Новые статьи

Как устроена и работает светодиодная люстра с дистанционным пультом: опыт ремонта своими руками
Как выбрать лампы освещения для дома
Как прозвонить электрическую цепь тестером, мультиметром

Правила расчета сложных трехфазных цепей


Теоретическая электротехника





Под термином сложной 3-х фазной цепи понимается электрическая система, объединяющая в своем составе многочисленные источники и приемники трехфазной электроэнергии с линиями, которые их соединяют. Типичным примером сложной схемы выступает объединенная энергетическая система.

Сложная цепь переменного тока обычно работает в установившемся режиме, когда все ее электрические параметры уже достигли своих номинальных величин. Любой выход на рабочий режим новых генераторов и потребителей электроэнергии сопровождается кратковременными переходными процессами.

Возникающие замыкания, неисправности в системе устраняются защитами за короткое время. Поэтому, для проведения вычислений ими можно пренебречь.

Методы расчета. Для любого момента времени установившийся режим описывается комплексными методами с применением алгебраической системы уравнений, которые используют:

   - 1-й законы Кирхгофа;
   - методику контурных токов или узловых потенциалов;

- другие способы.

Наиболее эффективным и популярным средством считается методика узловых потенциалов, которая предусматривает составление систем уравнений и проведение их расчетов с использованием матричных форм.

Однако, в некоторых случаях удобнее пользоваться менее сложными методиками, позволяющими быстрее и экономичнее достичь результата. В качестве примера рассмотрим схему параллельного подключения к линии 3-х фазного генератора трех электроприемников, выполненных по схемам:

1. Звезды:
   - с нейтральным проводом;
   - без нейтрального провода;
2. Треугольника.

Схема сложной трехфазной цепи

В данной системе расчеты фазных/линейных токов проводятся отдельно для каждой схемы в строгом соответствии с распределением сопротивлений в фазах, способах их коммутации и векторами подводимых напряжений с линии.

После определения величин токов во всех схемах вычисляются токи, циркулирующие в линии. Их рассчитывают как геометрическую сумму векторов в каждом приемнике: IА=IА1+IА2+IА3.

Режим работы трехфазной объединенной системы очень близок к симметричному процессу, постоянно поддерживается системами автоматики в таком состоянии. У него вектора токов и напряжений для соседних фаз смещаются на углы сдвига в 120°. Направление смещения углов постоянное, зависит от конструктивных особенностей схемы.

Поэтому, для установившегося симметричного режима вполне достаточно провести вычисления векторов для одной любой фазы (обычно, выбирают фазу А). У оставшихся электрических цепей допустимо использовать эквивалентные однофазные схемы.

Для примера используем типовую схему передачи электроэнергии от 3-х фазного генератора к потребителям через трансформаторную подстанцию и линию электропередачи.

Типовая схема передачи электроэнергии

Эта же схема достаточно просто может быть преобразована в однофазную расчетную схему для аналогичной цепи.

Однофазная расчетная схема передачи электроэнергии

С окончанием проведения расчетов для однофазной схемы выявляются вектора токов и напряжений для всей схемы и ее элементов в выбранной фазе (к примеру, А). После определения тока в каком-то одном элементе (с величиной IА=Ie) достаточно для оставшихся фаз провести соответствующее умножение данной величины на поворотный коэффициент e-j120° для фазы В и ej120° для фазы С.

Вычисления, выполненные по такой методике, довольно точно отображают реальные параметры электрической сети.






Теоретическая электротехника