Несимметричная четырехпроводная цепь, соединенная звездой с различными приемниками

Рассмотрим схему трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой:

- комплексы сопротивлений нагрузки, участки называют фазами нагрузки, по аналогии с генератором обозначают буквами соответственно. Точка n называется нейтралью нагрузки, токи в линейных проводах - линейными.

Сложность анализа и расчета трехфазных цепей во многом определяется как характером, так и соотношением фаз нагрузки. Если

то нагрузка называется симметричной, в противном случае получаем несимметричную нагрузку. Несимметричная нагрузка считается однородной, если

она называется равномерной, если

Рассмотрим различные случаи работы четырехпроводной трехфазной

цепи.

Случай 1. Четырехпроводная система. Сопротивление нейтрального провода не учитывается .

Соотношения между фазными напряжениями генератора и нагрузки таковы:

; ; ,

но токи будут различными, поскольку :

; ;

Это приводит к возникновению тока в нейтральном проводе:

Анализируя полученные результаты и векторную диаграмму, приходим к выводу: нулевой провод обеспечивает симметрию фазных напряжений нагруз-

ки, т.е. роль этого провода заключается в выравнивании напряжений на фазах нагрузки, несмотря на различие сопротивлений в фазах. На практике стараются свести нагрузку к симметричной, тогда ток становится небольшим, а нейтральный провод можно выполнять более тонким.

Случай 2. Четырехпроводная система. Сопротивление нейтрального провода учитывается .

Анализ схемы с учетом сопротивления приводит к выводам:

; ; ,

очевидно, влияние нейтрального провода здесь ослаблено. Назовем смещением нейтрали напряжение между точками и :

Вводя проводимости

, ; ;

и пользуясь известным методом двух узлов, можем записать:

.

Напряжения на фазах нагрузки в соответствии со вторым законом

Кирхгофа определяются так:

; ; .

По известным напряжениям нетрудно определить и токи:

; ;     Как видно, смещение нейтрали вызывает различие фазных напряжений нагрузки.

Случай 3. Обрыв линейного провода А-а в четырехпроводной системе. Аварийными будем называть случаи обрыва линейных проводов и короткого замыкания фаз нагрузки. В дальнейшем будем рассматривать аварии лишь в фазе "А".

В случае обрыва провода А-а ток отсутствует, поэтому

Пренебрегая сопротивлением нейтрального провода, можем записать:

; ;

Напряжение в месте обрыва можно определить, записав уравнение

второго закона Кирхгофа для внешнего контура:

Определение токов трудностей не представляет, векторная диаграмма строится по аналогии с предыдущими, но с учетом выражений для тока и напряжения.

Дата добавления: 2014-01-05