Лабораторная работа № 7

Исследование электрических потерь в ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ

Цель работы:

Изучение трехфазных цепе с различными видами нагрузки

Теоретические сведения:

Для передачи и распределения электроэнергии в подавляющем большинстве случаев используется трехфазная система энергоснабжения, т.е. система, в ветвях которой действуют три одинаковые по амплитуде синусоидальные ЭДС, имеющие одну и ту же частоту, но сдвинутые по фазе одна относительно другой на угол 2П/3 (120 град). Такая система была изобретена и разработана во всех деталях, включая трехфазные трансформатор и асинхронный двигатель в 1891 г. выдающимся русским инженерном М.О. Доливо-Добровольским.

Рис. 7.1 Диаграммы ЭДС трехфазной системы:
а) временная; б) векторная

В трехфазной системе технико-экономические преимущества синусоидальных токов проявляются в наибольшей степени (снижается расход проводниковых материалов в линии электропередач, возрастает КПД устройств и т.п.). Поэтому энергетические системы выполняют как трехфазные системы генераторов, линий электропередач и трансформаторов, обеспечивающих трехфазным электропитанием промышленные потребители, которые, в основном, являются трехфазными, например: асинхронные и синхронные двигатели, мощные электрические печи, электромагниты и т.п. Однофазные потребители также получают питание от трехфазных сетей.

Трехфазныйисточникэлектропитания.

Источником энергии в трехфазной системе электропитания является трехфазный (синхронный) генератор. В пазах его статора размещены три изолированных друг от друга обмотки с одинаковыми параметрами, называемые фазами генератора^*. В пространстве они расположены со взаимным сдвигом на 120⁰.

Рис 7.2 Схемы соединения обмоток трехфазного источника:
а) звезда; б) треугольник

Под трехфазным потребителем электроэнергии понимают устройство, состоящее из трех одинаковых по параметрам двухполюсников, называемых фазами и рассчитанными на подключение к определенному (номинальному) напряжению. Примерами таких потребителей могут быть асинхронный двигатель, статор которого содержит три одинаковых обмотки (фазы), трехфазная электрическая печь, содержащая три одинаковых нагревательных элемента (фазы) и т.д. Трехфазный потребитель электроэнергии является симметричным. Это означает, что все его фазы имеют одинаковое комплексное сопротивление z. В зависимости от номинального (линейного) напряжения в линии электропередачи и номинального напряжения фаз потребителя их соединяют либо звездой, либо треугольником.

Рис 7.3 Схемы подключения генератор(г)-нагрузка(н): а-(звезда с нулевым проводом)-звезда, б- звезда(без нулевого)-звезда, в- звезда- треугольник, г- треугольник- звезда, д- треугольник-треугольник

Рис. 7.4 Типовые схемы подстанций: а — тупиковая; б — ответвительная; в — проходная; г — с короткозамыкателем и отделителем.
1 — разъединитель; 2 — плавкие предохранители; 3 — масляный выключатель, 4 — отходящие линии; 5 — головной масляный выключатель; 6 — отделитель; 7 — короткозамыкатель