Режим короткого замыкания фазы

Допустим, что нагрузка до короткого замыкания фазы «b» была симметричной, тогда короткому замыканию фазы «b» (рис. 37) будут соответствовать соотношения:

 , ,

 , .

Учитывая эти соотношения из (10) получим:

.

Рисунок 37. Электрическая схема при режиме короткого замыкания фазы «b»

 

Из электрическая схемы следует, что при коротком замыкании фазы «b», фазы «а»и «с» будут включены на линейное напряжение (см. рис. 38):

,

а фазные токи этих фаз будут равны:

,

где:        - линейное напряжение генератора

- сопротивление фазы приемника

- ток фазы приемника при симметричной нагрузке.

Рисунок 38. Векторная диаграмма токов и напряжений при коротком замыкании фазы «b».

 

Из анализа векторной диаграммы можно сделать следующие выводы:

1. При коротком замыкании фазы напряжения на ней будет равно нулю

2. Напряжение между нейтральными точками генератора и приемника будет равно фазному напряжению генератора;

3. Напряжение на неповрежденных фазах будет равно линейному напряжению генератора;

4. Току на неповрежденных фазах возрастают.

Подводя итоги анализа основных режимов работы трехфазной электрической цепи, соединение по схеме трехпроводная звезда можно сделать следующий вывод:

· схема трехпроводная звезда может применяться для питания только симметричных приемников, т. к. режимы работы фаз приемника зависят друг от друга.

ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА

Лабораторная работа выполняется на универсальном стенде. Источником питания служит автотрансформатор, с помощью которого можно изменять напряжение от 0 до 250 В. Катушка индуктивности, батарея конденсаторов, реостаты и амперметры установлены на стенде. В качестве вольтметра используется ампервольтметр АВО-63 или мультиметр ВР-11.

Электрическая схема лабораторной установки показана на рис. 39, где В₁ – трехфазный выключатель, R ₁, R ₂, R ₃ – приемники-реостаты электрической энергии.

ПРОГРАММА РАБОТЫ

Экспериментальная часть

4.1.1. Ознакомитесь с оборудованием установкой приборов. Определить цены делений приборов.

4.1.2. Собрать электрическую цепь рис. 39. Получить начальные условия эксперимента у преподавателя (таблица 3.2).

4.1.3. После проверки собранной электрической цепи преподавателем движки реостатов R ₁ , R ₂ , R ₃ опустить в крайнее нижнее положение и подать напряжение на стенд выключателем «В ₁».

Рисунок 39. Принципиальная схема экспериментальной установки

 

4.1.4. С помощью реостатов установить симметричную нагрузку, при этом ключи К₁ , К₂ замкнуты. Необходимо добиться одинаковых показаний амперметров А₁ , А₂ , А_{3  .} Амперметр А₄ в нулевом проводе должен показывать ноль. Линейные напряжения измерять между клеммами С источника. Фазные напряжения измерять между точками С источника напряжения и нейтральной точкой «» приёмника. Записать показания амперметров и вольтметра в таблицу. 3.1.

4.1.5. Отключить одну фазу (ключ К₁ разомкнут) и установить режимобрыва фазы «а». Измерить напряжение и токи. Убедиться, что напряжение на всех фазах остаются неизменными, а нейтральном проводе появится ток, равный току фазы «a» до повреждения. Токи же в двух других фазах не изменятся.

4.1.6. При замкнутых ключах К₁ и К₂, установить в двух фазах одинаковые токи, а в третьей фазе – изменить (режим изменения тока одной фазы). Провести необходимые измерения и обратить внимания на то, что фазные напряжения останутся неизменными, а в нейтральном проводе появится ток.

4.1.7. При замкнутых ключах К₁ и К₂ установить разные токи и провести необходимые изменения (режим несимметричной нагрузки).

4.1.8. Вместо реостата в одну из фаз по заданию преподавателя включить конденсатор С₁ и реостатами в двух других фазах установить одинаковые показания амперметров А₁, А₂ , А₃ (режим равн ом ерно-разнородной нагрузки). Провести необходимые измерения, а убедившись, что фазные напряжения останутся неизменными, а в нейтральном проводе появится ток.

4.1.9. Повторить эксперименты 4.1.4 – 4.1.8 для трехпроводной цепи, отключив предварительно ключ К₂. Записать показания амперметров и вольтметра в таблицу 3.1. Обратить внимание, что при несимметричной нагрузке появляется напряжение между нейтральными точками и нарушается симметрия фазных напряжений.