Схема объединения в трехфазную цепь

«треугольник-треугольник» («Δ-Δ»)

Рис.3.8

На рис. 3.8 изображена схема объединения однофазных цепей в трехфазную цепь «треугольник-треугольник». Фазы генератора обозначаются АВ, ВС, СА, а фазы приемника – соответственно ab, bc, ca. По линейным проводам Аа, Вb, Сс протекают линейные токи I_a,I_b,I_c. Токи I_ab, I_bc, I_ca- это фазные токи.

3.3.1. Свойства схемы («Δ-Δ»).

1. Фазное и линейное напряжения тождественно равны между собой:

U_ф U_л (это одно и то же напряжение)

2. Соотношение между фазними и линейными токами: согласно первому закону Кирхгофа линейные токи равны векторной разности соответствующих фазних токов:

(3.10)

3.3.2. Последовательность расчета схемы:

3.3.2.1. Фазные токи рассчитываются по закону Ома:

I_ab = _; I_bc = ; I_ca= (3.11)

При этом необходимо рассчитать разности фаз фазных токов и фазных напряжений:

; ; (3.12)

3.3.2.2. Линейные токи I_ab, I_bc, I_ca рассчитываются согласно

соотношениям (3.10), то есть с помощью построения векторной диаграммы фазных токов и напряжений и нахождения векторной разности соответствующих фазных токов.

Последовательность действий:

а) построить векторную диаграмму фазных напряжений;

б) рассчитать фазные токи;

в) дополнить диаграмму фазных напряжений векторами фазных токов;

г) найти линейные токи (векторные разности фазных токов).

Принято строить векторную диаграмму фазных напряжений в виде равностороннего треугольника :

Рис. 3.9 Векторная диаграмма для определения линейных токов.

Замечание: Студентам предлагается самостоятельно доказать, используя геометрию, что при симметричном приемнике справедливо следующее соотношение:

(3.13)

Способ соединения фаз генератора вообще говоря не связан со способом соединения фаз приемника, поэтому возможны различные способы соединения, например «Δ-Y», «Y-Δ».

3.4. Сравнительная характеристика схем «Y» и «Δ».

3.4.1. В схеме «звезда» в общем случае используется четыре провода,

а в схеме «треугольник» - три.

3.4.2. В схеме «звезда» есть два уровня напряжений: линейное и

фазное, а в схеме «треугольник»- один уровень напряжения

(линейное тождественно равно фазному)

3.4.3. Для симметричных нагрузок справедливо:

схема «звезда»- выполняется соотношение U_л = ;

схема «треугольник» - выполняется соотношение I_л = .

3.4.4. В схеме «звезда» фазный и линейный токи одинаковы.

В схеме «треугольник» одинаковы фазное и линейное

напряжения .

Обычно электроэнергия передается потребителю на высоком напряжении, так как это экономически выгодно, а затем напряжение понижают до 380 В при помощи трансформаторных подстанций или трансформаторов. К трансформатору идут три провода, так как он представляет собой симметричную нагрузку – обмотки его фаз одинаковы. Обычно фазы трансформатора соединены по схеме «звезда», и от трансформатора к потребителю идет четыре провода: три линейных и один нейтральный. Это дает возможность использовать два уровня напряжения. Если потребитель электроэнергии подключается между линейными проводами, т.е. по схеме «Δ», он получает линейное, более высокое напряжение. А если потребитель подключен по схеме «Y», т.е. между линейным и нейтральным проводами, он получает фазное, более низкое напряжение. Пример подключения двух трехфазных приемников, рассчитанных на разное напряжение (220 В и 380 В), показан на рис.3.10.

Рис. 3.10