Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача трикутником при несиметричному навантаженні

При несиметричному навантаженні фаз трифазної системи або при несиметричній системі напруг рішення задач варто робити символічним методом.

Алгоритм розрахунку при нехтуванні опорами лінійних проводів:

1 Визначаємо струми в окремих фазах:

де Z_AВ, Z_BС, Z_CА - повні опори окремих фаз, Ом

Y_AB, Y_BC, Y_CA - повні провідності окремих фаз, См

2 Визначаємо лінійні струми за І законом Кірхгофа:

Алгоритм розрахунку при врахуванні опорів проводів ЛЕП ( ):

1

2 Визначаємо напругу зміщення нейтралі:

Рисунок 5.1 - Перетворення трикутника в еквівалентну зірку

3 Визначаємо струми в лінійних проводах:

4 Визначаємо напругу на навантаженні за другим законом Кірхгофа:

5 Визначаємо струми в окремих фазах при сполученні навантаження у трикутник:

Аварійні режими

У трифазній мережі при сполученні трикутником можуть виникати наступні аварійні режими:

1 Обрив фази. Наприклад, при обриві всередині приймача фази «ab» лінійні струми І_А та І_В стають у раз меншими від струму в лінії фази С. Такий режим є небезпечний для трифазних АД, оскільки вони продовжують працювати, а струми є в усіх лінійних проводах і система захисту може не спрацювати.

2 Обрив лінії. Наприклад, якщо перегорить запобіжник на магістралі фази В (мал.5.2.1), то дві фази навантаження АВ і ВС будуть з’єднанні послідовно і при однаковому навантаженні на їх лампах напруга буде дорівнювати лише половині лінійної напруги, а в 3-й фазі СА на лампах буде підтримуватися лінійна напруга.

3 Коротке замкнення фази. Опір цієї фази буде дорівнювати нулю, а струм зросте.

Чотирьохполюсники

Загальні поняття

Розрахунок робочого режиму більшої кількості електротехнічних пристроїв може бути виконаний в загальній формі, якщо вони з’єднуються з мережею через чотири зажими (полюса). Ділянка електричного кола, яка має дві пари зажимів, називається чотирьохполюсником (рис.6.1). До однієї пари зажимів (вхідних) приєднується джерело живлення, до іншої (вихідних) - приймач.

Якщо 4хполюсник усередині не має джерел живлення його називають пасивним.

Рисунок 6.1 - Схема чотирьохполюсника

Найпростішим пасивним 4хполюсником є двохпровідна ЛЕП. В електротехніці з 4хполюсниками частіше зустрічаються у колах змінного струму. До них відносять силові трансформатори, фільтри тощо.

При наявності усередині 4хполюсника джерел живлення його називають активним. Приклад, електронний підсилювач.

Режим 4хполюсника характеризується чотирма параметрами - напругами та струмами на первинних та вторинних виводах. Напруга, яку створює джерело живлення між вхідними зажимами, називається вхідною і позначається - U₁. Струм, який проходе від джерела через вхідні зажими 4хполюсника, називається вхідним струмом і позначається - I₁. Напруга між вихідними зажимами 4хполюсника називається вихідною і позначається - U₂. Струм, який проходе через вихідні зажими 4хполюсника до приймача, називається вихідним струмом і позначається - I₂. Позитивні напрямки струмів і напруг обираються довільно.

Чотирьохполюсник називається симетричним, якщо при зміні міст джерела та приймача вхідні і вихідні напруги та струми не зміняться.

Будь-який пасивний 4хполюсник, опори якого постійні, можна за допомогою еквівалентних перетворень привести до трьох опорів, з’єднаними зіркою (Т – подібна схема заміщення 4хполюсників) - рис.6.2 - або трикутником (П – подібна схема заміщення 4хполюсників) - рис.6.3.

Рисунок 6.2 - Т – подібна схема заміщення 4хполюсників

Рисунок 6.3 - П – подібна схема заміщення 4хполюсників

Перетворення відбувається при умові, що еквівалентна схема заміщення при підмиканні її на місце 4хполюсника в мережі буде споживати і віддавати ту же кількість потужності при тих же струмах і зсувах фаз, що і 4хполюсник.