Обрыв фазы в треугольнике

3.5. Несимметричные и аварийные режимы работы трехфазных цепей

Для соединения трехфазной цепи в звезду возможны следующие аварийные режимы работы:

1) обрыв фазы (рис. 3.10);

2) обрыв нулевого провода (рис. 3.11);

3) короткое замыкание фазы при обрыве нуля (рис. 3.12).

4) обрыв фазы и нуля, рис. 3.12.

Обрыв фазы в треугольнике

Для соединения трехфазной цепи в треугольник возможны следующие аварийные режимы:

2) обрыв линейного провода.

Аварийные режимы в нагрузках соединенных звездой

1) При обрыве фазы А Обрыв фазы в треугольнике, работа нагрузкой Обрыв фазы в треугольнике не совершается, а остальные нагрузки (Обрыв фазы в треугольнике) свои режимы работы не изменят (рис. 3.13): Обрыв фазы в треугольнике.

Обрыв фазы в треугольникеЕсли нагрузки связаны и является одним целым, то этот режим будет аварийным. Так, если эта нагрузка – асинхронный двигатель, то он будет в аварийном режиме и нулевой провод будет нагружен дополнительно (рис. 3.13):

Обрыв фазы в треугольнике

2) Обрыв нулевого провода не всегда вызывает аварию в трехфазных цепях. Если нагрузка симметрична, то обрыв нулевого провода не изменит токов нагрузок, так как для симметричной нагрузки

Обрыв фазы в треугольнике.

Для несимметричных нагрузок Обрыв фазы в треугольнике, и поэтому такой режим может вызвать аварию.

Для того чтобы показать это, используем метод двух узлов:

Обрыв фазы в треугольнике

Обрыв фазы в треугольнике

Напряжение Обрыв фазы в треугольнике (рис. 3.14) не равно нулю, если нагрузки несимметричны. Фазные токи также будут неодинаковыми.

3) При коротком замыкании фазы А и обрыве нуля напряжение этой фазы равно нулю:Обрыв фазы в треугольнике, (рис. 3.15).

Нагрузка фазы В увеличится в Обрыв фазы в треугольнике раз:

Обрыв фазы в треугольнике.

Аналогично и в фазе С:

Обрыв фазы в треугольнике;

Обрыв фазы в треугольнике

Обрыв фазы в треугольнике будет увеличен по отношению к исходному в Обрыв фазы в треугольнике раз.

4) Обрыв фазы и нулевого провода дает:

Обрыв фазы в треугольнике.

В оставшихся фазах токи будут одинаковыми, а напряжения на них будут зависеть от сопротивлений нагрузок (рис. 3.16).

Обрыв фазы в треугольникеАварийные режимы в нагрузках соединенных треугольником

1) Обрыв фазы.

Ключ к1 замкнут, ключ к2 разомкнут (рис. 3.17). В этом режиме ток в фазе Обрыв фазы в треугольникеотсутствует, а остальные нагрузки работают как обычно (рис. 3.18). В таком аварийном режиме линейные токи фаз А и В соответствуют фазным токам, а линейный ток фазы С остается таким, каким был прежде.

2) Обрыв фазы в треугольнике

Обрыв линейного провода. Ключ к1 разомкнут и ключ к2 замкнут (рис. 3.19). Фаза нагрузки с Обрыв фазы в треугольникесвоего режима не изменит, а фазы Обрыв фазы в треугольникестановятся последовательно соединенными и параллельно подключеннымик линейному напряжению фаз В, С (см. рис. 3.17), то есть цепь становитсяоднофазной. Топографическая и векторная диаграммы в этом случае могут иметьвид, как показано на рис.3.19.

Видео:Этому не учат, а стоило бы. Чем отличается звезда от треугольника? #звезда #треугольник #двигательСкачать

Этому не учат, а стоило бы. Чем отличается звезда от треугольника? #звезда #треугольник #двигатель

Соединение фаз потребителей треугольником при несимметричной нагрузке

При соединении потребителя треугольником независимо от характера нагрузки фазные напряжения всегда равны линейным.

При несимметричной нагрузке фазные токи и фазные углы между фазными токами и фазными напряжениями не равны между собой.

Линейные (фазные) напряжения (см. раздел 4.5) определяем из уравнений (4.16), а линейные токи — из (4.21).

