Аварийные режимы работы
Короткое замыкание фазы «С» без нейтрального провода
680.00K
Категория: ФизикаФизика

Трехфазные цепи синусоидального тока

1.

Трехфазные цепи
синусоидального
тока

2.

1. Элементы трехфазной цепи
Трехфазная цепь- это совокупность трех
электрических цепей (трех фаз), в которых
действуют три ЭДС одинаковой частоты,
полученные от одного источника питания и
отличающиеся друг от друга по фазе (сдвиг во
времени).
Трехфазные цепи обеспечивают высокую
экономичность при производстве, передаче и
преобразовании электрической энергии

3.

Основные элементы
трехфазных цепей:
• трехфазный
источник электрической
энергии (трехфазный генератор или
трехфазный трансформатор),
• линия передачи,
• приемники электрической энергии.

4.

Трехфазный генератор
имеет в своем составе три обмотки, смещенные в
пространстве, в которых индуцируются три
синусоидальные ЭДС, отличающиеся друг от друга по фазе:
A
eA
X
eC
eB
Z
C
Y
B

5.

Мгновенные значения ЭДС:
eA EM sin t
2
eB EM sin( t )
3
4
eC EM sin( t )
3
EM
E
2

6.

eA
eB
eC
Em
t
0
T /3
T

7.

eA
eB
Em
eC
t
0
2 / 3
T 2

8.

EC
EA
EB

9.

При соединении фаз источника звездой (условное обозначение Y)
все концы фазных обмоток генератора соединяются в один общий
узел N, называемый нейтралью или нейтральной точкой.
A
EA
EC
N
C
EB
B
EA,EB,EC – фазные ЭДС
ЕА=ЕВ=ЕС=Еф

10.

A
U CA
EA
EC
N
C
EB
B
U
U
AB
BC
Линейные напряжения : UAB,UBC, UCA
UАВ=UВС=UСА=Uл

11.

A
U CA
EA
EC
N
C
EB
B
U
U
U
AB
AB
BC
E A E B
U BC E B E C
U CA E C E A

12.

U CA
EC
U
EA
BC
EB
U
AB

13.

EA
U CA
EB
EC
U
BC
U
AB

14.

2. Четырехпроводная
трехфазная цепь
a
A
ZA
EA
n
EC
N
C
EB
B
ZC
c
Линия передачи:
A-a, B-b, C-c
N-n -
- линейные провода
нейтральный (нулевой) провод
ZB
b

15.

Приемник несимметричный, если
Z A Z B ZC
Приемник симметричный, если
Z A Z B Z C , А B C
Приемник может быть:
однофазным (например, осветительные приборы)
или трехфазным (например, трехфазный двигатель).
Приемник может включаться
по схеме «звезда» или по схеме «треугольник»

16.

токи в линейных проводах: IA,IB,IC
I
a
A
A
ZA
EA
EC
C
N
n
ZC
EB
B
IB
IC
c
ZB
b

17.

линейные и фазные (через приемник) токи
совпадают:
I
a
A
A
ZA
EA
EC
C
N
n
ZC
EB
B
I Л IФ
IB
IC
c
ZB
b

18.

по 2-му закону Кирхгофа для
контура фазы А:
I A Z A EA
I
a
A
A
ZA
EA
EC
C
N
n
ZC
EB
B
IB
IC
c
ZB
b

19.

I B Z B EB
для фазы B:
I C Z C EC
для фазы C:
Следовательно
I A EA / Z A
I B EB / Z B
I C EC / Z C

20.

напряжения на зажимах приемника –
фазные напряжения :Ua, Ub, Uc
a
A
Ua
n
N
c
Uc
Ub
b

21.

U a I A ZA
U b I B ZB
U c I C ZC
в четырехпроводной цепи фазные напряжения приемника
совпадают с фазными ЭДС:
Ua EA
U b EB
U c EC

22.

Ua EA
U c EC
U b EB

23.

Приемник несимметричный
Ua EA
I

A
С
A
В
U c EC

U b EB

24.

Ток в нейтральном
проводе:
I N I A I B I C
IA
IN
n
N
IB
IC

25.

Ua EA
I
A

IN
U c EC

U b EB

26.

при симметричном
приемнике
Ua EA
I
A

IB
U c EC
U b EB

27.

При симметричном приемнике
I N I A I B IC 0
Потребность в нейтральном проводе отпадает
Фазные токи определяют по формуле:
I A I B I C IФ


28.

Покажем на схеме линейные напряжения
(напряжения между линейными проводами)
a
A
ЕA
ЕC
N
C
U CA
ЕB
B
Ua
n
U AB
U BC
c
Uc
Ub
b

29.

Ua EA
I
A
U ca
U ab

IN
U c EC
U bc

U b EB

30.

при симметричном
приемнике
Ua EA
U ca
I
A
U ab

IB
U c EC
U bc
U b EB

31.

U
a
300
А
Ub
D
U ab
Действующее значение линейного напряжения больше
действующего значения фазной ЭДС :
U л 2AD 2Uфcos30 3Uф
0

32.

U Л 3UФ
По ГОСТу:


127
220
220
380
380
660

33.

В четырехпроводной цепи как
при симметричном, так и при
несимметричном приемнике
U Л 3UФ
A
U AB
Ua
Ub
U CA
B
Uc
C
U BC
Достоинство четырехпроводной цепи: система фазных
напряжений приемника симметрична при любой
нагрузке. Это обеспечивается нейтральным проводом.

34.

3. Трехпроводная трехфазная
цепь. Соединение приемников
«звездой»
a
A
ЕA
ЕC
ZC
ЕB
N
C
ZA
B
c
n
ZB
b

35.

a
A
Ua
U AB
N
C
Ub
U CA
c
B
U BC
Uc
b

36.

Несимметричный
приемник
A
U a Ub Uc
U Л 3UФ
Uc
U nN
Ua
n
U nN
- напряжение
смещения
нейтрали
Ub
N
C
B
Включение несимметричного приемника по схеме «звезда»
без нейтрального провода не допускается

37.

В случае симметричного
приемника
A
U Л 3UФ
U nN 0
n
N
C
B

38.

Расчет цепи


3



IФ I Л

39. Аварийные режимы работы

• Обрыв линейного провода (фазы) «С» без нейтрального
провода
A
ЕС
a
ZA
Ua
EA
U AB
EB
B
ZB
Ub
b

40.

A
IC 0
U AB
Ua

UA UB
2
Uc
U CA
C
N
Ub
B
U BC

41. Короткое замыкание фазы «С» без нейтрального провода

A
ЕС
a
ZA
EA

EB
B
ZB
b

42.

ZC 0,U C 0
A
U A UB Uл
U AB
Ua
IA
U CA
C=N
IC
IB
Ub
B
U BC
I A I B I C 0 I C ( I A I B )

43.

Трехпроводная «звезда»применяется для включения
симметричных приемников (например, трехфазных
двигателей).
Четырехпроводная
«звезда» (с нейтральным
проводом)
применяется
для
включения
несимметричных приемников (например, бытовой
нагрузки).
Нейтральный провод обеспечивает выравнивание
фазных напряжений приемника
English     Русский Правила