Расчет трехфазной цепи. Расчет симметричного режима трехфазной цепи

Страницы работы

Содержание работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ

Курсовая работа

по Теоретическим основам электротехники

Выполнил:                                                                      студент гр.АЭз-05-01

                                                                                              Абизгильдин Р. А.

Шифр:                                                                                                       073743

Проверил:                                                                    доцент Чигвинцев С.В.

Уфа 2008
Часть1.

РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ

1 Исходные данные

1.1 Исходная схема трехфазной электрической цепи (рисунок 1).

1.2 Действующее значение ЭДС фазы А E=110 B.

1.3 Сопротивления фаз:

- линейных проводов RЛ=RЛА= Ом;ХLЛА=12 Ом; ХСЛАСЛ=22 Ом;

- звезды нагрузки Ra=RЗ=40 Ом; XLa=X=70 Ом; ХСаСЗ=40 Ом;

- треугольника нагрузки Rab=RТ=90 Ом; X=120 Ом; ХСТ=210 Ом.

В несимметричном режиме Rb= .

РАСЧЕТ СИММЕТРИЧНОГО РЕЖИМА ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ

2.1 Сопротивления фаз линии при параллельной схеме замещения

ХЛ=[jXLЛ*(-jXCЛ)]/(jXLЛ-jXCЛ)=[j12*(-j22)]/(j12-j22)=j 26,4Ом.

2.2 Комплексное сопротивление фазы линии для последовательной схемы замещения

ZЛ=ZЛА=1/(1/RЛ+1/jXLЛ-1/jXCЛ)=1/(1/+1/j12-1/j22)= 26,4jОм.

2.3 Комплексное сопротивление фазы звезды нагрузки

ZЗ=Zа=RЗ+jXLЗ-jXCЗ=40+j70-j40=Rа+jXа=40+30j Ом.

2.4 Комплексное сопротивление фазы треугольника нагрузки

ZT=Zab=RT+jXLT-jXCT=Xab=90+j120-j210=90-j90 Ом.

Как следует из расчета сопротивление линии индуктивное, а фаз звезды и треугольника нагрузки соответственно активно-индуктивное и активно-емкостное.   

  

4 При симметричной нагрузке достаточно рассчитать одну из фаз, например, фазу А, а затем использую фазные множители а2=e-j120 и а=ej120

найти напряжения и токи в других фазах В и С.

4.1 Треугольник нагрузки необходимо преобразовать в эквивалентную звезду ZЗЭТ=Zтa=ZTZT/(ZT+ZT+ZT)=(90-j90 )/3=30-j30 Ом.

4.3 Сопротивление фазы А

ZA=ZЛА+1/(1/Zа+1/Zта)=(-j26,4)+1/[(40+30j)+1/( 30-j30)]= 30+22,1142j Ом

4.2 Схема замещения одной фазы (фазы А) трехфазной цепи (рисунок 3).

5 Линейный (фазный) ток фазы А

IA=UA/ZА=110/(30+22,1142j)= 2,3757-1,7513j A.

Токи в фазах В и С через фазные множители

IB =a2IA= e-j120(2,3757-1,7513j)= -2,7045-1,1818j A;

IC =aIA =ej120(2,3757-1,7513j)= 0,3288+2,9331j A.

рис. 3. Схема замещения фазы А.

6 Вычислить падение напряжения на сопротивлении линейного провода фазы А

ΔUЛА= IAZЛ=(2.68-j3.19)(7.90-j0.87)= 46,2332+62,71950j B.

Падение напряжений на сопротивлениях линий фаз В и С

ΔUЛВ= а2IA=e-j120(46,2332+62,71950j)= 31,2001-71,3989j B;

ΔUЛС= аIA= ej120(46,2332+62,71950j)= -77,4333+8,6794j B.

7 Напряжение на фазе a звезды нагрузки

Uа=UА-ΔUЛА=110–(46,2332+62,71950j)= 63,7668-62,7195j B.

Напряжения на фазах b и c

Ub =a2Ua= e-j120(63,7668-62,7195j)= 22,4333+86,5834j В.

Uc=aUa =ej120(63,7668-62,7195j)= -86,2001-23,8639j В

 

8 Токи в фазе a звезды нагрузки

Ia=Ua/Zа=(63,7668-62,7195j)/( 40+30j)= 0,2676-1,7687j A.

Фазные токи в фазах a и c звезды нагрузки

Ib =a2Ia= e-j120(0,2676-1,7687j)= 1,3979+1,1161j A;

Ic =aIa =ej120(0,2676-1,7687j)= -1,6656+0,6526j A.

9 Линейный ток фазы a треугольника нагрузки

Iaт=IА-Ia=(2,3757-1,7513j)-( 0,2676-1,7687j)= 2,1081+0,0175j A.

Линейные токи фаз b и c треугольника нагрузки

Ibт= a2Iaт= e--j120(2,1081+0,0175j)= -1,0692+1,8169j А;

 Icт= aIaт= ej120(2,1081+0,0175j)= -1,0389-1,8344j A.

10 Фазный ток фазы аb треугольника нагрузки

Iab=Iaт/√3e-j30=(2,1081+0,0175j)/(√3e-j30)= 1,0490+0,6173j A.

Фазные токи фаз bс и са треугольника нагрузки

Ibс =a2Iab= e-j120(1,0490+0,6173j)= -1,0591+0,5998j A;

Ica =aIab =ej120(1,0490+0,6173j)= 0,0101-1,2171j A.

11 Проверка решения по балансу мощностей.

11.1 Мощность источников

ŠИ=3ŠEA=3UAǏA=3*110(2,3757-1,7513j)= 783,9938-577,91541j=

= 973,9777ej -36,3955   BA.

11.2 Мощность потерь в линии и мощность нагрузки

ŠH=3(ŠZЛA+ŠZа+ŠZab)=3(I2AZЛА+I2aZa+I2abZab)=3[2,952(26,4j)+1,79 2(40+30j)+1,222 *(90-j90)]= 783,9938+577,91541j=973,9777ej-36,39552 BA.

11.3 Погрешности расчета полной γS, активной γP, реактивной γQ мощностей и фазы γφ

γS =(SИ – SH)/SИ =(973,9777-973,9777)/ 973,9777=0;

γP =(PИ – PH)/PИ =(783,9938-783,9938)/ 783,9938=0;

γQ =(QИ –QH)/QИ=(577,91541-577,91541)/ 577,91541=0;

γφ =(φИ –φH)/ φИ=(36,39552 -36,39552)/ 36,39552 =0.

12 Векторная диаграмма токов и топографическая диаграмма напряжений (рисунок 4) строится в следующем порядке.

12.1 На комплексной плоскости, повернутой на 900 против часовой стрелки, строятся векторы фазных UA, UB, UC и линейных UAB, UBC, UCA напряжений генератора. Затем векторы фазных Ua, Ub, Uc и линейных Uab, Ubc, Uca напряжений нагрузки и падений напряжений на сопротивлениях линии ΔUЛB, ΔUЛC, ΔUЛA. При этом должен выполняться второй закон Кирхгофа для соответствующих контуров напряжений

Похожие материалы

Информация о работе