Векторная диаграмма для случая активно-индук-тивной несимметричной нагрузке представлена на рис. 4.41 Здесь рассмотрен вариант активно-индуктивной нагрузки на всех трех фазах, когда Обрыв фазы в треугольнике

Видео:Поведение нагрузки при обрыве фазы на стороне ВН (опыт 5)Скачать

Поведение нагрузки при обрыве фазы на стороне ВН (опыт 5)

Соединение фаз потребителя треугольником с обрывом фазы

Случай обрыва фазы при соединении потребителя треугольником (рис. 4.42) является частным случаем несимметричной нагрузки, так как обрыв фазы АВ означает ZAb= оо ток в фазе АВ равен нулю (1ав

Линейные (фазные) напряжения определяем из (4.16), фазные токи /ас и Ica — из (4.18), а линейные токи — из (4.21); причем Ica =/4, Ьс = [в- Векторная диаграмма для активноиндуктивной нагрузки представлена на рис. 4.43.

Обрыв фазы в треугольнике Обрыв фазы в треугольнике

Рис. 4.41. Векторная диаграмма при соединении фаз потребителя треугольником и несимметричной активноиндуктивной нагрузке на фазах

Обрыв фазы в треугольнике

Рис. 4.43. Векторная диаграмма при соединении фаз потребителя треугольником для несимметричной активно-индуктивной нагрузки и обрыве фазы АВ (рис. 4.42)

Рис. 4.42. Схема соединения трехфазного потребителя треугольником при обрыве фазы АВ

Видео:Несимметричная нагрузка. Схема соединения "треугольник"Скачать

Несимметричная нагрузка. Схема соединения "треугольник"

Соединение фаз потребителя треугольником при обрыве линейного провода

При обрыве линейного провода А (рис. 4.44) трехфазный потребитель оказывается только под одним линейным напряжением и вс? Таким образом схема на рис. 4.44 преобразуется к эквивалентному виду, представленному на рис. 4.45, однофазному параллельному соединению потребителей 2вс, 2са и 2Ав .

В этом случае при однофазном параллельном соединении потребителей:

Обрыв фазы в треугольнике

Векторная диаграмма для параллельного однофазного соединения представлена на рис. 4.46.

Обрыв фазы в треугольнике Обрыв фазы в треугольнике Обрыв фазы в треугольнике

Рис. 4.44. Схема соединения трехфазного потребителя треугольником при обрыве линейного провода А

Рис. 4.45. Эквивалентная схема однофазного параллельного соединения в обозначениях рис. 4.24

Рис. 4.46. Векторная диаграмма при обрыве линейного провода А, соединении трехфазного потребителя треугольником и активной нагрузке на фазах

Видео:#001."Звезда" или "Треугольник"?Скачать

#001."Звезда" или "Треугольник"?

Трехфазные цепи при соединении треугольником

Особенности включения трехфазных систем треугольником. При соединении трехфазных систем треугольником также используются три гармо­нических напряжения (4.1), которые были рассмотрены в лекции 15. Однако соединение этих источников выполняется таким образом, что начало одной фазы соединяется с концом другой. На рис. 4.5а показано такое включение трех обмоток генератора и соответствующее ему включение источников напряжения Обрыв фазы в треугольнике.

Векторная диаграмма для, соединения обмоток генератора по схеме треугольника приведена на рис. 4.5, б. На этой диаграмме полагается, что вектора напряжений генератора имеют значения

Обрыв фазы в треугольнике(4.1)

т. е. генератор считается симметричным с прямым чередованием фаз.

При соединении нагрузок треугольником фазные напряжения будут равны линейным, а линейные токи равны геометрической разности двух фазных токов, подходящих к вершине треугольника нагрузок, как показано на рис. 4.6. При этом для положительных направлений токов справедливы следующие соотношения, которые устанавливают связь между линейными и фазными токами

Обрыв фазы в треугольнике(4.2)

Фазные токи рассчитываются по известным линейным напряжениям Обрыв фазы в треугольникеи проводимостям YAB, YBC, YCA фаз приемников

Обрыв фазы в треугольнике(4.3)

Если падения напряжений на проводах линий передачи малы, то можно считать, что напряжения генератора равны соответствующим напряжениям приемника, т. е. Обрыв фазы в треугольнике.

Из уравнений (26.2) также следует, что при любых значениях фазных токов для линейных токов справедливо выражение

Обрыв фазы в треугольнике(4.4)

Следует отметить, что включение нагрузок по схеме треугольника возможно при любом включении обмоток генератора, как по схеме треугольника, так и по схеме звезды. Однако, при включении генератора по схеме звезды фазные напряжения приемника будут равны линейным напряжениям генератора. При этом нулевая точка генератора не используется.

