Лабораторная работа: Исследование трехфазной цепи при соединении электроприемников звездой

Лабораторная работа № 12

Тема : Исследование трехфазной цепи при соединении электроприемников звездой.

Цель работы : 1) Выявить особенности трехфазной системы при соединении фаз звездой;

2). По опытным данным построить векторные диаграммы при симметричной и несимметричной нагрузке фаз.

Общие теоретические положения :

jB

jC

jA

IB

UBC

UC

UCA

IC

UAB

UA

UC

ZC

C

A

UBC

A

B

IC

IN

Y Z

X N

IA

ZA

UA

ZB

UB

IB

B C N

Рис. 1 - Векторная диаграмма при соединении приемника звездой при симметричной нагрузке фаз

Как видно из Схемы 1, при соединении звездой фазные напряжения приемника: U_A , U_B , U_C не равны линейным напряжениям U_AB , U_BC , U_CA , существует зависимость: U_AB =U_A -U_B ; U_BC =U_B -U_C ; U_CA =U_C -U_A , при симметрии линейных и фазных напряжений, справедливо:

U_A =U_Ф

Также из Схемы 1 видно, что при соединении звездой I_A =I_Ф . Фазный ток I_Ф зависит от фазного напряжения U_Ф на зажимах приемника и его полного сопротивления Z_Ф :

I_ф =, а ток в нейтральном проводе NN

I_N =I_A +I_B +I_C

1) если Z_A =Z_B =Z_C и сдвиг фаз j_А =j_В =j_С , что выполняется при симметричной нагрузке фаз, тогда U_A =U_B =U_C - фазные напряжения одинаковы;

I_ф =- фазные токи равны между собой;

Cosj_A =cosj_B =cosj_C =- сдвиг фаз между напряжениями и токами в фазах одинаковы;

j=arccos,

где Х_рф - реактивное сопротивление фазы нагрузки;

Z_ф =- полное сопротивление фазы нагрузки;

Векторная диаграмма при симметричной активно-индуктивной нагрузке приведена на Рис. 1. Ток в нейтральном проводе при симметричной нагрузке: I_N =I_A +I_B +I_C =0, следовательно при симметричной нагрузке нулевой провод NN не нужен.

2) если Z_A =Z_B =Z_C или j_А =j_В =j_С , либо эти два условия выполняются вместе, то нагрузка будет несимметричной.

При несимметричной нагрузке и наличии нейтрального провода, ток I_N =I_A +I_B +I_C =0;

U_A =U_B =U_C =U_Ф - при наличии нейтрального провода фазные напряжения одинаковы;

I_A =; I_B =; I_C =- фазные токи не равны по величине и определяются по закону Ома.

Ток в нейтральном проводе можно определить графически, векторным сложением:

I_N =I_A +I_B +I_C

При несимметричной нагрузке наличие нулевого провода обязательно! При обрыве его I_N =0. В этом случае токи фаз I_A , I_B , I_C должны изменится так, чтобы их векторная сумма оказалась равной нулю: I_A +I_B +I_C =0

При заданных сопротивлениях нагрузки Z_A , Z_B , Z_C , токи могут изменятся за счет изменения фазных напряжений. Следовательно, обрыв нулевого провода приведет к изменению фазных напряжений, что недопустимо, т.к. приемники окажутся под напряжением, отличающимся от номинального. Поэтому важно опрощать внимание на целостность нулевого провода.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--