Расчет линейной электрической цепи трехфазного напряжения
Для заданных значений, приведенных в таблице начертить схему. По заданным в таблице параметрам и линейному напряжению Uл определить:
1. Фазные и линейные токи (для всех схем включения), а также ток в нейтральном проводе (для четырехпроводной схемы «звезда»).
2. Напряжение смещения (для трехпроводной схемы «звезда»).
3. Активную, реактивную и полную мощность каждой фазы;
4. Построить векторную диаграмму токов и напряжений на комплексной плоскости.
Дано: Uл=110 В; Za=100 Ом; Zb=j300 Ом; Zc=j400 Ом.
Решение
Для заданных значений чертим схему (рис. 1).
Рис. 1
Определяем фазное напряжение:
UФ=UЛ3=1103=63,509 В
Представляем фазные напряжения генератора в комплексной форме, принимая начальную фазу фазы A равной нулю:
UA=63,509 В
UB=63,509e-j120°=-31,754-j55 В
UC=63,509ej120°=-31,754+j55 В
Записываем комплексные сопротивления фаз:
Za=Ra=100 Ом
Zb=jXb=j300=300ej90° Ом
Zc=jXc=j400=400ej90° Ом
Определяем напряжение смещения нейтрали:
UN=UA∙1Za+UB∙1Zb+UC∙1Zc1Za+1Zb+1Zc=63,509100 +63,509e-j120°300ej90°+63,509ej120°400ej90°1100 +1j300+1j400==0,635+0,212ej150°+0,159ej30°0,01-j0,00333-j0,0025=0,635-0,183+j0,106+0,138+j0,0790,01-j0,00583=0,589+j0,1850,0116e-j30,256°=0,618ej17,451°0,0116e-j30,256°=53,354ej47,707°=35,903+j39,467 В
Определяем фазные напряжения приемников:
Ua=UA-UN=63,509-35,903+j39,467=27,606-j39,467=48,163e-j55,029° В
Ub=UB-UN=-31,754-j55-35,903+j39,467=-67,657-j94,467=116,196e-j125,61° В
Uc=UC-UN=-31,754+j55-35,903+j39,467=-67,657+j15,533=69,417ej167,07° В
Для схемы соединения «звезда» фазные и линейные токи равны между собой и определяются согласно закону Ома:
Ia=UaZa=48,163e-j55,029°100=0,482e-j55,029°=0,276-j0,395 А
Ib=UbZb=116,196e-j125,61°300ej90°=0,387ej144,39°=-0,315+j0,226 А
Ic=UcZc=69,417ej167,07°400ej90°=0,174ej77,07°=0,039+j0,169 А
Определяем полную комплексную мощность, активную и реактивную мощности фазы A:
SA=Ua∙I*a=48,163e-j55,029°∙0,482ej55,029°=23,197 ВА
PA=ReSA=Re23,197=23,197 Вт
QA=ImSA=Im23,197=0
Определяем полную комплексную мощность, активную и реактивную мощности фазы B:
SB=Ub∙I*b=116,196e-j125,61°∙0,387e-j144,39°=45,005ej90°=j45,005 ВА
PB=ReSB=Rej45,005=0
QB=ImSB=Imj45,005=45,005 вар
Определяем полную комплексную мощность, активную и реактивную мощности фазы C:
SC=Uc∙I*c=69,417ej167,07°∙0,174e-j77,07°=12,047ej90°=j12,047 ВА
PC=ReSC=Rej12,047=0
QC=ImSC=Imj12,047=12,047 вар
Строим векторную диаграмму токов и напряжений на комплексной плоскости (рис