А. Соединение звездой с нулевым проводом, когда его сопротивление и сопротивления линейных проводов малы и ими можно пренебречь ( т.е. можно предположить, что сопротивления всех проводов равны нулю).
В этом случае фазные напряжения приемника будут равны фазным напряжениям источника
= ; = ; =
и представляют собой симметричную систему.
Токи в фазах, они же токи в линиях, будут определяться в соответствии с законом Ома:
= = ; = = ; = =
В этом случае нулевой провод, не имеющий сопротивления, обеспечивает независимую работу фаз как при симметричной, так и при несимметричной нагрузках.
Векторные диаграммы напряжений и токов, когда нагрузка чисто активная (угол сдвига между током в фазе и фазным напряжением равен нулю), приведены на рис.2.2,а (в случае симметричной нагрузки) и на рис.2.2,б (в случае несимметричной нагрузки).
Б. Соединение звездой с нулевым проводом, имеющим сопротивление ( 0 ), или без нулевого провода ( ) .
При симметричной нагрузке все остается, как и в предыдущем случае.
При несимметричной нагрузке в фазах между нулевыми точками генератора О и приемника О' возникает напряжение
= (2.2)
Напряжения на фазах приемника будут отличаться от фазных напряжений генератора на величину :
- ; - ; - (2.3)
Токи в фазах приемника или в линиях определятся как
= = = ; = = = ;
= = = (2-4)
В случае обрыва нулевого провода токи нагрузки распределятся таким образом, чтобы их сумма равнялась 0:
+ + =0.
В случаях, когда нулевой провод обладает сопротивлением (или без него), в трехфазной системе не обеспечивается независимость работы фаз.
При изменении нагрузки в любой из фаз изменяются (2.2), а, следовательно, и напряжения на фазах приемника (2.3) и фазные токи (2.4). Это сразу же приводит к искажению симметрии фазных напряжений приемника электрической энергии. Напряжение на фазах с большей нагрузкой (т.е. с меньшим сопротивлением фазы) понижается и наоборот.
Векторная диаграмма напряжений в этом случае может иметь вид, изображенный на рис.2.2,в. Это обстоятельство вынуждает все время контролировать целостность нулевого провода.
3, ПРОГРАММА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Схема лабораторной установки приведена на рис.2.3.
1. Пакетный выключатель В1 поставить в положение "Вкл.". На все три фазы приемника (нагрузки) будет подано напряжение.
2. Выключатель Кn поставить в положение "Вкл." (нулевой провод включен).
3. Выключателями К1... К5 в фазах нагрузки установить по амперметрам АА, АB, АC одинаковые токи (симметричная активная нагрузка). Переносным вольтметром V замерить фазные и линейные напряжения.
Замеренные величины занести в табл.2.1в графу "Активная симметричная нагрузка с нулевым проводом"
4. Выключатель K n поставить в положение "Выкл.". Переносным вольтметром V замерить фазные и линейные напряжения,
Замеренные величины занести в табл.2.1 в графу "Активная симметричная нагрузка без нулевого провода".
5. Выключателями К1... К5 в фазах нагрузки установить по амперметрам неодинаковые активные нагрузки (несимметричная нагрузка). Переносным вольтметром V замерить фазные и линейные напряжения. Замеренные величины занести в табл.2.1 в графу "Активная несимметричная нагрузка без нулевого провода".
6. Выключатель Кn поставить в положение "Вкл." (подключен нулевой провод). Переносным вольтметром замерить фазные и линейные напряжения. Замеренные величины занести в табл.2.1 в графу "Активная несимметричная нагрузка с нулевым проводом".
7. Выключатели К1...К5 в нагрузке фазы А поставить в положение "Выкл." (имитируется обрыв линейного провода). Выключателями К1...К5 в двух других фазах по амперметрам Аb, Ас установить одинаковые токи. Переносным вольтметром замерить линейные и aазные напряжения. Замеренные величины записать в графу "Активная несимметричная нагрузка с нулевым проводом при обрыве линейного провода" табл.2.1.
8. Выключатель Кn поставить в положение "Выкл." Замерить величины линейных и фазных напряжений. Замеренные величины записать в графу "Активная несимметричная нагрузка без нулевого провода при обрыве линейного провода" табл.2.1.
9. Используя данные измерения, рассчитать величины, указанные в табл. 2.1 по формулам:
PA = VA∙ IA , PB = VB∙ IB, PC = VC∙IC, P = PA + PB + PC
10. По полученным данным построить векторные диаграммы токов и напряжений для случаев 1,3,4,5,6 (табл.2.1).
11. Составить отчет о проделанной работе.
4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА (см.раб.№3 с.20)
5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Какое соединение приемников электрической энергии называется звездой?
2. Чем отличается симметричная нагрузка от несимметричной?
3. Какова роль нулевого провода в четырехпроходной системе?
4. Как определяется ток в нулевом проводе через токи в фазах?
5.
|
Лабораторная работа №3