Расчетно-графическое задание №1
жүктеу/скачать 0,53 Mb.
|
| Задача № 2.10
Параметры схемы четырех проводной цепи переменного тока, представленной на рис. 8, приведены таблице 4. Приемники соединены звездой с нейтральным проводом (генератор не указан). Заданы: линейное напряжение Uл, активные ri, реактивные xiL или xiC (индекс L – индуктивное, индекс С - емкостное) сопротивления фаз a, b, c приемника. Таблица 4. Задание к задаче № 2.10
Необходимо рассчитать параметры приведенной сети для различных режимов: режим 1: четырех проводная сеть (с нейтральным проводом); режим 2: обрыв провода фазы А при наличии нейтрального провода; режим 3: короткое замыкание фазы В и обрыв нейтрального провода. Для всех перечисленных режимов необходимо нарисовать схему, в соответствии с исследуемым режимом, а также рассчитать: комплексы фазных токов и напряжений; комплексные сопротивления; мощность трехфазной системы; построить векторные диаграммы фазных токов и напряжений; Рис. 8. Схема к задаче № 2.10 (соединение звездой с нейтральным проводом) Для электрической схемы, соответствующей номеру варианта, выполнить следующие этапы расчета. 1. Зарисовать схему и записать задание, соответствующее номеру варианта (рис. 8, табл. 4). 2. В соответствии со схемой предполагается наличие несимметричной нагрузки. Поэтому весь расчет производить для каждой из фаз, например. Условно принимаем, что вектор Ůа направлен по оси действительных величин , т.е. полагается, что начальная фаза фазного напряжения Ůа равна нулю. 3. Определить (рассчитать) параметры цепи. 4. Режим 1. Четырех проводная сеть (с нейтральным проводом) (рис. 8) 5. Задаемся нулевой фазой для фазного напряжения Ůа; a = 0 град. 6. Комплекс действующего фазного напряжения Ůа (пренебрегаем падением напряжения на линии):
Ůb = ĖB = Ubej120; Ůb = ĖB = 73,41ej120 = 36,7 j63,57 B. 8. Комплекс действующего фазного напряжения Ůc (пренебрегаем падением напряжения на линии): Ůc = ĖC = Uce+j120; Ůc = ĖC = 73,41e+j120 = −36,7 + j63,57 B. 9. Комплекс действующего линейного напряжения Ůаb на приемнике: Ůab = Ůab = Ůa Ůb; Ůab = 127e+j30 = 109,99 + j63,5 B. 10. Комплекс действующего линейного напряжения Ůbc на приемнике: Ůbc = Ůbc = Ůb Ůc; Ůbc = 127ej90 = 0 j127 B. 11. Комплекс действующего линейного напряжения Ůca на приемнике: Ůca = Ůca = Ůc Ůa; Ůca = 127e j150 = -109,99 + j63,57 12. Комплексное сопротивление нагрузки Za фазы А: Za = 30 + j10 = 31,58e+j18,43 Ом. 13. Комплексное сопротивление нагрузки Zb фазы В: Zb = 10 + j2 = 10,2e+j11,31 Ом. 14. Комплексное сопротивление нагрузки Zc фазы С: Zc = 24 j28 = 36,92ej49 Ом. 15. Комплексный ток İa: İa = Ůa/Za; İa = 2,2- j0,73 = 2,32e j-18,43 A. 16. Комплексный ток İb: İb = Ůb/Zb; İb =4,75 − j5,4 = 7,2ej131,31 A. 17. Комплексный ток İc: İc = Ůc /Zc; İc = 1,81 − j0,35 = 1,84e j169 A. 18. Комплексный ток в нейтральном проводе: İN = İa + İb + İc ; İN = 4,36 − j6,48 = 7,79ej56,07 A. 19. C учетом полученных данных строится векторная диаграмма токов и напряжений (рис. 9). Рис. 9. Векторная диаграмма токов и напряжений 20. Определение мощностей системы (с нейтральным проводом) 