Исследование четырехпроводной трехфазной системы
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»
Кафедра электротехники и электрооборудования предприятий
Лабораторная работа № 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ
ПОСТОЯННОГО ТОКА
по дисциплине «Электротехника»
Вариант № 107
Выполнил: ст. гр.
(подпись, дата)
Проверил: канд. техн. наук, доцент
(подпись, дата)
Уфа 2021
Цель работы:
Проверка основных соотношений между линейными и фазными токами и напряжениями для симметричного режима при соединении нагрузки звездой или треугольником.
Сравнение активной мощности, потребляемой нагрузкой, и линейных токов при переключении симметричной нагрузки со звезды на треугольник.
Оценка в четырехпроводной трехфазной системе свойств нулевого (нейтрального) провода.
Последовательность проведения экспериментов и обработка экспериментальных данных
Произвести проверку основных соотношений между линейными и фазными токами и напряжениями для симметричного режима при соединении нагрузки звездой и треугольником. При выполнении установить фазные напряжения источника Ea, Eb, Ec с соответствующим фазовым сдвигом и сопротивления нагрузки Ra, Rb, Rc.
|
|
|
Расчет фазных напряжений источника и сопротивления нагрузки
Таблица 1 – Параметры схем.
| Eф = Ea = Eb = Ec, кВ | Rф = Ra = Rb = Rc, кОм |
| 12,7 | 2,2 |
Проверка основных соотношений между линейными и фазными токами и напряжениями для симметричного режима при соединении нагрузки звездой или треугольником
Установим переключатель SD в положение звезда. Включим схему и измерим линейные и фазные токи и напряжения в одной фазе, затем переключатель SD переведем в треугольник. Включим схему и измерим линейные и фазные токи и напряжения в одной фазе. Рассчитаем потребляемую в трех фазах мощность для двух схем включения. Результаты расчетов и экспериментов отразим в таблице 2.
Рисунок 1– Схема лабораторного макета.
Таблица 2 – Данные по выполнению эксперимента.
| SA | нагрузка | Iл, А (Aлa) | Uл, кВ (Vлa) | Iф, А (Aфa) | Uф, кВ (Vфa) | P, Вт |
| 1 | звезда | 17,4 | 21,99 | 17,4 | 12,7 | 662240 |
| 2 | треугольник | 10,0 | 21,99 | 5,8 | 21,99 | 381051 |
Для симметричной цепи соответствие между линейными и фазовыми активными величинами определяются следующими формулами: для соединения нагрузки звездой
|
|
|
для соединения нагрузки треугольником
Мощность, потребляемая тремя фазами при активной нагрузке, рассчитывается по выражениям
Вывод 1: Для симметричной нагрузки приведенные формулы являются: верными.
Вывод 2: Переключение нагрузки со звезды на треугольник приводит к уменьшению выделяемой в нагрузке мощности. Мощность при переключении нагрузки со звезды на треугольник изменяется в 1,73 раза ( 
. Линейные токи при этом изменяются в 1,73 раза ( .
Исследование четырехпроводной трехфазной системы
При выполнении установим переключатель Sa в положение разомкнут, переключатель Sb в положение замкнут.
Включим схему и запишем показание приборов для случая: Ra =Rb =Rc.
Рисунок 2, а – Схема четырехпроводной трехфазной системы при Ra = Rb = Rc.
Увеличим сопротивление в фазе А в десять раз. Включим схему и запишем показание приборов для случая: 10 Ra >Rb = Rc.
Рисунок 2, б – Схема четырехпроводной трехфазной системы при 10∙Ra > Rb = Rc.
В фазу А включим конденсатор Ca (ключ Sa) с емкостным сопротивлением 
. Включим схему и запишем показания приборов.
Предварительно требуется выполнить расчет емкости подключаемого конденсатора из условия .
|
|
|
Рисунок 2, в – Схема четырехпроводной трехфазной системы с емкостным сопротивлением.
Установим сопротивления Ra=Rb=Rc, разомкнем переключатель Sa (имитация обрыва линейного провода в фазе С). Включим схему и запишем показания приборов.
Рисунок 2, г – Схема четырехпроводной трехфазной системы
при обрыве линейного провода в фазе C.
Все полученные данные зафиксируем в таблице 3.
Таблица 3 – Данные по выполнению эксперимента.
| Рис | Uлab, В (Vлab) | Uфa, кВ (Vфa) | Uфb, кВ (Vфb) | Uфc, кВ (Vфc) | Iлa, А (Aлa) | Iлb, А (Aлb) | Iлc, А (Aлc) | In, А (A) |
| 2, а | 21,99 | 12,7 | 12,7 | 12,7 | 5,8 | 5,8 | 5,8 | 0 |
| 2, б | 21,99 | 12,7 | 12,7 | 12,7 | 0,58 | 5,8 | 5,8 | 5,2 |
| 2, в | 21,99 | 12,7 | 12,7 | 12,7 | 5,8 | 5,8 | 5,8 | 8,3 |
| 2, г | 21,99 | 12,7 | 12,7 | 0 | 5,8 | 5,8 | 0 | 5,8 |
По данным измерений построим с указанием масштаба векторные диаграммы напряжений и токов для всех случаев нагрузки.
Рисунок 2, д – Векторные диаграммы напряжений и токов при Ra = Rb = Rc.
Рисунок 2, е – Векторные диаграммы напряжений и токов при 10∙Ra > Rb = Rc.
Рисунок 2, ж – Векторные диаграммы напряжений и токов системы с емкостным сопротивлением.
Рисунок 2, з – Векторные диаграммы напряжений и токов при обрыве линейного провода в фазе C.
|
|
|
Вывод
При наличии нейтрального (нулевого) провода фазные напряжения остаются одинаковыми при любой несимметричной нагрузке.
Дата добавления: 2022-12-03; просмотров: 22; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!