А. Соединение звездой с нулевым проводом, когда его сопротивление и сопротивления линейных проводов малы и ими можно пренебречь ( т.е. можно предположить, что сопротивления всех проводов равны нулю).

В этом случае фазные напряжения приемника будут равны фазным напряжениям источника

= ; = ; =

и представляют собой симметричную систему.

Токи в фазах, они же токи в линиях, будут определяться в соответствии с законом Ома:

= = ; = = ; = =

 

 

В этом случае нулевой провод, не имеющий сопротивления, обеспечивает независимую работу фаз как при симметричной, так и при несимметричной нагрузках.

Векторные диаграммы напряжений и токов, когда нагрузка чисто активная (угол сдвига между током в фазе и фазным напряжением равен нулю), приведены на рис.2.2,а (в случае симметричной нагрузки) и на рис.2.2,б (в случае несимметричной нагрузки).

Б. Соединение звездой с нулевым проводом, имеющим сопротивление ( 0), или без нулевого провода ().

При симметричной нагрузке все остается, как и в предыдущем случае.

При несимметричной нагрузке в фазах между нулевыми точками генератора О и приемника О' возникает напряжение

= (2.2)

 

Напряжения на фазах приемника будут отличаться от фазных напряжений генератора на величину :

 

- ; - ; - (2.3)

 

 

Токи в фазах приемника или в линиях определятся как

 

= = = ; = = = ;

= = = (2-4)

В случае обрыва нулевого провода токи нагрузки распределят­ся таким образом, чтобы их сумма равнялась 0:

+ + =0.

В случаях, когда нулевой провод обладает сопротивлением (или без него), в трехфазной системе не обеспечивается независи­мость работы фаз.

При изменении нагрузки в любой из фаз изменяются (2.2), а, следовательно, и напряжения на фазах приемника (2.3) и фазные токи (2.4). Это сразу же приводит к искажению симметрии фазных напряжений приемника электрической энергии. Напряжение на фазах с большей нагрузкой (т.е. с меньшим сопротивлением фазы) пони­жается и наоборот.

Векторная диаграмма напряжений в этом случае может иметь вид, изображенный на рис.2.2,в. Это обстоятельство вынуждает все вре­мя контролировать целостность нулевого провода.

 

3, ПРОГРАММА И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

 

Схема лабораторной установки приведена на рис.2.3.

1. Пакетный выключатель В1 поставить в положение "Вкл.". На все три фазы приемника (нагрузки) будет подано напряжение.

2. Выключатель К_n поставить в положение "Вкл." (нулевой провод включен).

3. Выключателями К1... К5 в фазах нагрузки установить по амперметрам А_А, А_B, А_C одинаковые токи (симметричная активная нагрузка). Переносным вольтметром V замерить фазные и линейные напряжения.

Замеренные величины занести в табл.2.1в графу "Активная симметричная нагрузка с нулевым проводом"

4. Выключатель K _n поставить в положение "Выкл.". Переносным вольтметром V замерить фазные и линейные напряжения,

Замеренные величины занести в табл.2.1 в графу "Активная симметричная нагрузка без нулевого провода".

5. Выключателями К1... К5 в фазах нагрузки установить по ам­перметрам неодинаковые активные нагрузки (несимметричная нагруз­ка). Переносным вольтметром V замерить фазные и линейные напря­жения. Замеренные величины занести в табл.2.1 в графу "Активная несимметричная нагрузка без нулевого провода".

6. Выключатель К_n поставить в положение "Вкл." (подключен нулевой провод). Переносным вольтметром замерить фазные и линейные напряжения. Замеренные величины занести в табл.2.1 в графу "Активная несимметричная нагрузка с нулевым проводом".

7. Выключатели К1...К5 в нагрузке фазы А поставить в поло­жение "Выкл." (имитируется обрыв линейного провода). Выключате­лями К1...К5 в двух других фазах по амперметрам Аb, Ас установить одинаковые токи. Переносным вольтметром замерить линейные и aазные напряжения. Замеренные величины записать в графу "Актив­ная несимметричная нагрузка с нулевым проводом при обрыве линей­ного провода" табл.2.1.

8. Выключатель К_n поставить в положение "Выкл." Замерить ве­личины линейных и фазных напряжений. Замеренные величины запи­сать в графу "Активная несимметричная нагрузка без нулевого провода при обрыве линейного провода" табл.2.1.

9. Используя данные измерения, рассчитать величины, указанные в табл. 2.1 по формулам:

P_A = V_A∙ I_A, P_B = V_B∙ I_B, P_C = V_C∙I_C, P = P_A + P_B + P_C

10. По полученным данным построить векторные диаграммы токов и напряжений для случаев 1,3,4,5,6 (табл.2.1).

11. Составить отчет о проделанной работе.

 

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА (см.раб.№3 с.20)

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

 

1. Какое соединение приемников электрической энергии называется звездой?

2. Чем отличается симметричная нагрузка от несимметричной?

3. Какова роль нулевого провода в четырехпроходной системе?

4. Как определяется ток в нулевом проводе через токи в фазах?

5.

Таблица 2.1

Каково соотношение между линейными и фазными величина­ми при схеме звезда и симметричной нагрузке?

 

 

 

 

 

Лабораторная работа №3