ТЭЦ Лаба: Исследование трехфазной системы при соединении звезд...

Дисциплина: Теория электрических цепей

ВУЗ: Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Специальность: Автоматизированные системы обработки информации

Проверил: С.В. Батюков

Вариант № 6

Лабораторная работа № 4 на тему:

Исследование трехфазной системы при соединении звездой

Цель работы:
Изучение основных свойств симметричной и несимметричной трехфазных систем при соединении звездой. Опытное определение соотношений между линейными и фазными напряжениями и токами при различных нагрузках отдельных фаз. Выяснение роли нейтрального провода. Измерение мощности в трехфазной цепи методом двух ваттметров. Построение векторных диаграмм по экспериментальным данным.

Основные теоретические положения

Трехфазную систему называют симметричной, если все ЭДС, напряжения и токи, входящие в нее, имеют одинаковую по модулю величину и сдвинуты по фазе на один и тот же угол, равный 120°.

Трехфазный приемник состоит из трех пассивных двухполюсников. Если все двухполюсники обладают одинаковым сопротивлением, трехфазный приемник является симметричным.

Источники энергии и нагрузка трехфазной системы могут быть соединены звездой или треугольником. При соединении по схеме звезды концы всех обмоток генератора соединяются в один узел, так же соединяются концы всех сопротивлений приемника. Полученные точки называются нулевыми или нейтральными точками генератора и приемника. Оставшиеся концы соответствующих фаз генератора и нагрузки соединяются линейными проводниками (рис. 16.1). Такая трехфазная система называется трехпроводной. Если нейтральная точка генератора N и нейтральная точка приемника n соединены между собой – система четырехпроводная.

В трехфазных системах различают линейные и фазные токи и напряжения. Линейные – это напряжения между проводами линии, связывающей нагрузку с генератором, и токи в этих проводах. Фазные величины – это напряжения и токи обмоток генератора или сопротивлений нагрузки. Соотношения между линейными и фазными напряжениями устанавливаются на основе второго закона Кирхгофа.

Домашнее задание

1. Изучить раздел курса «Электротехника» «Трехфазные цепи».
2. Выполнить расчет цепи по данным варианта для трехпроводной цепи. Определить напряжение между нулевыми точками, напряжения каждой фазы нагрузки, токи в каждой фазе и активную мощность, потребляемую цепью.
По данным расчета построить векторную диаграмму.
3. Выполнить расчет токов и напряжений четырехпроводной цепи по данным варианта, при этом Z_N = 0.
По данным расчета построить векторную диаграмму.

Последовательность выполнения работы

1. Собрать измерительные приборы по схеме, а трехфазную нагрузку соединить в звезду без нулевого провода.

2. Установить в фазах приемника нагрузки в соответствии с данными. С помощью вольтметра измерить фазные и линейные напряжения, а также напряжения смещения нейтрали. Включая токовую цепь амперметра и ваттметра в разрыв фазы А, затем фазы В и фазы С, измерить фазные токи и мощности Р1 и Р2. Экспериментальные данные занести в табл. и сравнить с результатами домашнего расчета.

3. Изменяя количество нагрузочных элементов в регулируемой фазе, повторить измерения по п. 2 для следующих режимов:
а) симметричный режим – во всех фазах по 4 элемента;
б) обрыв фазы;
в) короткое замыкание фазы;
г) сопротивление фазы увеличено – включены 2 резистивных элемента;
д) сопротивление фазы уменьшено – включены 7 резистивных элементов.

4. Подключить к источнику питания приемник, состоящий из двух активных сопротивлений и конденсатора. Соединение выполнить так, чтобы емкостная нагрузка оказалась в регулируемой фазе. Измерить линейные и фазные напряжения и напряжение смещения нейтрали. Емкость конденсатора 20 – 40 мкФ.

5. По данным пп. 2 – 4 построить векторные диаграммы токов и напряжений и сделать вывод о влиянии неравномерности нагрузки на работу трехфазного потребителя, соединенного в звезду без нулевого провода.

6. Соединить нейтральную точку приемника и нейтральную точку источника питания и повторить все предыдущие опыты для четырехпроводной цепи, исключая режим короткого замыкания. Короткое замыкание при наличии нулевого провода является аварийным режимом! Данные опытов занести в табл.

7. По экспериментальным данным п. 6 построить векторные диаграммы токов и напряжений и сделать вывод о влиянии неравномерности нагрузки на работу трехфазного потребителя при соединении приемника в звезду с нейтральным проводом.

Не можешь написать работу сам?

Доверь её нашим специалистам