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 звездойВ 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:
-
Соединение приемников «треугольником». Выражение активной мощности через линейные напряжение и ток
Рис. 3.12. Соединение фаз приемника треугольникомНа 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 нагрузкеIab = 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
-
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 законуто средняя за период мощность (ее называют активной мощностью) определяется выражениемПодставляя значения и и i, получимОкончательно
Высшие гармоники в трехфазных цепяхНапряжения 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 2 3 4 5 6 7 8 9
Режимы работы электрических сетейРежим 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