Часть 3. Несинусоидальный режим в симметричной трехфазной цепи

З А Д А Н И Е

на типовой расчет

 

РАЗВЕТВЛЕННАЯ ЦЕПЬ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА

Содержание задания

 

Заданием предусматривается выполнение расчетов симметричных и несимметричных трехфазных цепей.

В качестве исходной в задании рассматривается схема электроснабжения с двумя приемниками, один из которых представляет собой статическую нагрузку с сопротивлением Z _н, другой – нагрузку в виде асинхронного двигателя Д с изолированной нулевой точкой 0”. Предполагается, что двигатель работает в режиме холостого хода, потери в нем не учитываются. В некоторых вариантах имеется вторая статическая симметричная нагрузка, состоящая из резисторов R.

Несимметричный режим в цепи возникает в результате короткого замыкания в одной из ветвей схемы, или при подключении с помощью рубильника Р несимметричной нагрузки R. При существовании не симметрии в трехфазной цепи, сопротивления генератора, линии передачи, двигателя для различных последовательностей – неодинаковы. Основным методом расчета таких цепей является метод симметричных составляющих.

Несинусоидальный режим рассматривается в симметричной трехфазной цепи. Расчет выполняется на основе метода наложения. Ставится задача определения показаний приведенных на схеме вольтметра и амперметра. Предусматривается построение графика мгновенных значений тока в одном из линейных проводов линии.

Номер схемы соответствует порядковому номеру, под которым фамилия студента записана в групповом журнале. Числовые данные параметров элементов цепи приведены в таблице и выбираются в соответствии с номером группы.

Типовой расчет предназначен для студентов всех специальностей ИЭЭ.

 

Часть 1. Симметричная трехфазная цепь

В схеме исходной цепи короткое замыкание отсутствует, или в зависимости от варианта схемы, рубильник Р – разомкнут. Режим в цепи определяется трехфазным генератором с симметричными синусоидальными напряжениями прямой последовательности, с фазной ЭДС Е_А, сопротивлениями статической нагрузки Z _н, сопротивлениями прямой последовательности генератора Z _1г, линии Z _1л, двигателя Z _1д.

1.1. Для фазы А начертить схему расчета цепи с указанием параметров элементов. Вычислить показания, изображенных на схеме цепи, вольтметра и амперметра электромагнитной системы.

1.2. Используя показания приборов, найденные в п.1.1, определить активную и реактивную мощности симметричной нагрузки Z _н и Д. В качестве проверки, сравнить полученные результаты со значениями мощностей, найденными из рассмотрения сопротивлений Z _н и Д.

1.3. Построить векторно-топографическую диаграмму цепи; показать на ней вектор напряжения на вольтметре и вектор тока в амперметре.

1.4. Выполнить моделирование схемы в среде Simulink. Определить показание вольтметра и амперметра. Измерить фазные токи генератора, статической нагрузки и двигателя. Передать их в среду программирования MATLAB и построить векторную диаграмму токов.

 

Часть 2. Несимметричная трехфазная цепь

В исходной цепи учитывается короткое замыкание или замыкание рубильника Р. Система ЭДС генератора синусоидальная, симметричная как и в ч.1.

2.1. Составить эквивалентные схемы и определить симметричные составляющие токов и напряжений на несимметричном участке линии.

2.2. По найденным в п. 2.1 симметричным составляющим рассчитать фазные токи и линейные напряжения на двигателе.

2.3. Проверить удовлетворение полученных результатов п.2.2 первому и второму законам Кирхгофа.

Часть 3. Несинусоидальный режим в симметричной трехфазной цепи

В исходной схеме цепи короткое замыкание отсутствует или рубильник Р – разомкнут. ЭДС генератора симметричные, но не синусоидальные.

ЭДС фазы А:

где ЭДС фазы А основной гармоники (см. таблицу);

3.1. Для каждой из гармоник, на основе эквивалентных схем для фазы А, определить составляющие тока в амперметре и напряжения на вольтметре.

3.2. Вычислить показания вольтметра и амперметра.

3.3. Построить на одном графике кривые мгновенных значений отдельных гармоник и результирующего тока в амперметре. Указать периоды и начальные фазы гармоник.

 

Таблица

№ группы	Фазная ЭДС генератора ЕА, В	Сопротивления генератора	Z 3Г, Ом	R, Ом	Сопротивления линии	Сопротивления двигателялинии	Z н, Ом
Z 1г, Ом	Z 2г, Ом	Z 0г, Ом	Z 1л =, Z 2л Ом	Z 0л, Ом	Z 1д, Ом	Z 2 д, Ом
		j 2 j 2 j 2,5 j 2,5 j 2 j 2,5 j 2 j 2,5 j 2,5 j 2 j 2,5 j 2 j 2 j 2,5 j 2,5 j 2 j 2,5	j 0,7 j 0,7 j 1 j 1 j 0,7 j 1 j 0,7 j 1 j 1 j 0,7 j 1 j 0,7 j 0,7 j 1 j 1 j 0,7 j 1	j 0,4 j 0,4 j 0,5 j 0,5 j 0,4 j 0,5 j 0,4 j 0,5 j 0,5 j 0,4 j 0,5 j 0,4 j 0,4 j 0,5 j 0,5 j 0,4 j 0,5	j 3 j 4 j 3 j 4 j 3 j 3 j 2 j 2 j 2 j 2 j 3 j 3 j 4 j 4 j 2 j 2 j 4		+ j 0,5 + j 0,5 +j 0,7 +j 0,7 + j 0,5 +j 0,7 + j 0,5 +j 0,7 +j 0,7 + j 0,5 +j 0,7 + j 0,5 + j 0,5 +j 0,7 +j 0,7 + j 0,5 +j 0,7	+ j 1 + j 1 + j 1,3 + j 1,3 + j 1 + j 1,3 + j 1 + j 1,3 + j 1,3 + j 1 + j 1,3 + j 1 + j 1 + j 1,3 + j 1,3 + j 1 + j 1,3	+ j 5,8 + j 5,8 + j 4 + j 4 + j 5,8 + j 4 + j 5,8 + j 4 + j 4 + j 5,8 + j 4 + j 5,8 + j 5,8 + j 4 + j 4 + j 5,8 + j 4	+ j 3 + j 3 + j 2,5 + j 2,5 + j 3 + j 2,5 + j 3 + j 2,5 + j 2,5 + j 3 + j 2,5 + j 3 + j 3 + j 2,5 + j 2,5 + j 3 + j 2,5	13,213,2 11,4 11,4 13,2 11,4 13,2 11,4 11,4 13,2 11,4 13,2 13,2 11,4 11,4 13,2 11,4

 

 

1.	2.
3.	4.
5.	6.
7.	8.

 

9.	10.
11.	12.
13.	14.
15.	16.
17.	18.
19.	20.
21.	22.
23.	24.

 

25.	26.
27.	28.
29.	30.
31.	32.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: