Графики трёхфазного напряжения. 3 х фазное напряжение

62.Трехфазная система э.Д.С. Генерирование 3-х фазных э.Д.С. Фазное и линейное напряжение.

Трехфазн с-ма – совок 3 синусоид эдс одинаковой част и ампл, сдвинутые по фазе на 120.

Фаза трехфаз цепи – участок цепи, по кот протек один ток.

В генер ЭДС соед : звезда(сумма любых 2 ЭДС дает третью) или треугольник(сумма эдс =0)

Проводники, соединяющие между собой источники и нагрузку, называются линейными проводами, а проводник соединяющий нейтральные точки источников и нагрузки - нейтральным проводом.

Электродвижущие силы источников многофазной системы, напряжения на их выводах протекающие по ним токи называются фазными. Напряжения между линейными проводами называются линейными.

Точку, в которой объединены три конца трехфазной нагрузки при соединении ее звездой, называют нулевой точкой нагрузки и обозначают О'. Нулевым проводом называют провод, соединяющий нулевые точки генератора и нагрузки. Ток нулевого провода назовем /0. Положительное направление тока возьмем от точки О' к точке О.

Провода, соединяющие точки А, В, С генератора с нагрузкой,

называют линейными.

Текущие по линейным проводам токи называют линейными. Условимся за положительное направление токов принимать направление от генератора к нагрузке. Модули линейных токов часто обозначают /л (не указав никакого дополнительного индекса), особенно тогда, когда все линейные токи по модулю одинаковы.

Напряжение между линейными проводами называют линейным и часто снабжают двумя индексами, например UAB (линейное напряжение между точками А и В)',

Каждую из трех обмоток генератора называют фазой генератора; каждую из трех нагрузок — фазой нагрузки; протекающие по ним токи — фазовыми токами генератора Iф или соответственно нагрузки, а напряжения на них — фазовыми напряжениями(Uф).

63. Трехфазная цепь. Расчет токов при симметричной нагрузке. Векторная диаграмма

Трехфазная цепь – совокупность трех однофазн. эл цепей, в кот действуют источники напряжения одной и той же частоты, сдвинутые друг относительно друга на угол 120 гр.

Фаза трехфаз цепи – участок цепи, по кот протек один ток.

Сопротивления фаз нагрузки одинаковы и равны некоторому активному сопротивлению ZA = ZB = ZC = R.

Узловое напряжение

потому что трехфазная система ЭДС симметрична, .

Напряжения фаз нагрузки и генератора одинаковы:

Фазные токи одинаковы по величине и совпадают по фазе со своими фазными напряжениями. Ток в нейтральном проводе отсутствует

В трехфазной системе, соединенной звездой, при симметричной нагрузке нейтральный провод не нужен.

64. Измерение и определение мощности в трехфазных симметричных цепях.

Активную мощность симметричной нагрузки в трехфазных цепях можно измерять одним ваттметром (рис. 3.8). Тогда и вся мощность равна:.

Если нагрузка несимметричная, то необходимо в каждую фазу включить по ваттметру и сумма их показаний даст суммарную мощность всей цепи. В случае трехфазной цепи без нулевого провода достаточно использовать два ваттметра (рис. 3.9), тогда сумма их показаний даст суммарную мощность нагрузок:

Докажем, что сумма двух показаний ваттметров есть мощность, потребляемая трехфазной нагрузкой. Показания первого и второго ваттметров равны:

Сумма показаний ваттметров:

С учетом того, что: ,

так как ,

суммарная активная мощность равна:

studfiles.net

Графики трёхфазного напряжения

Графики трёхфазного освещения:

На рисунке 1 представлен трёхфазный синусоид. Трёхфазный синусоид состоит из трёх однофазных, со сдвигом по фазе относительно друг друга на 120 градусов каждый. Если максимальная величина любого однофазного синусоида относительно оси координат ОХ равна 220 Вольт, то максимальная величина любого синусоида относительно любого другого синусоида достигает 381 Вольт. Величина любого синусоида относительно оси координат ОХ, называется фазное напряжение (между любой фазой и нулевым проводом) и равняется 220 Вольт. Величина любого синусоида относительно любого другого синусоида, называется линейным напряжением (между любыми двумя фазами) и равняется 381 Вольт. Линейное напряжение всегда больше фазного на корень из трёх. Корень из трёх приблизительно равен 1.73 Если перемножить 220х1.73=381. А если 127х1.73=220. По ГОСТу такое напряжение получило название 220/380. Ещё интересное качество трёхфазного тока: если сложить величины всех трёх синусоидов в какой-то любой точке оси координат ОХ, то полученная сумма всегда будит равняться нулю.

Как мы уже говорили в графиках однофазного освещения, независимо в каком полупериоде (в положительном или отрицательном) находиться синусоид напряжения, световой поток всегда положителен. В трёхфазной системе так же, всё, что находиться ниже оси ОХ, мы переносим в верхнюю часть симметрично ОХ

