Что такое несимметричная нагрузка: Что такое симметричная и несимметричная нагрузка | ЭТМ для профессионалов

Содержание

Что такое симметричная и несимметричная нагрузка | ЭТМ для профессионалов

Исторически сложилось так, что из всех разработанных многофазных систем переменного тока в конце XIX и начале XX века, широко применяться стали трёхфазные системы.

М. О. Доливо-Добровольский и его трёхфазный асинхронный двигатель переменного тока. Рабочий экземпляр хранится в Московском Политехническом музее

М. О. Доливо-Добровольский и его трёхфазный асинхронный двигатель переменного тока. Рабочий экземпляр хранится в Московском Политехническом музее

Изначально электротехники не понимали, как по трём проводам могут протекать 3 разных тока, так как они привыкли, что каждый ток к потребителю протекает по одному проводу и возвращается по второму. Михаил Осипович Доливо-Добровольский в своих работах показал, что в многофазной системе со сдвигом фаз, составляющим угол в 120°, в каждый момент времени алгебраическая сумма напряжений или токов равняется нулю.

В итоге трёхфазная система получила распространение, потому что обладает следующими преимуществами:

  • Наиболее экономичный способ передачи электроэнергии.
  • Возможно получить два напряжения без дополнительного преобразования.
  • Позволяет получать вращающееся магнитное поле, необходимое для работы электродвигателей.

Основные определения

Совокупность трёх отдельных электрических цепей, где действуют созданные одним источником энергии, одинаковые по частоте и амплитуде синусоидальные ЭДС, расположенные со сдвигом в 120° относительно друг друга называется трёхфазной цепью.

Каждую из трёх действующих ЭДС, обычно называют просто «фаза». Проводник или обмотка, в которых действует ЭДС, также называется «фазой». Условимся, что первую фазу будем считать фазой «А», вторую — фазой «В», третью — фазой «С». Каждая из фаз в электроустановках обозначается своим цветом, так фаза «А» — обозначается жёлтым, фаза «В» — зелёным, фаза «С» — красным цветом.

При симметричной нагрузке в трёхфазной системе полные значения сопротивлений нагрузки по фазам ZA, ZB, ZC равны.

Полное сопротивление — это сумма активного (R) и реактивного (X) сопротивлений. Реактивное сопротивление, в свою очередь, состоит из индуктивного (XL) и емкостного (XС) сопротивлений.

Формула для определения полного сопротивления:

Формула для определения реактивного сопротивления:

Итак, когда нагрузка в трёхфазной цепи симметричная, значения токов и напряжений во всех фазах сдвинуты на одинаковый угол 120° относительно друг друга.

При несимметричной нагрузке полные значения сопротивления фаз потребителей не равны между собой.

Соответственно, в этом случае действующие значения токов и напряжений во всех фазах не будут равны между собой и угол сдвига фаз будет отличаться от угла в 120°.

Какая нагрузка преобладает в электросети

Раньше среди потребителей значительную часть нагрузки составляла активная, то есть лампы накаливания, различные электронагревательные приборы. В последние десятилетия возросла доля индуктивной нагрузки (электродвигатели в различной бытовой технике) и емкостной (конденсаторные батареи, пусковые конденсаторы электродвигателей, импульсные источники питания без ККМ и т.п.).

При активной нагрузке ток и напряжение совпадают по фазе и мощность, передаваемая генератором, расходуется на совершение работы. Но так как на самом деле нагрузка в электросети смешанная, то есть имеет активный и реактивный характер, уменьшается величина активной мощности, которая расходуется на совершение работы и увеличивается количество реактивной энергии.

Для обеспечения симметричной нагрузки важен и характер её распределения. При подключении трёхфазных приборов к бытовой электросети, как правило, нагрузка распределяется равномерно. В этом случае можно утверждать, что нагрузка симметричная.

Но в реальности больше однофазных потребителей, ведь в большинстве случаев в частных домах и квартирах ввод однофазный, а все электросети при этом трёхфазные. Даже при тщательном распределении домов и квартир по фазам, нагрузка будет несимметричной, так как почти никогда потребители на каждой из фаз не потребляют одинаковую мощность.

Схемы работы сети

Существует два основных способа соединения обмоток генератора (или питающего трансформатора) и потребителей электрической энергии в симметричных трёхфазных системах: звезда и треугольник.