Рассмотрим некоторые частные режимы работы при включении нагрузок по схеме треугольника. К таким режимам относятся:

□ равномерная нагрузка фаз генератора;

□ неравномерная нагрузка фаз генератора;

□ обрыв одной фазы приемника;

□ обрыв двух фаз приемника;

□ обрыв линейного провода.

Короткое замыкание любой фазы приемника приводит к аварийному режиму, так как при этом замыкается накоротко одна из обмоток генератора, и поэтому недопустимо.

Обрыв фазы в треугольнике

Обрыв фазы в треугольнике

Равномерная нагрузка фаз генератора.При симметричной системе напряжений генератора, определяемых уравнениями (4.1) и одинаковой нагрузке фаз приемника (YAB = YBC = YCA = Yn) действующие значения токов в фазах равны между собой, поэтому линейные токи связаны с фазными токами соотношением

Обрыв фазы в треугольнике(4.5)

Токи в фазах приемника определяются по формулам (4.3) и при равенстве проводимостей имеют значения

Обрыв фазы в треугольнике

Векторная диаграмма для равномерной нагрузки фаз генератора приведена на рис. 4.7а.

Неравномерная нагрузка фаз генератора.Неравномерная нагрузка фаз генератора является наиболее распространенным режимом работы трехфазной системы. Неравномерная нагрузка характеризуется различными значениями проводимостей, включенных в приемнике, т. е. YAB = YBC = YCA. Действующие значения токов в фазах приемника при неравномерной нагрузке и симметричном генераторе про­порциональны проводимостям нагрузки и определяются по формулам (26.3).

Векторная диаграмма для неравномерной нагрузки фаз генератора приве­дена на рис. 4.7б. Линейные токи при неравномерной нагрузке фаз можно определить по формулам (4.2).

Обрыв одной фазы приемника. При обрыве одной фазы приемника ток в ней будет равен нулю. Токи в других фазах приемника не изменятся, так как не изменятся фазные напряжения.

В линейном проводе, не связанном с оборванной фазой, ток также не изменится. Линейные токи двух других фаз станут равными фазным токам.

Например, при обрыве фазы А-В приемника ток IAВ = 0, а токи других фаз не изменятся. Линейные токи в этом случае будут иметь следующие значения

Обрыв фазы в треугольнике. (4.7)

Векторная диаграмма обрыва фазы А-В приведена на рис. 4.7, в.

Обрыв двух фаз приемника. При обрыве двух фаз приемника ток в них будет равен нулю. Ток в неповрежденной фазе не изменится, так как напряже­ние на ней сохранится неизменным.

Ток в линейном проводе, подходящем к оборванным фазам, будет равен нулю. Токи в других линейных проводах станут равны фазным токам.

Так, например, при обрыве фаз А-В и В-С фазные токи IАВ = IBC = 0, а линейные токи примут значения

Обрыв фазы в треугольнике(4.8)

Векторная диаграмма токов и напряжений при обрыве двух фаз приемник приведена на рис. 4.7, г.

Обрыв линейного провода. При обрыве линейного провода трехфазная система превращается в однофазную. При этом напряжение и ток в фазе, не связанной с оборванным линейным проводом, останутся без изменений.

Две другие фазы, связанные с оборванным линейным проводом, оказываются соединенными последовательно и подключенными параллельно первой фазе.

Так, например, при обрыве линейного провода А фазы А-В и В-С будут включены последовательно и подключены параллельно фазе В-С, напряжение на которой равно UBC.

Токи в фазах определяются уравнениями

Обрыв фазы в треугольнике

Векторная диаграмма токов и напряжений при обрыве линейного провода приведена на рис. 4.7, д.

Трехфазная система звезда — треугольник. Выше было сказано, что способ соединения обмоток генератора не предопределяет способ соединения нагрузок. Поэтому на практике к трехфазному генератору, включенному по схеме звезды, можно подключить нагрузку, соединенную по схеме треугольника. Схема подобного подключения приведена на рис. 4.8.

