазам.
Линейные токи – токи, проходящие по линейным проводам.
4. Какие существуют зависимости между действующими линейными и фазными напряжениями трехфазной четырех проводной сети?
.
5. Какая система называется симметричной?
Трехфазная система считается сбалансированной или симметричной, когда напряжения и токи каждой из фаз имеют одинаковую амплитуду, а сдвиг амплитуды по фазе равен 120 градусов
. Если не выполняется хотя бы одно из этих условий, то система считается асимметричной, или разбалансированной.
6. Когда можно обойтись без нейтрального провода?
При симметричной нагрузке.
7. Как определить ток в нейтральном проводе?
Ток в нейтральном проводе равен геометрической сумме токов отдельных фаз:
8. К чему может привести обрыв нулевого провода?
Обрыв нуля — это аварийный режим работы трехфазной электросети при котором, в результате обрыва (отгорания) нулевого рабочего провода, в случае несимметричной нагрузки, на подключенных к данной сети однофазных электроприемниках возникает напряжение значительно ниже либо наоборот значительно превышающее номинальное напряжение однофазной сети.
Последствия обрыва нуля — это вышедшее из строя электрооборудование и в первую очередь это дорогостоящие электронные приборы, такие как компьютеры, телевизоры, современные стиральные машины и т.д., которые являются наиболее чувствительными к перепадам напряжения сети, и в особенности к его повышению.
9. Какой генератор называется трехфазным?
Трехфазными генераторами называются генераторы переменного тока, одновременно вырабатывающие несколько ЭДС одинаковой частоты, но с различными начальными фазами
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