Возможно соединение генератора и потребителей как с применением нулевого провода, так и без него. Если обмотки генератора и потребителя соединяются в звезду с нулевым проводом, то электроэнергия передаётся по 4-х проводной линии.

Схема соединения и источника и потребителя звездой с нулевым проводом

Схема соединения и источника и потребителя звездой с нулевым проводом

Схему соединения нагрузки и источника треугольником вы видите ниже, в этом случае электроэнергия передаётся по 3-х проводной линии.

Схема соединения и источника и потребителя треугольником

Схема соединения и источника и потребителя треугольником

Напряжение между двумя фазными проводами, будет называться линейным напряжением, а напряжения между началом и концом фаз генератора или приёмника называются фазными (Uф), другими словами, это напряжение между фазным и нулевым проводом.

При соединении звездой питающего трансформатора или нагрузки фазные и линейные напряжения связаны друг с другом и соотносятся таким образом:

Uл=√3Uф; Uф= Uл/√3

То есть значение линейного напряжения в такой схеме в √3 или в 1,73 раза больше фазных.

К примеру, если линейное напряжение равняется 380 В, фазное напряжение будет равно 220 В. Это позволяет подключать потребителей, с рабочим напряжением и 220 и 380 В к одной 4-х проводной линии электропередач.

Дополнительных трансформаторов не требуется — к трём фазным проводам без нулевого подключаются трёхфазные потребители, напряжением 380 В, а к фазному и нулевому проводу подключаются однофазные потребители, которым требуется напряжение 220 В.

При соединении звездой, когда нагрузка симметричная, линейные напряжения (Uл) равны (Uab=Ubc=Uac) и имеют сдвиг по фазе относительно друг друга на угол в 120° как и фазные.

Соединение генератора (или питающего трансформатора) и приёмника треугольником позволяет создавать линии электропередачи (ЛЭП) без нулевого провода. Такие ЛЭП могут иметь напряжение 6 000 В, 10 000 В и называются линиями с изолированной нейтралью. В таких ЛЭП соединение обмоток трансформаторов выполнено треугольником.

При таком способе соединения фазное напряжение равно линейному:

Uф= Uл

При соединении треугольником, при симметричной нагрузке, фазные токи в разных фазах будут одинаковы, а линейные токи будут в √3 раз больше фазных. В схеме соединения звездой фазный и линейный токи одинаковы. Подробнее об этом вы можете почитать здесь.

Разница в линейных и фазных токах и напряжениях при соединении обмоток звездой и треугольником (на пример электродвигателя)

Разница в линейных и фазных токах и напряжениях при соединении обмоток звездой и треугольником (на пример электродвигателя)

На что это влияет

Как мы отмечали выше, в реальной трёхфазной электросети нагрузка несимметричная. При этом обмотки питающего трансформатора соединяются звездой. Однофазные потребители также соединены по схеме звезды — к каждому приходит «своя» фаза, и все подключаются к одному и тому же нулевому проводу.

Соответственно нагрузка будет несимметричной. Чтобы уровнять нагрузки, потребителей распределяют по фазам равномерно. То есть если какая-то из фаз оказывается перегруженной, то отдельных потребителей переводят на менее нагруженную фазу.

Если бы мы питались от трёхпроводной сети без нулевого провода, то при неравномерной загрузке фаз, у соседей, проживающих в домах, подключённых к одной линии, было бы пониженное или повышенное напряжение. Из-за этого может выйти из строя бытовая техника и повредиться электропроводка.

Рассмотрим, что происходит в электросети при несимметричной нагрузке без нулевого провода, например, при его обрыве.

Схема звезда-звезда без нулевого провода

Схема звезда-звезда без нулевого провода

При наличии нулевого провода, напряжение между нейтралью генератора и потребителя (UnN) будет равно:

где, U – комплексные напряжения, Y – комплексные проводимости нагрузок каждой из фаз.

При достаточно низком сопротивлении нейтрали её проводимость будет стремиться к бесконечности, поэтому напряжение нейтрали у потребителя будет стремиться к нулю. Сумма фазных напряжений при симметричной нагрузке будет равняться нулю и ток на нулевом проводнике, тоже равен нулю.

При отсутствии нулевого провода или при его обрыве, его сопротивление будет стремиться к бесконечности, а проводимость будет равной нулю.

Напряжение смещения нейтрали у потребителя при отсутствии нулевого провода может изменяться в широких пределах, а его расчёт выполняется по формуле:

В этом случае искажения фазных напряжений будут наибольшими.

