Материал: Метода для РГР по ТОЭ

3. Расчетно-графическая работа ЭЦ-3

РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ

Цель работы: исследование трехфазной электрической цепи при различных режимах работы приемников, соединенных звездой, приобретение навыков построения векторных диаграмм токов и напряжений

Задачи работы: в результате выполнения расчетно-графической работы студенты должны:

-знать основные соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами, особенности расчета трехфазных цепей;

-уметь оформлять электротехнические схемы в соответствии с требованиями ГОСТ;

-иметь навыки расчета в комплексных числах, построения векторных диаграмм, оценки достоверности результата путем сравнения результатов расчета с этими диаграммами.

3.1. Задание

В трехфазную сеть включены однофазные приемники, которые образуют симметричную и несимметричную нагрузки (рис. 3.1.). При заданном напряжении сети и параметрах приемников требуется:

1)составить схему включения приемников;

2)определить линейные и фазные токи в каждом трехфазном приемнике;

3)построить векторные диаграммы токов и напряжений каждого приемника;

4)определить активную и реактивную мощности каждого приемника;

5)составить схему включения ваттметров для измерения активной мощности каждого трехфазного приемника.

35

Рис. 3.1

Примечание: при симметричной нагрузке, включенной по схеме «звезда», нейтральный провод отсутствует.

Данные приёмников выдаются преподавателем каждому студенту индивидуально в виде распечатки на ЭВМ или из табл. 3.1 и 3.2.

Если задание выдается с помощью таблиц, то число десятков в номере варианта берется из табл.3.1, а число единиц – из табл.3.2.

Например, для варианта № 32 будут следующие исходные дан-

ные:

36

Таблица 3.1

37

3.2. Методические рекомендации

По исходной схеме электрической цепи и машинной распечатке индивидуального задания сформируйте свою расчетную схему. Если в распечатке указано нулевое значение, это означает, что данный элемент в расчетной схеме отсутствует, участок закорачивается.

В общем случае однофазные приемники, которые образуют симметричный и несимметричный трехфазные приемники, содержат один или два элемента, включенные последовательно.

Так, например, для индивидуального задания 902491-10 расчетная схема приобретает вид, представленный на рис. 3.2.

Рис. 3.2

Сопротивления заданы в Омах [Ом], индуктивности в Миллигенри [мГн], емкости в микрофарадах [мкФ]. Частоту питающей сети принять f = 50 Гц.

Перед выполнением задания рекомендуется ознакомиться с задачами 6.1-7.3. учебного пособия [9].

38

3.3. Примеры расчёта трехфазных цепей

Задача 3.3.1. К трехфазной линии с линейным напряжением UЛ = 380 В подключены три одинаковых однофазных приемника (Rф = 3, Ом, XСф = 4, Ом), соединенные по схеме «звезда с нейтральным проводом» (рис. 3.3). Определить токи в фазах и нейтральном проводе, а также потребляемую мощность (активную, реактивную, полную). Построить векторную диаграмму токов и напряжений.

Решение

Нагрузка всех фаз одинакова, поэтому расчет проводят для одной фазы.

Определяется фазное напряжение:

Uф = U л = 380 = 220, В,

3 3

или в комплексной форме, принимая начальную фазу ψu А = 0,

Uɺа = UɺA = Uфe jψuA = 220e j0° , B;

Нагрузка всех фаз одинакова, поэтому комплексные сопротивления всех фаз одинаковые:

39