Обрыв фазы в треугольнике

Обрыв фазы в треугольнике

Из этой схемы следует, что каждое плечо треугольника оказывается включенным на линейное напряжение генератора; соединенного по схеме звезды. Поскольку линейное напряжение в 3 раза больше фазного, то токи в фазах симметричного приемника также вырастут в 3 раза. В общем случае их можно определить по формулам

Обрыв фазы в треугольнике(4.9)

При расчете от системы звезда-треугольник можно перейти к системе звезда-звезда. При таком преобразовании можно использовать эквивалентность схем звезды и треугольника, при которой сохраняются все напряжения и токи на внешних зажимах этих схем. Такое преобразование приводит в общем случае к эквивалентным сопротивлениям схемы звезды

Обрыв фазы в треугольнике(4.10)

Из уравнений (4.10) получим, что для симметричного треугольника с проводимостями YΔ можно найти сопротивления эквивалентной звезды

Обрыв фазы в треугольнике(4.11)

откуда следует, что сопротивления эквивалентной звезды для симметричной схемы в три раза меньше сопротивлений треугольника.

Следует отметить, что хотя в результате такого преобразования получается система звезда-звезда, ввести в нее нулевой провод нельзя, так как в реальной схеме этого соединения нет и при введении нулевого провода получается схема, отличная от исходной.

Пример 2. Требуется определить линейные токи в нагрузке, соединенной треугольником, которая подключена к симметричному трехфазному генератору с линейным напряжением Ел = 220 В. Сопротивления фаз приемника имеют значения: ZAB = ZBC = 50 Ом, ZCA = (30 + j40) Ом. Схема соединений генератора t нагрузкой приведена на рис. 4.9, а.

Решение. Приемник с такими нагрузками относится к разряду схем с неравномерной нагрузкой фаз генератора. Для определения линейных токов в такой схеме можно воспользоваться уравнениями (4.2), в которые входят фазные токи, определяемые по уравнениям (4.3). В связи с этим, определим вначале фазные токи, пользуясь уравнениями (4.3)

Обрыв фазы в треугольнике

Далее с помощью формул (4.2) определим линейные токи

Обрыв фазы в треугольнике

Сумма линейных токов в цепи

Обрыв фазы в треугольнике

что подтверждает корректность решения. Векторная диаграмма токов и напряжений в схеме приведена на рис. 4.9б.

💥 Видео

Обрыв нулевого провода в трехфазной сети. К чему это приводит?Скачать

Обрыв нулевого провода в трехфазной сети. К чему это приводит?

Для чего нужен ноль? Почему у трехфазного двигателя нет нуля и куда девается ток?Скачать

Для чего нужен ноль? Почему у трехфазного двигателя нет нуля и куда девается ток?

Соединение трехфазных цепей звездой и треугольникомСкачать

Соединение трехфазных цепей звездой и треугольником

Соединение треугольникомСкачать

Соединение треугольником

Что такое перекос фаз и неравномерное распределение нагрузкиСкачать

Что такое перекос фаз и неравномерное распределение нагрузки

Трёхфазный переменный ток. Соединение "звезда" и "треугольник"Скачать

Трёхфазный переменный ток. Соединение "звезда" и "треугольник"

Трехфазные цепи. Схема соединения "ЗВЕЗДА"Скачать

Трехфазные цепи. Схема соединения "ЗВЕЗДА"

Схема при соединении нагрузки треугольником (сборка и измерения)Скачать

Схема при соединении нагрузки треугольником (сборка и измерения)

КАК ТРИ ФАЗЫ "СЛИТЬ" В ОДНУ? Показываю ТРИ способа! #энерголикбезСкачать

КАК ТРИ ФАЗЫ "СЛИТЬ" В ОДНУ? Показываю ТРИ способа! #энерголикбез

Три фазы: откуда потенциал на нуле и чем опасен его обрыв.Скачать

Три фазы: откуда потенциал на нуле и чем опасен его обрыв.

Что будет, если перепутать начало и конец обмотки при включении трёхфазного электродвигателя.Скачать

Что будет, если перепутать начало и конец обмотки при включении трёхфазного электродвигателя.

Как трехфазный асинхронный двигатель работает на одной фазе? #энерголикбезСкачать

Как трехфазный асинхронный двигатель работает на одной фазе?   #энерголикбез

лекция 409 Обрыв нуля в трехфазной сетиСкачать

лекция 409 Обрыв нуля в трехфазной сети

Как из 220 получается 380 вольт? Очень просто! Смотрите #энерголикбез. Самое простое объяснение.Скачать

Как из 220 получается 380 вольт? Очень просто! Смотрите #энерголикбез. Самое простое объяснение.

Мощность трехфазного напряжении при подключении нагрузки звездой и треугольникомСкачать

Мощность трехфазного напряжении при подключении нагрузки звездой и треугольником

Перекос фаз в трехфазной сетиСкачать

Перекос фаз в трехфазной сети
Поделиться или сохранить к себе: