Материал: Руководство по выполнению базовых экспериментов эцпет. 001 Рбэ (902) 2006

8.5 Аварийные режимы трёхфазной цепи при соединении нагрузки в треугольник

Смотрите также:

8.4.2. Экспериментальная часть

8.5.1. Общие сведения

8.5.2. Экспериментальная часть

Векторные диаграммы

Обрыв нейтрального провода при несимметричной нагрузке

Обрыв фазы при симметричной нагрузке в схеме с нулевым проводом

Обрыв фазы при симметричной нагрузке в схеме без нулевого провода

Короткие замыкания

Задание

Порядок выполнения работы

Векторные диаграммы

Задание

Порядок выполнения работы

Аварийными являются режимы, возникают при коротких замыканиях в нагрузке или в линиях и обрыве проводов. Остановимся на некоторых типичных аварийных режимах.

В симметричном режиме I_N= 0, поэтому обрыв нейтрального провода не приводит к изменению токов и напряжений в цепи и такой режим не является аварийным. Однако, при несимметричной нагрузке I_N0, поэтому обрыв нейтрали приводит к изменению всех фазных токов и напряжений. На векторной диаграмме напряжений точка «0» нагрузки, совпадающая до этого с точкой «N» генератора, смещается таким образом, чтобы сумма фазных токов оказалась равной нулю (рис.8.4.1). Напряжения на отдельных фазах могут существенно превысить номинальное напряжение.

Рис. 8.4.1

.

При обрыве провода, например, в фазе А ток этой фазы становится равным нулю, напряжения и токи в фазах В и С не изменяются, а в нулевом проводе появляется ток

I_N₌ I_B+ I_C. Он равен току, который до обрыва протекал в фазе А (рис. 8.4.2).

Рис.8.4.2

При обрыве, например, фазы А сопротивления R_A и R_B оказываются соединёнными последовательно и к ним приложено линейное напряжение U_BC. Напряжение на каждом из сопротивлений составляет

от фазного напряжения в нормальном режиме. Нулевая точка нагрузки на векторной диаграмме напряжений смещается на линию ВС и при R_B = R_C находится точно в середине отрезка ВС (рис.8.4.3

)

Рис.8.4.3

При коротком замыкании фазы нагрузки в схеме с нулевым проводом ток в этой фазе становится очень большим (теоретически бесконечно большим) и это приводит к аварийному отключению нагрузки защитой. В схеме без нулевого провода при замыкании, например, фазы А, нулевая точка нагрузки смещается в точку «А» генератора. Тогда к сопротивлениям фаз В и С прикладываются линейные напряжения. Токи в этих фазах возрастают в

раз, а ток в фазе А – в 3 раза (рис. 8.4.4).

Короткие замыкания между линейными проводами и в той и в другой схеме приводят к аварийному отключению нагрузки.

Рис.8.4.4

Экспериментально исследовать аварийные режимы трёхфазной цепи при соединении нагрузки в звезду.

Соберите цепь цепь согласно схеме (рис.8.4.5) с сопротивлениями фаз R_A=R_B=R_C=1кОм. Измерения токов можно производить одним – двумя амперметрами, переключая их из одной фазы в другую, либо виртуальными приборами.

Рис.8.4.5

Убедитесь, что обрыв (отключение) нейтрали не приводит к изменению фазных токов.
Убедитесь, что в схеме с нулевым проводом происходит отключение источника защитой при коротких замыканиях как в фазах нагрузки, так и между линейными проводами.
Убедитесь, что в схеме без нулевого провода короткое замыкание в фазе нагрузки не приводит к отключению, а при коротком замыкании между линейными проводами установка отключается.
Проделайте измерения токов и напряжений всех величин, указанных в табл. 8.4.1 в различных режимах и по экспериментальным данным постройте векторные диаграммы для каждого случая в выбранном масштабе.
Ответьте на контрольные вопросы.

Таблица 8.4.1

Режим	U_AO, B	U_BO, B	U_CO, B	U_ON, B	I_A, мА	I_B, мА	I_C, мА	I_N, мА
R_A=1 кОм R_B=680 Ом R_C=330 Ом Обрыв нейтрали
R_A=R_B=R_C=1 кОм Схема с нейтралью Обрыв фазы А
R_A=R_B=R_C=1 кОм Схема без нейтрали Обрыв фазы А
R_A=R_B=R_C=1 кОм Схема без нейтрали К. З. фазы А

R_A=1 кОм, R_B=680 Ом, R_C=330 Ом. Обрыв нейтрали

2. R_A= R_B= R_C =1 кОм, Схема с нейтралью, обрыв фазы А

3. R_A= R_B= R_C =1 кОм, Схема без нейтрали, обрыв фазы А

4. R_A= R_B= R_C =1 кОм, Схема без нейтрали, короткое замыкание фазы А

В
опрос: Как изменяется мощность трёхфазной нагрузки при обрыве фазы в схеме с нулевым проводом и без него? Как изменяется мощность при коротком замыкании одной фазы?

Ответ: …………

При коротких замыканиях в фазах нагрузки или между линейными проводами токи резко возрастают и происходит аварийное отключение установки защитой.

Обрывы фаз или линейных проводов при соединении нагрузки в треугольник не приводят к перегрузкам по токам или напряжениям, как это иногда случается при соединении нагрузки в звезду.

При обрыве одной фазы нагрузки (рис. 8.5.1) ток этой фазы становится равным нулю, а в оставшихся двух фазах ток не меняется. Два линейных тока уменьшаются в

раз, т. е. становятся равными фазному току, а третий остаётся неизменным.

Рис. 8.5.1.
При обрыве линейного провода (например, В) фазные сопротивления R_AB и R_BC оказываются соединёнными последовательно и включёнными параллельно с сопротивлением R_CA на напряжение U_CA (рис. 8.5.2). Цепь фактически становится однофазной.

Рис. 8.5.2
При одновременном обрыве линейного провода и одной фазы нагрузки цепь также становится однофазной (рис. 8.5.3 и 8.5.4).

Рис.8.5.3

Рис.8.5.4

Экспериментально исследовать аварийные режимы трёхфазной цепи при соединении нагрузки в треугольник.

Соберите цепь цепь согласно схеме (рис.8.5.5) с сопротивлениями фаз R_A_В=R_B_С=R_C_А=1кОм и измерьте линейные и фазные токи в симметричном режиме.
Проделайте измерения фазных и линейных токов (отличных от нуля) во всех режимах, указанных в табл. 8.5.1. (Измерения токов можно производить одним – двумя амперметрами, переключая их из одной фазы в другую, либо виртуальными приборами).

Рис.8.5.5

По экспериментальным данным постройте векторные диаграммы для каждого аварийного случая в выбранном масштабе.
Ответьте на контрольные вопросы.

Таблица 8.5.1

Обрыв фазы АВ нагрузки

2. Обрыв линейного провода А

3. Обрыв фазы АВ и линии С 4. Обрыв фазы АВ и линии А

Вопрос: Как вычислить мощность несимметричной трёхфазной нагрузки?

Ответ: ……….

Вопрос: Как (во сколько раз) увеличиваются или уменьшаются фазные и линейные токи в каждом из рассмотренных аварийных режимов?

Ответ

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/273546

Симметричный режим, R_ф=1 кОм

Обрыв фазы АВ нагрузки

Обрыв линейного провода А

Обрыв фазы АВ

и линии С

Обрыв фазы АВ и линии А







Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_10_Эмиль Золя для эл версии