21. Полная, активная, реактивная мощности фазы а: Sa = ŮaIa*; Sa = 170,31e j-18,43 = 161,57 - j53,84 ВА; Ра = 161,57 Вт; Qa = -53,84 вар. 22. Полная, активная, реактивная мощности фазы b: Sb = ŮbIb*; Sb = 528,55e j-251.31 = -169,37 + j500,68 ВА; Рb = -169,37 Вт; Qb = 500,68 вар. 23. Полная, активная, реактивная мощности фазы c: Sc = ŮcIc*; Sc= 135,07ej189 = -133,4 j21,13 ВА; Рс = -133,4 Вт; Qс = −21,13 вар. 24. Полная, активная, реактивная мощности на нагрузке трех фаз: S = Sa + Sb + Sc; S = -141,2 + j 425,71 ВА; Р = -141,2 Вт; Q = 425,71 вАр. 25. Режим 2. Обрыв провода фазы А при наличии нейтрального провода (рис. 10). Рис. 10. Схема к задаче № 2.10 (соединение звездой с обрывом фазы А с нейтральным проводом) В случае наличия нейтрального провода векторы всех фазных токов и напряжений, как и в случае 1, имеют общее начало в т. N = n (рис. 10), поэтому ŮnN = ĖВ. При этом: фазные напряжения Ůa, Ůb, Ůc, рассчитанные в пп. 5-8 не изменяются; ток в фазе а – отсутствует. Следовательно: İа = 0; токи İb, İс в фазах b и с – не изменяются. 26. Комплексный суммарный ток в нейтральном проводе: İN = İa + İb + İc; İN = 6,56 − j7,21 = 9,79 ej47,7 A. 27. C учетом полученных данных строится векторная диаграмма токов и напряжений (рис. 11). Рис. 11 Векторная диаграмма токов и напряжений 28. Полная, активная, реактивная мощности фазы а: Sa = ŮaIa*; Sa = 0e j0 = 0 + j0 ВА; Ра = 0 Вт; Qa = 0 вар. 29. Полная, активная, реактивная мощности фазы b; Sb = Ůb Ib*; Sb = 528,55e j-251.31 = -169,37 + j500,68 ВА; Рb = -169,37 Вт; Qb = 500,68 вар. 30. Полная, активная, реактивная мощности фазы c:
Sc= 135,07ej189 = -133,4 j21,13 ВА; Рс = -133,4 Вт; Qс = −21,13 вар. 31. Полная, активная, реактивная мощности на нагрузке трех фаз:
Р = -302,77 Вт; Q = 478,87 вАр. 32. Режим 3. Короткое замыкание фазы В и обрыв нейтрального провода (рис. 12). Рис. 12. Схема к задаче № 2.10 (соединение звездой с КЗ фазы В, обрыв нейтрали) В данном режиме потенциалы точек n и b совпадают, поэтому на векторной диаграмме (рис. 14) нейтральная точка n сместится в точку b. При отсутствии нейтрального провода нагрузка фаз А и С оказывается включенными на линейное напряжение, т.е. Ůа = Ůab, Ůb = 0; Ůc = Ůbc. Сумма токов в точке n равна 0; значения Ůab, Ůbc рассчитаны в пп. 9, 10. 33. Комплексный ток İa в фазе А: İa = Ůа/Za = Ůab/Za; İa = 4,02e j11,57 = 3,94+ j0,11 A. 34. Комплексный ток İc в фазе C; İc = Ůc/Zc = Ůbc/Zc: İc = 3,44e -j101 = −0,66 – j3,38A. 35. Комплексный ток в İb в проводе фазы В: İb = (İa + İc); İb = -4,62ej44,9 = -3,28 + j3,27 A.54. C учетом полученных данных строится векторная диаграмма токов и напряжений (рис. 13). 55. Полная, активная, реактивная мощности фазы а: Sa = ŮabIa*; Sa = 510,51e j41,57 = 381,94 + j338,74 ВА; Ра = 381,94 Вт; Qa = 338,74 вар. 36. Полная, активная, реактивная мощности фазы c:
Рc = 286,62 Вт; Qс = 329,72 вар. 37. Полная, активная, реактивная мощности на нагрузке трех фаз: S = Sa + Sc; S = 668,56 + j9,02 ; Р1 = 668,56 Вт; Q1 = 9,02 вар. Рис. 13 Векторная диаграмма токов и напряжений жүктеу/скачать 0,53 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|