Анализ основных соотношений и построение векторных диаграмм при однофазном коротком замыкании на землю в сети с глухозаземленной нейтралью

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ

РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Гомельский государственный технический университет им. П.О. Сухого

Кафедра «Электроснабжение»

                                    Лабораторная работа №4

«Однофазное короткое замыкание»

Выполнил студент гр. ЭПП-31

Букин В.В.

Проверил преподаватель

Фиков А.С.

Гомель 2010 г.

Лабораторная работа № 4

Однофазное короткое замыкание

1. Цель работы: анализ основных соотношений и построение векторных диаграмм при однофазном КЗ на землю в сети с глухозаземленной нейтралью с помощью теории симметричных составляющих.

2. Краткие теоретические сведения

Основные уравнения между ЭДС и падениями напряжений прямой, обратной и нулевой  последовательностей при однофазном КЗ будут:

;

;

,

где U_KA1, U_KA2, U_KA0, I_KA1, I_KA2, I_KA0 – напряжения и токи отдельных последовательностей; Х_1с, Х_2с, Х_0с – результирующие сопротивления схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.

При КЗ на землю фазы А (рис. 4.1а) в сети с глухозаземлённой нейтралью граничными условиями будут:

;  ;                                                                                                                        (4.1)

Симметричные составляющие токов в фазе А будут:

а) прямой последовательности:

, с учетом граничных условий (4.1):   ;

б) обратной последовательности:

;

в) нулевой последовательности:

.

Таким образом: .

Ток в поврежденной фазе (через землю):

                          .                                                                                                                      (4.2)

Напряжение поврежденной фазы А:

.                                                                                                                      (4.3)

а)                                                                     б)

в)

Рис. 4.1. Принципиальная схема (а), векторные диаграммы токов (б),
напряжений (в) однофазного КЗ

Симметричные составляющие напряжений в месте короткого замыкания:

;

;                                                                                                                       (4.4)

.

Фазные напряжения в месте короткого замыкания:

                                                                                                                      (4.5)

.

На векторной диаграмме напряжений (рис. 4.1) угол  между напряжениями неповрежденных фаз зависит от соотношения междуи и изменяется в пределах . Нижний предел соответствует , верхний  при . При  угол  равен .

Ход работы

Рис. 4.2. Принципиальная схема при КЗ на землю фазы B

Рис. 4.3. Схема для определения параметров однофазного КЗ

Таблица 4.1

Варианты заданий

Таблица 4.2

Результаты измерений и вычислений

Таблица 4.3

Результаты измерений и вычислений