Векторная диаграмма напряжений в трёхфазной сети без нулевого проводника с симметричной (а) и несимметричной нагрузками (б). Отрезки O’-A, O’-B и O’-C — фазные напряжения. Чтобы увидеть разницу напряжений при несимметричной нагрузке сравните длины этих отрезков на диаграмме а и б.

Векторная диаграмма напряжений в трёхфазной сети без нулевого проводника с симметричной (а) и несимметричной нагрузками (б). Отрезки O’-A, O’-B и O’-C — фазные напряжения. Чтобы увидеть разницу напряжений при несимметричной нагрузке сравните длины этих отрезков на диаграмме а и б.

Так как при симметричной нагрузке напряжение нейтрали близко к нулю и все фазные напряжения равны, то нулевой провод не нужен. Когда изменяются сопротивления фаз, то напряжение смещения нейтрали может достигать высоких значений.

Фазные напряжения приёмника будут существенно изменяться, и точка нейтрали на векторной диаграмме может сдвигаться, что наглядно иллюстрирует следующая анимация.

Фазные напряжения при несимметричной нагрузке без нулевого провода

Фазные напряжения при несимметричной нагрузке без нулевого провода

Такие изменения значений фазных напряжений называются перекосом фаз, он происходит при отгорании нуля между потребителем и питающей подстанцией. Поэтому при проектировании сети нулевой провод не защищается установкой плавкой вставки предохранителя или установкой автоматических выключателей.

Подведём итог

Нейтральный провод нужен как для выравнивания фазных напряжений при несимметричной нагрузке, так и для подключения однофазных приёмников, имеющих напряжение 220 В к трёхфазной сети, напряжением 380 В.

При несимметричной нагрузке по нулевому проводу начинает проходить уравнивающий ток. Соответственно, если прикоснуться к оборванному нулевому проводу, можно получить поражение электрическим током.

На воздушных линиях электропередач также устраиваются повторные заземления нулевого провода — на опорах, через определённое расстояние создаётся соединение нулевого провода с землёй. Это позволяет не допустить повреждение оборудования потребителей при обрыве нулевого провода или при плохом контакте на нулевом выводе силового трансформатора.

Симметричная нагрузка приемника — презентация онлайн

1.

Симметричная нагрузка приемника При симметричной системе напряжений
и симметричной нагрузке, когда Za=Zb=Zc,
т.е. когда Ra=Rb=Rc=Rф и Xa=Xb=Xc=Xф,
фазные токи равны по значению и углы
сдвига фаз одинаковы
Ia = Ib = Ic = Iф = Uф / Zф,
φa = φb = φc = φ = arctg (Xф/Rф).
Построив векторную диаграмму токов
для симметричного приемника, легко
установить, что геометрическая сумма трех
векторов тока равна нулю:
İa + İb + İc = 0.
Следовательно, в случае симметричной
нагрузки ток в нейтральном проводе IN = 0,
поэтому необходимость в нейтральном
проводе отпадает.
24.12.2019
1

2. Несимметричная нагрузка приемника

При
симметричной
системе
напряжений и несимметричной нагрузке,
когда Za ≠ Zb ≠ Zc и φa ≠ φb ≠ φc токи в фазах
потребителя различны и определяются по
закону Ома
İa = Úa / Za; İb = Úb / Zb; İc = Úc / Zc.
Ток в нейтральном проводе İN равен
геометрической сумме фазных токов
İN = İa + İb + İc.

Напряжения будут Ua=UA; Ub=UB;
Uc=UC, UФ=UЛ /√3, благодаря нейтральному
проводу при ZN = 0.
Следовательно, нейтральный провод
обеспечивает
симметрию
фазных
напряжений
приемника
при
несимметричной нагрузке.
Поэтому в четырехпроводную сеть
включают однофазные несимметричные
нагрузки, например, электрические лампы
накаливания. Режим работы каждой фазы
нагрузки, находящейся под неизменным
фазным напряжением генератора, не будет
зависеть
24.12.2019 от режима работы других фаз.
2

