Исследования трехфазных электрических цепей. Коцюбинский А.И - 11 стр.

UptoLike

Рубрика: 

U
А
= U
В
– U
N
,
U
С
= U
С
– U
N
.
В этом случае напряжения на фазах потребителей уже не равны фазным
напряжениям источника и оказываются различными.
Из векторной диаграммы (рис. 7б) видно, что наличие напряжения U
N
(его
направление выбрано произвольно) приводит к снижению напряжения в фазе А (недокал
ламп) и значительному росту напряжений в фазах В и С по сравнению с номинальным
(перегорание ламп), т.е. к возникновению аварийного режима.
Поэтому в случае несимметричной нагрузки, образованной различными
однофазными потребителями. Обрыв нейтрального провода вызывает аварийный режим,
во
избежание которого в нейтральном проводе запрещена установка предохранителей и
выключателей.
Несимметричная нагрузка в трехфазной сети при любой схеме подключения
создает несимметричные линейные токи. Реальные сети обладают некоторыми
значениями внутреннего сопротивления, определяемого сопротивлением проводов и
кабелей, обмоток трансформаторов и др. Поэтому несимметричная нагрузка из-за падения
напряжения на внутреннем сопротивлении искажает
трехфазные напряжения на
потребителе как по величине, так и по взаимному фазовому углу. Это ухудшает условия
работы и энергетические показатели трехфазных потребителей, рассчитанных на
симметричный режим.
Допустимые искажения симметрии в трехфазной сети стандартизированы, что
является ограничением на подключение к ней несимметричной нагрузки.
1.5. Энергетические соотношения в трехфазных цепях.
Измерение активной мощности.
Энергия, передаваемая при переменном синусоидальном напряжении от источника
к потребителю, характеризуется активной мощностью Р.
Активная мощность одной фазы:
P
Ф
= U
Ф
I
Ф
cos ϕ
Ф
,
где cos ϕ
Ф
коэффициент мощности фазы.
Активная мощность трехфазного потребителя при симметричной и
несимметричной нагрузке равна сумме мощностей всех фаз:
P
N
= P
А
+ P
В
+ P
С
.
При симметричной нагрузке мощности всех фаз одинаковы. Суммарная активная
мощность может быть выражена как
P = P
Ф
= 3U
Ф
I
Ф
cos ϕ
Ф
.
Если фазы потребителя соединены звездой, то
U
Ф
= U
π
/ 3, а I
Ф
= I
π
. Если фазы потребителя соединены треугольником, то U
Ф
=
U
π
, а I
Ф
= I
π
/ 3. Поэтому в обоих случаях выражение для мощности потребителя,
определяемое по последней формуле и записанное через линейные токи и напряжения,
будет иметь один и тот же вид
P = 3U
π
I
π
cos ϕ
Ф
.
Аналогично, реактивная мощность при симметричной нагрузке будет равна
Q = 3U
π
I
π
sin ϕ
Ф
.
Полная мощность цепи S для симметричной нагрузки
S = (P
2
+ Q
2
) = 3U
π
I
π
.
Измерение активной мощности, потребляемой трехфазным приемником,
осуществляют ваттметром, включенным по одной из схем (рис. 8) в зависимости от
способа соединения фаз потребителя.
      UА = U′В – UN,
      UС = U′С – UN.

       В этом случае напряжения на фазах потребителей уже не равны фазным
напряжениям источника и оказываются различными.
       Из векторной диаграммы (рис. 7б) видно, что наличие напряжения UN (его
направление выбрано произвольно) приводит к снижению напряжения в фазе А (недокал
ламп) и значительному росту напряжений в фазах В и С по сравнению с номинальным
(перегорание ламп), т.е. к возникновению аварийного режима.
       Поэтому в случае несимметричной нагрузки, образованной различными
однофазными потребителями. Обрыв нейтрального провода вызывает аварийный режим,
во избежание которого в нейтральном проводе запрещена установка предохранителей и
выключателей.
       Несимметричная нагрузка в трехфазной сети при любой схеме подключения
создает несимметричные линейные токи. Реальные сети обладают некоторыми
значениями внутреннего сопротивления, определяемого сопротивлением проводов и
кабелей, обмоток трансформаторов и др. Поэтому несимметричная нагрузка из-за падения
напряжения на внутреннем сопротивлении искажает трехфазные напряжения на
потребителе как по величине, так и по взаимному фазовому углу. Это ухудшает условия
работы и энергетические показатели трехфазных потребителей, рассчитанных на
симметричный режим.
       Допустимые искажения симметрии в трехфазной сети стандартизированы, что
является ограничением на подключение к ней несимметричной нагрузки.

                 1.5. Энергетические соотношения в трехфазных цепях.
                            Измерение активной мощности.

       Энергия, передаваемая при переменном синусоидальном напряжении от источника
к потребителю, характеризуется активной мощностью Р.
       Активная мощность одной фазы:
       PФ = UФ IФ cos ϕФ,
где cos ϕФ – коэффициент мощности фазы.
       Активная мощность трехфазного потребителя при симметричной и
несимметричной нагрузке равна сумме мощностей всех фаз:
       PN = PА + PВ + PС.
       При симметричной нагрузке мощности всех фаз одинаковы. Суммарная активная
мощность может быть выражена как
       P = PФ = 3UФ IФ cos ϕФ.
       Если фазы потребителя соединены звездой, то
       UФ = Uπ / √3, а IФ = Iπ. Если фазы потребителя соединены треугольником, то UФ =
Uπ, а IФ = Iπ / √3. Поэтому в обоих случаях выражение для мощности потребителя,
определяемое по последней формуле и записанное через линейные токи и напряжения,
будет иметь один и тот же вид
       P = √3Uπ Iπ cos ϕФ.
       Аналогично, реактивная мощность при симметричной нагрузке будет равна
       Q = √3Uπ Iπ sin ϕФ.
       Полная мощность цепи S для симметричной нагрузки
       S = √(P2 + Q2) = √3Uπ Iπ.
       Измерение активной мощности, потребляемой трехфазным приемником,
осуществляют ваттметром, включенным по одной из схем          (рис. 8) в зависимости от
способа соединения фаз потребителя.