излучаемого света одной любой фазы (среднее арифметическое значение любой отдельно взятой фазы). Что бы получить график излучаемого потока света всех трёх фаз одновременно, нам нужно сложить величины всех трёх фаз в каждой точке ( sin(a)+ sin(a+120)+sin(a-120)). Мы получим зелёны график. А2 нам показывает амплитуду мигания общего потока света, а Р2 это средний отдаваемый поток света, всех трёх фаз одновременно (среднее арифметическое значение). Обратите внимание, что в однофазной сети амплитуда мигания выше чем средний излучаемый поток света (А1=100, Р1=63), Если вы применяете схему с трёхфазным освещением (при условии что на каждой фазе одинаковые по конструкции и мощности светильники) то Р2 по отношению к Р1 увеличивается в 3 раза (Р2=3*Р1=3*63=189) а амплитуда мигания трёхфазного света, наоборот, значительно уменьшается, и составляет всего лишь 28% от А1 (А2=28). Показатель лучше этого, наверное только в постоянного тока, там нет мигания. Обратите внимание что частота мигания увеличилась в 3 раза, по отношению частоты мигания любой одной фазы и составляет 300 Герц (в однофазной сети частота мигания светового потока равна 100 Герц, только не путайте с частотой переменного тока. Частота переменного тока у нас равна 50 Герц, но так как 1 Герц переменного тока состоит из положительного и отрицательного полупериода, светильник подключённый к такой сети будет излучать мигания и в положительном такте, и в отрицательном, поэтому частота мигания светового потока в 2 раза больше частоты переменного тока).

elektrikmd.narod.ru

4.1. Определения

Падение напряжения – это геометрическая разность напряжений в начале и конце ЛЭП. Падение напряжения – это векторная величина.

Потеря напряжения – это алгебраическая разность тех же напряжений в начале и конце ЛЭП. Потеря напряжения – это скалярная величина.

Отклонение напряжения (отклонение от номинального значения) – это алгебраическая разность между фактическим напряжением в данный точке сети и номинальным этой же точке сети, при медленном его изменении:

Колебания напряжения – при быстром изменении (>1% в сек.).

В общем случае потеря в ЛЭП складывается из потерь в прямом и обратном проводах. Но в 3-х фазной ЛЭП с симметричной нагрузкой потеря напряжения в обратном проводе отсутствует, т.к. ток в нем (в нейтральном проводе) равен нулю.

4.2. Падение и потеря напряжения в 3-х фазной лэп с симметричной нагрузкой

На схеме замещения одной фазы электропередачи, приведенной на рис. 4.1:

r – активное сопротивление провода ЛЭП.

х – реактивное сопротивление провода.

zн – комплексное сопротивление нагрузки (характеризуется углом φ).

Рис. 4.1. Схема замещения одной фазы электропередачи.

Считаем - известно. Построим векторную диаграмму и найдем вектор(рис. 4.2).

Рис. 4.2. Векторная диаграмма электропередачи.

ас – падение напряжения.

аb – потеря напряжения.

На практике отрезок ad считают потерей напряжения, пренебрегая отрезком db.

- продольная слагающая падения напряжения (потеря).

- фазная потеря напряжения.

- линейная потеря. Умножим и разделим на Uн:

Поперечная слагающая падения напряжения изображается отрезком cd:

- поперечная слагающая падения напряжения.

Модуль вектора напряжения в начале ЛЭП определяется по теореме Пифагора:

В расчетах распределительных сетей (сетей среднего 6-35 кВ и низкого напряжений) обычно учитывают только продольную составляющую напряжения.

4.3. Расчет потери напряжения в ответвлениях от 3-х фазной лэп

В трехфазном ответвлении с симметричной нагрузкой , поэтому потеря напряжения в контуре одной фазы (например В):

а). Двухфазное ответвление:

Рис. 4.3. Двухфазное ответвление от трехфазной ЛЭП.

Нагрузки фаз активны и равны между собой:иIB=IC..

Сечение проводов невелико, , поэтому- не учитывается.

- сечения и длины фазных и нейтрального проводников одинаковы.

Рис. 4.4. Построение вектора тока в нейтральном проводе и определение потери ΔUB.

Фазное напряжение UВ в начале ответвления по второму закону Кирхгофа:

Модули токов Ib и IN равны: Ib = IN, сопротивления rB = rNтакже равны.

Потеря напряжения в контуре фазы В (рис.4.4):

Однофазное ответвление (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Однофазное ответвление.

Потеря напряжения: .

При прочих равных условиях потеря напряжения зависит от числа фаз ответвления:

- 3-х фазное ответвление – коэффициент 1 – самая малая потеря;

- 2-х фазное ответвление – коэффициент потери = 1,5;

- однофазное ответвление – коэффициент 2 – максимальная потеря.

4.4. Формулы потерь напряжения в 3-х фазной ЛЭП.

, Вольт;

С учетом размерностей величин, входящих в формулу: ,,:

Имеется ЛЭП постоянного сечения с несколькими нагрузками по длине (рис.4.6):

Рис. 4.6. ЛЭП С несколькими нагрузками по длине (магистральная ЛЭП).

Потеря напряжения в линии может быть определена исходя из мощностей отдельных участков Pi, Qiи длин этих участков Li, или мощностей нагрузок pi, qi и расстояний до источника питания li.

Если нагрузка равномерно распределена вдоль линии (рис.4.7), то для расчета потери напряжения ее считают сосредоточенной в середине нагруженного участка.

Рис.4.7. ЛЭП с нагрузкой, равномерно распределенной по длине.

Тогда ,где Рр = ∑ рi, Qp = ∑ qi.

В маломощных сетях напряжением ниже 1000 В часто и/или. В этом случае произведениемQ·x можно пренебречь и формула потери напряжения приобретает следующий вид:

, где

- удельное активное сопротивление проводников.

- длина ЛЭП.

На практике часто используется формула потери напряжения через момент мощности:

, где

- момент нагрузки (момент мощности),

- сечение.

;

- коэффициент зависящий от количества фаз, материала проводов и напряжения сети. Например, для 3-х фазной сети, провода из алюминия, напряжение 380/220 В: .

Для однофазной сети 220 В , т.е в 6 раз меньше, чем для трехфазной:

мощность в 3 раза меньше, а потеря напряжения – в 2 раза больше из-за

дополнительной потери и в нейтральном проводе. Итого 3·2 = 6.

studfiles.net

Каталог товаров