3. Трехпроводная электрическая цепь

Схема соединения источника и приемника «звездой» без нейтрального провода
24.12.2019
3
При
симметричной
нагрузке,
когда
Za = Zb = Zc = Zφ, напряжение между нейтральной точкой
источника N и нейтральной точкой приемника n равно
нулю, UnN = 0.
Соотношение
между
фазными
и
линейными
напряжениями приемника также равно √3, т. е. UФ = UЛ/√3,
а токи в фазах определяются по тем же формулам, что и
для четырехпроводной цепи. В случае симметричного
приемника достаточно определить ток только в одной из
фаз. Сдвиг фаз между током и соответствующим
напряжением φ = arctg (X / R).
При несимметричной нагрузке Za ≠ Zb ≠ Zc между
нейтральными точками приемника и источника
электроэнергии возникает напряжение смещения нейтрали
UnN.
Для определения напряжения смещения нейтрали
можно
воспользоваться
формулой
межузлового
напряжения
где: Ya = 1/Za; Yb=1/Zb; Yc=1/Zc – комплексы
проводимостей фаз нагрузки.
Очевидно, что теперь напряжения на фазах
приемника будут отличаться друг от друга. Из второго
закона Кирхгофа следует, что
Úa = ÚA — ÚnN; Úb = ÚB — ÚnN; Úc = ÚC — ÚnN.
Зная фазные напряжения приемника, можно
определить фазные токи:
İa = Úa / Za; İb = Úb / Zb; İc = Úc / Zc.
Векторы фазных напряжений можно определить
графически, построив векторную (топографическую)
диаграмму фазных напряжений источника питания и UnN.
24.12.2019
4
При изменении величины (или характера) фазных сопротивлений напряжение
смещений нейтрали UnN может изменяться в широких пределах. При этом нейтральная
точка приемника n на диаграмме может занимать разные положения, а фазные напряжения
приемника Úa, Úb и Úc могут отличаться друг от друга весьма существенно.
Таким образом, при симметричной нагрузке нейтральный провод можно удалить и это
не повлияет на фазные напряжения приемника. При несимметричной нагрузке и отсутствии
нейтрального провода фазные напряжения нагрузки уже не связаны жестко с фазными
напряжениями генератора, так как на нагрузку воздействуют только линейные напряжения
генератора. Несимметричная нагрузка в таких условиях вызывает несимметрию ее фазных
напряжений Úa, Úb, Úc и смещение ее нейтральной точки n из центра треугольника
напряжений (смещение нейтрали).
Направление смещения нейтрали зависит от последовательности фаз системы и
характера нагрузки.
Поэтому нейтральный провод необходим для того, чтобы:
1. выравнивать фазные напряжения приемника при несимметричной нагрузке;
2. подключать к трехфазной цепи однофазные приемники с номинальным напряжением в
раз меньше номинального линейного напряжения сети.
Следует иметь в виду, что в цепь нейтрального провода нельзя ставить
предохранитель, так как перегорание предохранителя приведет к разрыву нейтрального
провода и появлению значительных перенапряжений на фазах нагрузки.
24.12.2019
5

6. Соединение фаз приемника «треугольником»

24.12.2019
6
24.12.2019
7
Напряжение между концом и началом фазы при соединении треугольником –
это напряжение между линейными проводами. Поэтому при соединении
треугольником линейное напряжение источника равно фазному напряжению
потребителя.
UЛ = UФ.
Пренебрегая сопротивлением линейных проводов, линейные напряжения
потребителя можно приравнять линейным напряжениям источника питания:
Uab = UAB, Ubc = UBC, Uca = UCA. По фазам Zab, Zbc, Zca приемника протекают
фазные токи İab, İbc и İca. Условное положительное направление фазных
напряжений Úab, Úbc и Úca совпадает с положительным направлением фазных
токов. Условное положительное направление линейных токов İA, İB и İC принято
от источников питания к приемнику.
В отличие от соединения звездой при соединении треугольником фазные
токи не равны линейным. Токи в фазах приемника определяются по формулам
İab = Úab / Zab; İbc = Úbc / Zbc; İca = Úca / Zca.
Линейные токи можно определить по фазным, составив уравнения по
первому закону Кирхгофа для узлов a, b и c
İA = İab — İca; İB = İbc — İab; İC = İca — İbc.
Сложив левые и правые части системы уравнений, получим
İA + İB + İC = 0,
т.е. сумма комплексов линейных токов равна нулю как при симметричной, так и
при несимметричной нагрузке.
24.12.2019
8

9. Расчет трехфазной цепи с потребителем, соединенном «треугольником».

