Методическое указание по решению задачи №3

1. Составим схему электрической цепи для заданного варианта.

Рисунок 2.1 - Схема подключения двух групп потребителей к силовому трансформатору.

2. Определяем мощность нагрузок, подключенной к каждой из фаз первой (ламповой) группы потребителей:

P_ФАЛ = η_A Р_Л ; P_ФВЛ = η_В Р_Л ; P_ФСЛ = η_С Р_Л ;

3. Определяем фазные токи первой (ламповой) группы потребителей:

I_ФАЛ = P_ФАЛ / U_Ф А; I_ФВЛ = P_ФВЛ / U_Ф А; I_ФСЛ = P_ФСЛ / U_Ф А

4. Определяем фазные токи второй (двигательной, симметричной) группы потребителей, исходя из формулы вычисления полной активной мощности двигателя:

P = 3 I_ФД * U_ФД * соsφ * η кВт;

Откуда активный ток, потребляемый одной фазой двигателя будет равен:

А

-19-

Следовательно, полный ток потребляемой одной фазы двигателя из сети будет равен:

I_ФД = I_ФДA / соsφ А

Активная мощность потребляемая одной фазой двигателя будет равна:

P_ФД = Р / 3 кВт;

5. Определяем полные линейные активные токи в трёхфазной неразветвленной части цепи для каждой фазы:

I_ia = I_флi +I _фдаi А, где

I_ФЛi - фазные токи ламповой группы;

I_ФДAi – активные токи двигательной группы

6. Вычисляем угол сдвига фаз между током и напряжением ответвительной цепи двигателя по соsφ двигателя:

φ = arсcos 0,8 = 36⁰86′

Откуда sin φ36⁰86′ = 0.6

7. Определяем реактивную составляющую линейного тока трёхфазной цепи (в данном случае она равна реактивной составляющей тока в мощности двигателя):

I_лрi = I_фд * sin φ A

8. Находим полные линейные токи в фазах неразветвленной части трёхфазной цепи, для чего необходимо сложить активные и реактивные токи обоих групп потребителей:

а) полный реактивный ток одной фазы в неразветвленной части трёхфазной цепи будет равна:

I_iр = I_лрi + I_рлi = I_лрi + 0 А

т.к. I_PЛi = 0 этот ток в активной нагрузке отсутствует.

В нашем случае активные токи необходимо определить для каждой фазы (А, В и С), т.к активные нагрузки в каждой фазе в ламповой группе будут различные (см. схему рис. 2.1. и таблицу 1)

I_Аа = I_ФлА+ I _фдаА; А;

-20-

I_Ва = I_ФлВ+ I _фдаВ; А;

I_Са = I_ФлС+ I _фдаС; А.

9. Определяем полный линейный ток по формуле:

А

А;

А;

А

10. Вычисляем мощности в трехфазной цепи для каждой фазы.

10.1 Полную мощность:

S = S_фА + S_фВ + S_фС ВА;

(Каждая из составляющих мощностей вычисляется по правилам прямоугольного треугольника)

10.2 Активную мощность для каждой фазы вычислим по формуле:

P_фi = I_ia * U_ф кВт

10.3 Реактивная мощность в трехфазной цепи можно вычислить упрощенно т.к. эта мощность симметрична и может быть определена по формуле:

Q_p = I_лфi * U_л * sin φ кВАp

11. Далее строится векторная диаграмма напряжений и токов в масштабе для несимметричной группы приемников (ламп); далее складываются геометрично фазовые токи (здесь они только активные) и определяется ток в нейтральном проводе.

11.1 Выбираем масштабы для напряжений и токов; например, для напряжений М_u-1:4 В/мм и для токов М_i-1:1 А/мм;

11.2 Пусть в результате расчетов будут получены фазовые активные токи для несимметричной ламповой группы, равные

-21-

I_лаА =56 А;

I_лаВ =78 А;

I_лаС =90 А;

Тогда, учитывая, что активные токи совпадают по фазе с фазовыми напряжениями вертикальная диаграмма будет иметь вид (при условии, что U_л= 380 В; и U_ф= 220В), см. рис. 3.2

Определим величину тока в нейтральном проводе

I_N = ℓ * M = 16 *1/1 = 16 А

I_N = 1,5 А

а

U_a

U_ca U_ab

I_фА

N I_фC

I_фС I_N I_фВ

U_c U_b

с b

U_bc

Рисунок 3.2 – Векторная диаграмма напряжения и токов для несимметричной группы нагрузки (ламп).

-22-

Список литературы:

1.К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин, Теоретические основы электротехники, в 3-х томах. – СПб.: Питер, 2009 г.

2.С.М. Аполлонский. Теоретические основы электротехники. - С-Пб.: ЛАНЬ, 2012 (ЭБС)

3.Ю.А. Бычков и др. Теоретические основы электротехники. – СПб.: Питер, 2009

4.Н.В. Белов, Ю.С. Волков. Электротехника и основы электроники. - С-Пб.: ЛАНЬ, 2012 (ЭБС)

5.А.Н. Горбунов и др. Теоретические основы электротехники. – М.: ТРИАДА, 2003

6.Г.И.Атабеков. Теоретические основы электротехники. Нелинейные электрические цепи. Электромагнитное поле. - С-Пб.: ЛАНЬ, 2010 (ЭБС)

7.Л.А. Бессонов . Теоретические основы электротехники. Электрические цепи.- 10-е изд. - М.: Гардарики, 2002

8.А.В. Горбунов и др. ТОЭ. 1990г.

9.В.В. Яцкевич «Электротехника». 1981г.

10.В.А. Прянишников и др. «Электротехника и ТОЭ в примерах и задачах» 2001г.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: