Trifazių grandinių elektros tinkluose sujungimo schemos

Trifazių tinklų privalumai, užtikrinantys platų jų paskirstymą, yra akivaizdūs:

• energija trimis laidais dideliais atstumais perduodama ekonomiškiau nei tuo atveju, jei fazių būtų mažiau;

• sinchroniniai generatoriai, asinchroniniai varikliai, trifaziai transformatoriai - lengvai gaminami, ekonomiški ir patikimi eksploatuoti;

• Galiausiai, trifazė kintamosios srovės sistema turi galimybę tiekti (ir paimti) pastovią momentinę galią sinusinės srovės periodui, jei trifazio generatoriaus apkrova visose fazėse yra vienoda.

Pažiūrėkime, kokios pagrindinės trifazės grandinės egzistuoja elektros tinkluose.

Trifazio generatoriaus apvijos paprastai gali būti įvairiais būdais prijungtos prie apkrovų. Taigi, ekonomiškiausias būdas būtų tiesiogiai prijungti atskirą apkrovą prie kiekvienos generatoriaus fazės, kiekvienai apkrovai prailginant po du laidus. Tačiau taikant šį metodą, norint prisijungti, reikės šešių laidų.

Tai labai švaistoma medžiagų sąnaudų požiūriu ir nepatogu.Norint sutaupyti medžiagų, trifazio generatoriaus apvijos tiesiog sujungiamos į „žvaigždės“ arba „trikampio“ grandinę. Naudojant šį laidų sprendimą, gaunami daugiausiai 4 („žvaigždė su nuliniu tašku“ arba „trikampis“) arba mažiausiai 3.

Trifazis generatorius diagramose pavaizduotas trijų apvijų, esančių 120 ° kampu vienas kito atžvilgiu, pavidalu. Jei generatoriaus apvijų prijungimas atliekamas pagal „žvaigždės“ schemą, tada to paties pavadinimo apvijų gnybtai yra sujungti vienas su kitu viename taške (vadinamasis generatoriaus „nulinis taškas“). ). Nulinis taškas pažymėtas raide «O», o apvijų laisvieji gnybtai (fazių gnybtai) – raidėmis «A», «B» ir «C».

Jei generatoriaus apvijos yra sujungtos viena su kita "trikampio" schema, tada pirmosios apvijos galas yra prijungtas prie antrosios apvijos pradžios, antrosios apvijos galas - su trečiosios apvijos pradžia, trečiojo pabaiga - iki pirmojo pradžios - trikampis uždarytas. Geometriškai tokiame trikampyje EML suma bus lygi nuliui. O jei apkrova visai neprijungta prie gnybtų «A», «B» ir «C», srovė netekės per generatoriaus apvijas.

Dėl to gauname penkias pagrindines trifazio generatoriaus su trifaze apkrova prijungimo schemas (žr. paveikslus). Tik trijuose iš šių paveikslėlių galite pamatyti žvaigždute sujungtą trifazę apkrovą, kai trys apkrovos galai yra sujungti viename taške. Šis taškas apkrovos žvaigždės centre vadinamas „apkrovos nuliniu tašku“ ir pažymėtas „O“.

Apkrovos ir generatoriaus neutralius taškus jungiantis laidininkas tokiose grandinėse vadinamas nuliniu laidininku. Nulinio laido srovė žymima „Io“.Teigiamai srovės krypčiai paprastai imama kryptis nuo apkrovos iki generatoriaus, tai yra, nuo taško «O» iki taško «O».

Laidai, jungiantys generatoriaus gnybtų taškus „A“, „B“ ir „C“ su apkrova, vadinami linijiniais laidais, o grandinės atitinkamai: žvaigždė-žvaigždė su neutraliu laidu, žvaigždė-žvaigždė, žvaigždė-trikampis, trikampis. delta, trifazė - tik penkios pagrindinės trifazių grandinių prijungimo elektros tinkluose schemos.

Srovės, tekančios tiesiniais laidininkais, vadinamos tiesinėmis srovėmis ir žymimos Ia, Ib, Ic. Teigiamai linijos srovės krypčiai paprastai imama kryptis nuo generatoriaus iki apkrovos. Linijos srovių modulių reikšmės reiškia Il, kaip taisyklė, be papildomų indeksų, nes dažnai atsitinka, kad visos linijos srovės grandinės yra vienodo dydžio. Įtampa tarp dviejų linijinių laidininkų yra linijinė įtampa, žymima Uab, Ubc, Uca arba, jei kalbame apie modulį, jie tiesiog rašo Ul.

Kiekviena generatoriaus apvija vadinama generatoriaus faze, o kiekviena iš trijų trifazių apkrovų dalių – apkrovos faze. Generatoriaus fazių ir atitinkamai apkrovų srovės vadinamos fazinėmis srovėmis, žymimos If. Generatoriaus fazių vidinės įtampos ir apkrovos fazės vadinamos fazinėmis įtampomis, jos žymimos Uf.

Jei generatoriaus apvijos yra sujungtos „žvaigžde“, tada linijos įtampa yra 3 kartus didesnė už šaknį (1,73 karto) absoliučia verte nei fazinė įtampa. Taip yra todėl, kad linijos įtampos geometriškai taps lygiašonių trikampių, kurių smailieji kampai yra 30° pagrinde, pagrindais, kur kojos yra fazinės įtampos.Atkreipkite dėmesį, kad žemų trifazių įtampų serija: 127, 220, 380, 660 - tiesiog sudaroma ankstesnę vertę padauginus iš 1,73.

Sujungus generatoriaus apvijas „žvaigžde“, akivaizdu, kad linijos srovė lygi fazinei srovei. Bet kas atsitiks su įtampa, kai generatoriaus apvijos yra prijungtos prie trikampio? Šiuo atveju tinklo įtampa bus lygi fazės įtampai kiekvienai fazei ir kiekvienai apkrovos daliai: Ul = Uf. Kai apkrova prijungta žvaigždute, linijos srovė bus lygi fazės srovei: Il = Jei.

Kai apkrova prijungta pagal "trikampio" schemą, teigiamai srovių krypčiai pasirinkite trikampio apėjimo kryptį pagal laikrodžio rodyklę. Nustatoma pagal atitinkamus indeksus: iš kurio taško teka srovė ir į kurį tašką ji teka, pavyzdžiui, Iab yra srovės iš taško „A“ į tašką „B“ žymėjimas.

Jei trifazė apkrova yra prijungta prie delta, tada linijos srovės ir fazės srovės nebus lygios viena kitai. Tada linijos srovės aptinkamos fazinėmis srovėmis pagal pirmąjį Kirchhoffo dėsnį: Ia = Iab-Ica, Ib = Ibc-Iab, Ic = Ica-Ibc.