При симметричной нагрузке
Zab = Zbc = Zca = Zejφ,
т. е. Zab = Zbc = Zca = Z, φab = φbc = φca = φ.
Так как линейные (они же фазные) напряжения UAB, UBC, UCA симметричны, то и фазные токи образуют
симметричную систему
İab = Úab / Zab; İbc = Úbc / Zbc; İca = Úca / Zca.
Абсолютные значения их равны, а сдвиги по фазе относительно друг друга составляют 120°.
Линейные токи
İA = İab — İca; İB = İbc — İab; İC = İca — İbc;
образуют также симметричную систему токов.
При соединении треугольником действующее значение линейного тока при симметричной нагрузке в √3 раз больше
действующего значения фазного тока и UЛ = UФ; IЛ = √3 IФ.
При равномерной нагрузке фаз расчет трехфазной цепи соединенной треугольником, можно свести к расчету одной
фазы.
При несимметричной нагрузке симметрия фазных токов İab, İbс, İca нарушается, поэтому линейные токи İA, İB, İC можно
определить только расчетом по вышеприведенным уравнениям.
Важной особенностью соединения фаз приемника треугольником является то, что при изменении сопротивления одной
из фаз режим работы других фаз остается неизменным, так как линейные напряжения генератора являются постоянными.
Будет изменяться только ток данной фазы и линейные токи в проводах линии, соединенных с этой фазой. Поэтому схема
соединения треугольником широко используется для включения несимметричной нагрузки.
При расчете для несимметричной нагрузки сначала определяют значения фазных токов İab, İbc, İca и соответствующие
им сдвиги фаз φab, φbc, φca. Затем определяют линейные токи с помощью уравнений в комплексной форме или с помощью
векторных диаграмм.
24.12.2019
9

10. Мощность в трехфазной цепи

24.12.2019
10
24.12.2019
11
24.12.2019
12
24.12.2019
13
24.12.2019
14
24.12.2019
15

Несимметричная нагрузка

Дом Несимметричная нагрузка

просмотров — 357

Обозначим на этой схеме линœейные и фазные напряжения.

Кроме параметров схемы задано направление сети – линœейное UЛ

  1. Определим фазные напряжения. В случае если сопротивление фазы нагрузки подключено к генератору 4-мя проводами: линœейными и нейтральным, то генератор принудительно задаёт на нагрузку свои симметричные фазные напряжения.
    UA=UB=UC=UФе

  1. Для каждой фазы нагрузки строим треугольник сопротивлений и определяем полное сопротивление фазы и угол сдвига между напряжением и током.

Для А:

Xa Za

Ra

Для В: RB=zB zB=RB=10 φB=0, тогда

Для С:

ZC -XC

φc= -90, тогда

  1. По закону Ома для каждой фазы находим фазные токи.

  1. Определим линœейные токи по формуле IФ=IЛ: Ia=IA, Ib=IB, Ic=IC
  2. Определим активную и реактивную мощность в каждой фазе. PФ=IФ2RФ
  3. Определим активную и реактивную мощности всœей трехфазной нагрузки:

Где + — означает индуктивную нагрузку

— — означает ёмкостную нагрузку

7. Определяем ток нейтрального провода по первому закону Кирхгофа. 8. Построим векторную диаграмму на комплексной плоскости и суммируем векторы.

Выводы:

1. Итак, соединœение нагрузки звездой с нейтральным проводом всœегда гарантирует равные фазные напряжения, не зависимо от сопротивлений фаз.

2. Стоит сказать, что для несимметричной нагрузки ток нейтрального провода не равен нулю а значит нейтральный провод необходим.

II. Соединœение трёхфазной нагрузки звездой без нейтрального провода (симметричная нагрузка).

  1. В данной схеме генератор задаёт на нагрузку только симметричную систему линœейных напряжений UAB и UBC.

Так как нагрузка симметричная, то приложенные линœейные напряжения распределяются поровну между прилегающими фазами. В результате Ua=Ub=Uc=а значит, что звезда без нейтрального провода пригодна для включения симметричной нагрузки.

Последовательность расчета смотрите для симметричной нагрузки, включённой по схеме «звезда с нейтральным проводом».

Соединœение трёхфазной нагрузки звездой без нейтрального провода (несимметричная нагрузка).

