Trifazių grandinių skaičiavimas
Grandinė trifazė kintamoji srovė susideda iš trifazio maitinimo šaltinio, trifazio vartotojo ir tarp jų esančių ryšio linijų laidų.
Simetriškas trifazis maitinimas gali būti vaizduojamas kaip trys vienfaziai maitinimo šaltiniai, veikiantys tuo pačiu dažniu su ta pačia įtampa ir 120 ° fazės kampu. Šie šaltiniai gali būti sujungti su žvaigždute arba trikampiu.
Sujungus žvaigždute, sąlyginė fazių pradžia naudojama trims linijiniams laidininkams A, B, C sujungti, o fazių galai sujungiami viename taške, vadinamame maitinimo šaltinio nuliniu tašku (trifazis generatorius). arba transformatorius). Prie šio taško galima prijungti nulinį laidą N. Maitinimo šaltinio sujungimo žvaigždute schema parodyta 1 pav., a.
Ryžiai. 1. Maitinimo fazių pajungimo schemos: a — žvaigždė; b – trikampis
Įtampa tarp linijos ir nulinio laidininko vadinama faze, o tarp linijos laidininkų vadinama linija (daugiau informacijos rasite čia – Linijinė ir fazinė įtampa).
V integruota forma fazių įtampų išraiškų įrašai yra šie:
Atitinkamos linijos įtampa, kai prijungta žvaigždė:
Čia Uf yra maitinimo šaltinio fazinės įtampos modulis, o Ul yra linijos įtampos modulis. Simetriškoje trifazėje sistemoje, kai šaltinio fazės yra sujungtos žvaigždute, yra ryšys tarp šių įtampų:
Kai fazės sujungiamos trikampiu, faziniai maitinimo šaltiniai nuosekliai jungiami uždara kilpa (1 pav., b).
Trys linijiniai laidai A, B, C išvedami iš šaltinių tarpusavyje derinimo taškų, einant į apkrovą. Iš 1 pav., b matyti, kad fazių šaltinių išėjimai yra prijungti prie linijinių laidų, todėl šaltinio fazes sujungus trikampiu, fazinės įtampos yra lygios tiesinėms. Šiuo atveju nėra neutralaus laido.
Krovinį galima prijungti prie trifazio maitinimo šaltinio. Pagal dydį ir pobūdį trifazė apkrova gali būti simetriška ir asimetriška.
Simetrinės apkrovos atveju trijų fazių kompleksinės varžos yra vienodos, o jei šios varžos skiriasi, tai apkrova yra nesubalansuota. Apkrovos fazės gali būti sujungtos viena su kita žvaigždute arba trikampiu (2 pav.), neatsižvelgiant į šaltinio prijungimo schemą.
Ryžiai. 2. Apkrovos fazių prijungimo schemos
Žvaigždės jungtis gali būti su neutraliu laidu arba be jo (žr. 2 pav., a). Nulinio laido nebuvimas pašalina standų apkrovos įtampos ryšį su maitinimo įtampa, o esant asimetrinei fazinei apkrovai šios įtampos nėra lygios viena kitai.Norėdami juos atskirti, maitinimo įtampų ir srovių žymėjimo indeksuose sutarėme naudoti didžiąsias raides, o apkrovos parametruose – mažąsias.
Trifazės grandinės analizės algoritmas priklauso nuo apkrovos prijungimo schemos, pradinių parametrų ir skaičiavimo tikslo.
Dviejų mazgų metodas naudojamas fazinėms įtampoms nustatyti esant nesubalansuotai žvaigždutei sujungtai apkrovai be nulinio laidininko. Pagal šį metodą skaičiavimas pradedamas nustatant įtampą UN tarp neutralių maitinimo ir apkrovos taškų, vadinamą neutraliąja nuokrypio įtampa:
kur ya, yb, yc - leistinos atitinkamų apkrovos fazių reikšmės sudėtingoje formoje
Įtampos tarp nesubalansuotos apkrovos fazių randamos iš išraiškų:
Ypatingu apkrovos disbalanso atveju, kai, nesant nulinio laidininko, vienoje iš apkrovos fazių įvyksta trumpasis jungimas, neutralioji poslinkio įtampa yra lygi fazės, kurioje trumpasis jungimas, maitinimo fazinei įtampai. įvyko.
Įtampa uždaroje apkrovos fazėje yra lygi nuliui, o kitose dviejose skaitmenimis lygi linijos įtampai. Tarkime, pavyzdžiui, fazėje B įvyksta trumpasis jungimas. Šiuo atveju neutralioji poslinkio įtampa yra UN = UB. Tada apkrovos fazinės įtampos:
Fazinės srovės apkrovoje, jos taip pat yra linijinių laidininkų srovės bet kokio tipo apkrovai:
Apskaičiuojant trifazes grandines, nagrinėjamos trys trifazių vartotojų prijungimo su žvaigždute galimybės: prijungimas prie nulinio laido, esant vartotojams trimis fazėmis, prijungimas prie nulinio laido, kai vartotojų nėra viename. fazių ir jungtis be nulinio laido su trumpu junginiu vienoje iš apkrovos fazių...
Pirmoje ir antroje versijose atitinkamos maitinimo fazinės įtampos yra apkrovos fazėse, o apkrovos fazių srovės nustatomos pagal aukščiau pateiktas formules.
Trečiajame variante apkrovos fazių įtampa nėra lygi maitinimo fazinei įtampai ir nustatoma naudojant priklausomybes
Dviejų trumpųjų fazių srovės nustatomos pagal Ohmo dėsnį, kaip fazės įtampos padalijimo iš atitinkamos fazės varžos dalis. Trumpojo jungimo srovė nustatoma naudojant lygtį, pagrįstą Pirmasis Kirchhoffo dėsnissudarytas neutraliam apkrovos taškui.
Aukščiau pateiktame B fazės trumpojo jungimo pavyzdyje:
Kiekvienam apkrovos tipui trifazė aktyvioji ir reaktyvioji galios yra lygios atitinkamai atskirų fazių aktyviųjų ir reaktyviųjų galių sumai. Norėdami nustatyti šias fazės galias, galite naudoti išraišką
čia Uf,Azf – įtampos ir sujungtų srovių kompleksas apkrovos fazėje; Pf, Qf — aktyvioji ir reaktyvioji galia apkrovos fazėje.
Trifazė aktyvioji galia: P = Pa + Pb + Pc
Trifazė reaktyvioji galia: Q = Qa + Qb + Vc
Trifazė tariama galia:
Kai vartotojai sujungiami trikampiu, grandinė įgauna tokią formą, kaip parodyta 2 paveiksle, b. Šiuo režimu subalansuoto maitinimo šaltinio fazinė jungtis nėra svarbi.
Įtampa tarp maitinimo linijų aptinkama apkrovos fazėse. Fazinės srovės apkrovoje nustatomos naudojant Omo dėsnis grandinės atkarpaiAzf = Uf /zf, kur Uf — fazinė įtampa apkrovoje (atitinka maitinimo šaltinio tinklo įtampą); zf – visa atitinkamos apkrovos fazės varža.
Srovės tiesiniuose laiduose nustatomos fazinėmis srovėmis, remiantis pirmuoju Kirchhoffo dėsniu, kiekvienam grandinės mazgui (taškams a, b, c), parodytam 2 pav., b:
