Файл: Высшего образования московский технологический институт.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2023

Просмотров: 626

Скачиваний: 28

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Провода, соединяющие начала фаз генератора с нагрузкой называются линейными, а токи протекающие в этих проводах – линейными токами ( ,  ,  ). Напряжение между двумя линейными проводами называют линейным напряжением ( ,  ,  ). Провод, соединяющий нейтраль генератора и нейтраль приемника, называют нейтральным проводом, а ток протекающий в этом проводе – током нейтрального провода ( ). Ток, протекающий от начала к концу фазы нагрузки, называется фазным током нагрузки ( ,  ,  ), при соединении нагрузки звездой фазные токи равны линейным.

Напряжение между началом и концом фазы называют фазным напряжением ( ,  ,  ). Фазным током генератора является ток, протекающий через фазную обмотку статора. Расположение фаз по часовой стрелке называется прямым чередованием фаз (А, В, С), а против часовой – обратным чередованием (А, С, В).



Рисунок 4.4 - Четырехпроводная трехфазная цепь (звезда с нейтральным проводом)



Рисунок 4.6 - Трехпроводная трехфазная цепь при соединении нагрузки звездой

В трехпроводной трехфазной цепи фазные напряжения приемника не будут равны соответствующим фазным напряжениям источника. В этом случае между нейтральными точками источника и приемника возникает напряжение   - напряжение смещения нейтрали. Для определения напряжения смещения нейтрали можно воспользоваться методом двух узлов:

,

где  ,  ,   - комплексные проводимости фаз нагрузки. Зная напряжение смещения нейтрали и фазные напряжения источника можно определить фазные напряжения на нагрузке:



  1. Соединение приемников «треугольником». Выражение активной мощности через линейные напряжение и ток



Рис. 3.12. Соединение фаз приемника треугольником

На основании схемы рис. 3.12 и выражения (3.16) можно сделать вывод о том, что соединение треугольником следует применять тогда, когда каждая фаза трехфазного приемника или однофазные приемники рассчитаны на напряжение, равное номинальному линейному напряжению сети.


Фазные токи Iab, Ibc и Iса в общем случае не равны линейным токам Ia, Ib и Ic. Применяя первый закон Кирхгофа к узловым точкам а, b и с, можно получить следующие соотношения между линейными и фазными точками:

Ia = Iab - Ica, Ib = Ibc - Iab, Ic = Ica - Ibc. (3.17)

Используя указанные соотношения и имея векторы фазных токов, нетрудно построить векторы линейных токов.

3.5.1. Симметричная нагрузка. В отношении любой фазы справедливы все формулы, полученные ранее для однофазных цепей, например

 Iab = Uab /zab; φab = arcsin xab /zab;

Рab = Uab Iab cos φab = Iab2rab; 3.18)

Qab = Uab Iab sin φab = Iab2xab;

Sab = Uab Iab = Iab2zab =  .

Очевидно, при симметричной нагрузке

Iab = Ibc = Ica = Iф;

φab = φbc = φca = φф;

Pab = Pbc = Pca = Pф;

Qab = Qbc = Qca = Qф;

Sab = Sbc = Sca = Sф.



Рис. 3.13. Векторные диаграммы при соединении приемника треугольником в случае симметричной нагрузки


  1. Мощность в цепи синусоидального тока. Электрические фильтры. Высшие гармоники в трехфазных системах

Мгновенная мощность в цепи синусоидального тока является функцией времени и определяется выражением 

где и и i – мгновенные значения тока и напряжения. Если напряжение и и ток i изменяются по синусоидальному закону



то средняя за период мощность (ее называют активной мощностью) определяется выражением



Подставляя значения и и i, получим



Окончательно 



Высшие гармоники в трехфазных цепях

Напряжения трехфазных источников энергии часто бывают существенно несинусоидальными (строго говоря, они несинусоидальны всегда). При этом напряжения на фазах В и С повторяют несинусоидальную кривую  напряжения на фазе А со сдвигом на треть периода Т основной гармоники:

.

Пусть для фазы А к-я гармоника напряжения

.

Тогда с учетом, что  , для к-х гармонических напряжений фаз В и С соответственно можно записать:



Всю совокупность гармоник к от 0 до  можно распределить по трем группам:

1.  - гармоники данной группы образуют симметричные системы напряжений, последовательность которых соответствует последовательности фаз первой гармоники, т.е. они образуют симметричные системы напряжений прямой последовательности.

Действительно,



и

.

2.  . Для этих гармоник имеют место соотношения:



т.е. гармоники данной группы образуют симметричные системы напряжений обратной последовательности.

3.  . Для этих гармоник справедливо




Таким образом, векторы напряжений данной группы во всех фазах в любой момент времени имеют одинаковые модули и направления, т.е. эти гармоники образуют системы нулевой последовательности.
Вопросы по «Электроснабжение»
  1. 1   2   3   4   5   6   7   8   9


Режимы работы электрических сетей

Режим работы электрических сетей определяется токовой нагрузкой линий, частотой тока, уровнем напряжения у подключенных к сети приемников электроэнергии и источников питания, напряжением линий сети относительно земли, режимом нейтрали, симметричностью многофазной системы напряжения, синусоидальностью напряжения, сопротивлением изоляции линий между собой и относительно земли.

Режимы работы электрических сетей подразделяют на четыре вида:

1) нормальные режимы, при которых отклонение приведенных ранее параметров от их номинальных (нормируемых) значений не превышают длительно допустимые;

2) временно допустимые режимы, при которых отклонения приведенных ранее параметров допустимы на определенное ограниченное время без существенного ущерба для сети и питаемых от нее приемников (например, систематические перегрузки силовых трансформаторов);

3) аварийные режимы, характеризующиеся опасными для элементов сети сверхтоками или другими недопустимыми явлениями (например, КЗ, обрывы проводов); они имеют, как правило, переходный (неустановившийся) характер;

4) послеаварийные режимы, в которые входят как переходные процессы (например, вызванные одновременным самозапуском большого числа двигателей), так и установившиеся режимы в новых условиях питания, часто ограниченных по мощности.

В зависимости от длительности нагрузки электроприемники подразделяют на три характерные группы:

1) работающие в режиме с продолжительно неизменной или мало меняющейся нагрузкой; в этом режиме электрооборудование может работать продолжительное время без превышения температуры отдельных частей оборудования выше допустимой (например, электродвигатели насосов, вентиляторов);

2) работающие в режиме повторно-кратковременной нагрузки; в этом режиме кратковременные рабочие периоды электрооборудования чередуются с кратковременными периодами отключения; кроме того, в этом режиме электрооборудование может работать с допустимой для него относительной продолжительностью включения неограниченное время;

3) работающие в режиме кратковременной нагрузки