При несимметричной нагрузки, включённой по схеме «звезда без нейтрального провода», линœейные напряжения генератора распределяются между прилегающими фазами, пропорционально их сопротивлениям, то есть на большем сопротивлении большее фазное напряжение, а на меньшем меньшее.

Требование обеспечения схемой равных фазных напряжений нарушается. Вывод: несимметричную нагрузку нельзя включать по схеме «звезда без нейтрального провода»

III. Симметричная нагрузка, включённая по схеме «треугольник»

Важно заметить, что для схемы треугольник UЛ=UФ UAB=Uab, UBC=Ubc, UAC=Uac

  1. Определим фазные напряжения.
  2. Найдём фазные сопротивления, построив треугольник фазных сопротивлений.

XФ ZФ

RФ

  1. Определим фазные токи по закону Ома
  2. Определим активную и реактивную мощность всœей трёхфазной нагрузки.

  1. Линœейные токи определяем графически по векторной диаграмме по первому закону Кирхгофа.

остальные аналогично.

  1. Строим равнолучевую звезду фазных и линœейных напряжений.

Вывод: схема треугольник гарантирует равные фазные напряжения при любой нагрузке и симметричной и несимметричной. Только для симметричной нагрузки а для несимметричной нагрузки определяется уравнениями первого закона Кирхгофа для точек a, b, c.


Читайте также


  • — Несимметричная нагрузка приемника

    При симметричной системе напряжений и несимметричной нагрузке, когда Za &… [читать подробенее]


  • — Несимметричная нагрузка приемника

    В общем случае при несимметричной нагрузке Zab &… [читать подробенее]


  • — Несимметричная нагрузка приемника.

    В общем случае при несимметричной нагрузке Zab &… [читать подробенее]


  • — Несимметричная нагрузка приемника при соединении звездой.

    При симметричной системе напряжений и несимметричной нагрузке, когда Za &… [читать подробенее]


  • Расчет трехфазной несимметричной цепи

     Наиболее часто несимметричная нагрузка рассматривается как соединение потребителей звездой без нулевого провода или с нулевым проводом, который обладает некоторым сопротивлением z0.

    При задании линейного напряжения нагрузки Uл можно к данной схеме добавить воображаемый трехфазный источник, который соединен по схеме «звезда». В итоге исходная схема имеет две нулевые точки: генератора О и нагрузки О?, которые представляют собой два узла схемы. 

    Исходя из этого при расчетах следует использовать метод узлового напряжения. В этом случае проводимости постоянного тока заменяются комплексными величинами, соответствующими полным проводимостям переменного тока Y = 1 / Z. При этом постоянные э. д. с. и токи заменяются на комплексные выражения соответствующих переменных напряжений и токов.

    При этом в качестве узлового напряжения принимается напряжение U0 между нулевыми точками генератора (О) и нагрузкой (О?). Если нулевой провод отсутствует, фазные напряжения нагрузок не будут связанными с фазными напряжениями генератора, потому что на нагрузку действуют только линейные напряжения генератора. В этом случае за счет несимметричности загрузки возникают несимметричность ее фазных напряжений и смещение нулевой точки от центра треугольника линейных напряжений.

    В простейшем случае, когда вся нагрузка, причем две из трех фаз имеют равные проводимости gB = gC = g и gA, равна от нуля до бесконечности режимы фазы переходят из режима холостого хода к режиму короткого замыкания. Если gA изменяется от нуля до бесконечности, UА принимает действительные значения, поэтому напряжение смещения нейтрали совпадает по фазе с A. Геометрическое место точки 0? на диаграмме является перпендикуляром, опущенным из вершины А треугольника на противолежащую сторону. Когда сопротивления фаз различаются по характеру, направление смещения нейтрали определяется последовательностью фаз системы.


    Лекция введение в курс «Теоретические основы электротехники (тоэ 1)»



