Методические указания. 1 Нагрузка фаз задана в таблице 1.1

1 Нагрузка фаз задана в таблице 1.1. Для включения, например, элементов R и С соответствующие тумблеры надо разомкнуть, а тумблер, шунтирующий индуктивную катушку, замкнуть, сопротивление фазы при этом Z _Ф =R-jX_C.

Внимание! Исключение элемента из фазы осуществляется шунтированием его соответствующим тумблером. Не допускается одновременное включение всех тумблеров в фазе, так как это приводит к короткому замыканию фазы и опасно при исследовании цепи с нейтралью.

Сопротивления линейного и нейтрального проводов значительно меньше сопротивления фазы, поэтому им можно пренебречь.

2 Для измерения тока необходимо разомкнуть соответствующую перемычку и в разъем вставить вилку измерительной цепи.

Напряжение измеряется между штекером со звездочкой вилки и штекером вольтметра.

Например, для того чтобы измерить напряжение U_ca, нужно:

-снять перемычку в фазе с;

-вставить в разъем вилку;

-штекер вставить в гнездо фазы а.

Для измерения напряжения смещения нейтрали необходимо к клеммам в разъеме нейтрального провода присоединить штекер вольтметра и штекер с меткой звездочка.

Для измерения фазной мощности вилку включить в разъем фазы, штекер в гнездо нейтральной точки n.

На рисунке 1.7 показана схема для измерения активной мощности в трехпроводной цепи методом двух ваттметров.

На рисунке 1.8 показана схема для измерения активной мощности в трехпроводной цепи методом трех ваттметров.

 

 

Рисунок 1.7 - Схема двух ваттметров для измерения активной мощности трехфазной цепи

 

 

Рисунок 1.8 - Схема двух ваттметров для измерения активной мощности трехфазной цепи

 

При симметричной нагрузке сопротивления фаз одинаковы, токи и напряжения в фазах равны между собой по величине и сдвинуты по фазе на 120^о. Между линейными и фазными напряжениями имеет место соотношение .

Ток в нейтральном проводе равен нулю I_N= 0.

3 При разомкнутом нейтральном проводе напряжение смещения нейтрали также равно нулю (U_Nn= 0 ). Это говорит о том, что при симметричной нагрузке необходим нейтральный провод. Мощность, потребляемая всей системой, Р= 3 Р _Ф.

При построении векторной диаграммы следует учитывать знак угла φ. Активно-индуктивной нагрузке соответствует φ>0, то есть напряжение опережает ток по фазе(рис. 1.8,а); при активно-емкостной нагрузке φ<0, ток опережает напряжение.

4 При обрыве линейного провода напряжение на фазе а приемника равно нулю.

При наличии нейтрального провода на приемниках в фазах в и с обрыв в фазе а не сказывается (рис. 1.8,б).

5 При отсутствии нейтрального провода приемники в фазах в и с оказываются соединенными последовательно, приложенное к ним линейное напряжение U распределяется поровну между приемниками энергии в фазах в и с (рис. 1.8, в).

6 При несимметричной нагрузке сопротивления в фазах различны по величине и по характеру. В четырехпроводной системе («звезда» с нейтралью) напряжения на фазах равны по величине, а токи I _Ф различны, вследствие чего возникает ток в нейтральном проводе (рис. 1.8,г).

 

 

Рисунок 1.8 - Примеры векторных диаграмм для исследуемых режимов:

а) симметричный режим при активной нагрузке Z _Ф =R, φ_Ф=0;

б) симметричный режим при активно-индуктивной нагрузке Z _Ф =R+jX_L, φ_Ф>0;

в) симметричный режим при активно-емкостной нагрузке Z _Ф =R-jX_C, φ_Ф<0;

г) обрыв линейного провода А-а при одинаковых активно-емкостных нагрузках в фазах в и с в четырехпроводной системе («звезда» с нейтралью) Z_B=Z_C=R-jX_C, φ_Ф<0;

д) обрыв линейного провода А-а в цепи, но в трехпроводной системе («звезда» без нейтрали) активно-индуктивная нагрузка Z_B=Z_C=R+jX_L, φ_Ф<0;

ж) несимметричный режим четырехпроводной системы («звезда» с нейтралью) Z_A=R, =0, Z_B=R+jX_B, >0, Z_C=R-jX_C, <0,

з) несимметричный режим в трехпроводной системе, фазные сопротивления такие же, как в случае ж)

 

7 В трехпроводной несимметричной системе («звезда» без нейтрали) появляется напряжение между нейтральными точками генератора и приемника (смещение нейтрали).

При построении векторной диаграммы этого режима необходимо исходить из того, что линейные напряжения остались неизменными, и потенциалы точек А и а; В и в; С и с соответственно равны, так как падением напряжения в линейных проводах пренебрегаем, (А; В; С – фазы генератора; а, в, с – фазы приемника). Из точки а циркулем откладываем U_a и делаем засечку, из точки в – откладываем U_b, из точки с - U_c. Вектор, проведенный из точки N в точку N' – есть напряжение смещения нейтрали U_NN. Зная расположение точки на векторной топографической диаграмме, легко построить векторы фазных напряжений и фазных токов (рис. 1.8, д).

Мощность трехпроводной системы может быть определена двумя способами:

- как сумма фазных мощностей ;

- как сумма показаний трех ваттметров, включенных по схеме (рис.1.7);

- как сумма показаний двух ваттметров, включенных по схеме (рис.1.8).