Материал: ЛР-4_Ф-22_10_Литвиненко_Харькова_Отчет

4.1.6. Векторная диаграмма напряжений и токов для обрыва фазы А при выключенном проводе нейтрали.

4.1.7. Векторная диаграмма напряжений и токов при обрыве линии при включенном проводе нейтрали.

4.1.8. Векторная диаграмма напряжений и токов при обрыве линии при выключенном проводе нейтрали.

4.1.9. Векторная диаграмма напряжений и токов при коротком замыкании при включенном проводе нейтрали.

4.1.10. Векторная диаграмма напряжений и токов при коротком замыкании при выключенном проводе нейтрали.

Выводы: в ходе лабораторной работы мы исследовали соединение трехфазных потребителей звездой с целью изучения влияния характера нагрузки на параметры электрической цепи. При соединении звездой начала обмоток подключаются к фазным проводам, а концы соединяются в отдельную, нейтральную точку. Провод, соединяющий нейтральные точки генератора и приемника, называется нейтральным. Трехфазная система при соединении в звезду без нейтрального провода называется трехпроводной, с

нейтральным проводом – четырехпроводной. Нейтральный провод необходим для того, чтобы:

•выравнивать фазные напряжения приемника при несимметричной

нагрузке;

•подключать к трехфазной цепи однофазные приемники с

номинальным напряжением в раз меньше номинального линейного напряжения сети.

Всего в работе мы рассматривали 5 режимов работы ЭЦ: симметричная нагрузка, несимметричная нагрузка, обрыв фазы А, обрыв линии и короткое

замыкание, причём каждый режим включался в 2-х вариациях: с включенным и выключенным нейтральным проводом.

Симметричная нагрузка возникает тогда, когда реактивные и активные сопротивления каждой фазы будут равны между собой. Из полученных данных следует UA=UB=UC≈220 B, IA=IB=IC=8,884 A, UAB=UBC=UCA≈381 B, PA=PB=PC=1342 Bт, ΦA=ΦB=ΦC=-46,648. Из приведенных выражений и векторной диаграммы следует, что при симметричной нагрузке образуется симметричная система токов, поэтому ток в нейтральном проводе будет равен

IN = IA + IB + IC= 0. Поэтому отключение нейтрального провода при симметричной нагрузке не приведет к серьезным нарушениям работы электроприемников, то есть не произойдет изменение фазных напряжений,

углов сдвига, токов, мощностей. Из этого следует, что при симметричной нагрузке в нейтральном проводе нет необходимости.

При несимметричной нагрузке Za ≠ Zb ≠ Zc между нейтральными точками приемника и источника электроэнергии возникает напряжение смещения нейтрали UnN. При изменении величины (или характера) фазных сопротивлений напряжение смещений нейтрали UnN может изменяться в широких пределах. При этом нейтральная точка приемника n на диаграмме может занимать разные положения, а фазные напряжения приемника Úa, Úb и

Úc могут отличаться друг от друга весьма существенно. В результате эксперимента с включенным проводом нейтрали получено UA=209,912В UB=233,968В UC=216,716B, IA=8,477А IB=6,534А IC=9,980А, UAB=UBC=UCA≈381 B, PA=1221Вт, PB=726,516Вт, PC=1694 Bт, ΦA=-46,648

ΦB=-61,657, ΦC=38,472.

При обрыве фазы А IA=0 А, работа нагрузкой ZN не совершается, PA=0 Вт.

Короткое замыкание является аварийным режимом. В закороченной фазе А происходит резкое увеличение тока IA=226,163А, фазный угол обнуляется

ΦA=0, активная мощность тоже PA=0 Вт. Поскольку резкое возрастание силы тока приведет к большому тепловыделению, возможно расплавление электрических проводов с последующим возгоранием. Поэтому в трехфазных

цепях предусматривают защиту, напр. понижающие трансформаторы с расщепленной обмоткой низкого напряжения, отключающее оборудование,

способное ограничивать ток короткого замыкания, устройства релейной защиты и для отключения поврежденных участков цепи и т.д.