Задача №5. Расчёт трёхфазной электрической цепи синусоидального тока
Задание задачи рассчитано на освоение студентами метода расчёта простой трёхфазной электрической цепи синусоидального тока при неравномерной нагрузке фаз [1-6].
Постановка задачи
На рис.5 представлены варианты электрических схем трёхфазной электрической цепи при симметричной трёхфазной системе ЭДС и неравномерной нагрузки фаз. Для схем в таблице 5 приведены числовые значения параметров и фазных ЭДС для каждого варианта задания.
Требуется:
1. Определить линейные и фазные токи, падения напряжения на всех элементах схемы.
2. Для исходной схемы проверить правильность нахождения всех токов по балансу мощностей.
3. Построить топографическую диаграмму, совмещённую с векторной диаграммой токов.
4. Разложить трёхфазные системы линейных токов и фазных напряжений нагрузки на симметричные составляющие. Правильность разложения на симметричные составляющие проверить геометрически.
5.2. Порядок расчёта[6]
1.Исходную схему преобразовать к схеме «Y-Y» без нейтрального провода. Полученную эквивалентную схему рассчитать с помощью метода двух узлов:
· найти напряжение между двумя нейтральными точками нагрузки и генератора;
· используя обобщённый закон Ома определить линейные токи;
· найти фазные и линейные падения напряжения на эквивалентной нагрузке и в линейных проводах;
· определить оставшиеся токи в исходной схеме.
2. Составить баланс полных комплексных мощностей, проверить его соблюдение по относительным ошибкам.
3. В исходной схеме заземлить нейтральную точку генератора и определить потенциалы остальных точек относительно заземлённой. Построить топографическую диаграмму, совмещённую с векторной диаграммой токов.
4. Вычислить симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей фаз для линейных токов и фазных напряжений. Проверить на комплексной плоскости для тока и напряжения фазы «А» правильность найденных разложений путём сложения векторов, например, для тока должно выполняться равенство:
IA = IA1 + IA2 + IA0,
гдевекторыIA1, IA2 и IA0 – токи прямой, обратной и нулевой последовательностей фаз соответственно. Замечание, для исходных схем ток нулевой последовательности фаз должен быть равен нулю, т.к. нет нейтрального провода.
1)
2)
Рис.5. Два варианта схемы представленных в таблице 5.