    жүктеу/скачать 0,89 Mb.
    бет1/40
    Дата06.02.2022
    өлшемі0,89 Mb.
    #79906
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   …   40 Байланысты:
    a6296b00-78f4-475d-a2a9-0da3c834e034 (1)
      Бұл бет үшін навигация:
    • 1 Тарау Сызықты тұрақты ток тізбектері. Элект тізбектің элементтері
    • Пәннің мақсаты – бір фазалы синусоидалды және үш фазалы сызықты электр тізбектеріндегі орнатылған процесстерді сапа және сандық жақтарынан зерттеу
    • Пәннің қолданған материалдары төмендегі курстарда алған білім негізінде жинақталады:
      • Жоғары математика
      • Физика
    • Электр тізбек дегеніміз – өз ара байланысқан ток жүретін электр энергия көздері және электр энергия қабылдағыштарының жиынтығы.
    • Электр энергия көздері дегеніміз – электрлік есем энергияны (химиялық, жылулық, механикалық және т.б.) электр энергияға түрлендіретін құрылғы (гальваникалық элемент, термоэлемент, генератор және т.б.)
    • Электрэнергия қабылдағыштары дегеніміз – электрлік энергияны электрлік емес энергияға (жарықтық, жылулық, механикалық және т.б.) түрлендіретін құрылғы (электр шам, жылытқыш аспап, электр қозғалтқыш және т.б.)
    • Тек ғана электр энергия көздері бар тізбектер активті деп аталады
    • Тек ғана электр энергия қабылдағыштары бар тізбектер пассивті деп аталады

    жүктеу/скачать 0,89 Mb.
    Достарыңызбен бөлісу:
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   …   40


    ©www.engime.org 2022
    әкімшілігінің қараңыз

        Басты бет

    ЛЕКЦИЯ 8 Трехфазная цепь с несимметричной нагрузкой

    ЛЕКЦИЯ 8 Трехфазная цепь с несимметричной нагрузкой

    Нагрузка соединена звездой с нулевым проводом. СХЕМА • UA N • • UB C • UC • IB B IN Za a IA A IC UN Ua • b Zb Ub c • ZN Zc Uc • n

    Исходные условия • Напряжения(Э. Д. С. ) источника симметричны • Нагрузка (приемники) несимметричны Z a ≠ Z b≠ Z c a b c n

    Расчет цепи при ZN = 0 Фазные напряжения источника и нагрузки равны UA = Ua ; UB = Ub ; UC = Uc Токи в фазах нагрузки различны Алгебраическая сумма токов в фазах нагрузки равна току в нейтральном проводе IA + IB + IC = IN

    Векторная диаграмма

    +j A Ia UA Ia+Ib IN -1 +1 C IC Uc -j Ib B UB

    В этом случае напряжения на фазах нагрузки симметричны, токи в фазах различны как по модулю, так и по углу, а в нейтральном проводе появился ток. Таким образом, роль нейтрального провода – выравнивать напряжение на фазах нагрузки

    При ZN= 0 расчет токов и напряжений в фазах нагрузки можно проводить отдельно на каждой фазе, т. к. изменение тока в одной фазе не влияет на токи в других фазах, а изменяется только ток в нейтральном проводе.

    Расчет цепи при ZN ≠ 0 В этом случае напряжения на фазах различные U a = U A – U N ; U b = U B – U N ; U c= U C — U N Соответственно рассчитываем токи

    Векторная диаграмма ZN ≠ 0 U N≠ 0

    +j UA -1 UC N Ua UN n Ub Uc UB -j +1

    При наличии сопротивления в нейтральном проводе напряжения на фазах существенно различаются, что приводит к нарушению питания потребителей. В нейтральный провод нельзя включать предохранители, выключатели и т. д.

    Соединение несимметричных приемников треугольником

    Схема соединения нагрузки с источником EA EC A IA • UAC C • EB UAB UBC B • IC Ica c IB • a • I ab Zac Uca Zcb Uab Zab Icb • b

    Схема соединения нагрузки

    Дано:

    Определить: а) фазные токи б) линейные токи

    По закону Ома:

    По первому закону Кирхгофа: Сложение ур-ний дает сумму линейных токов

    Векторная диаграмма при включении несимметричной нагрузки треугольником

    Независимо от характера нагрузки при соединении ее треугольником (Δ) алгебраическая сумма векторов линейных токов равна нулю. Вывод: заведомо несимметричную нагрузку (если позволяет Uном) целесообразно включать Δ

    Выбор схемы соединения осветительной или силовой нагрузки в 3 ф цепь • Осветительную нагрузку всегда надо рассматривать как несимметричную • Включение в цепь двигателей можно рассматривать как симметричную нагрузку

    Известно 3 схемы соединения нагрузок: звезда, звезда с нулем, треугольник. Δ Для выбора схемы соединения необходимо знать следующее: 1. Характер нагрузки 2. Номинальное напряжение приемника 3. Номинальное напряжение сети

    ПРИМЕРЫ 1. Определить схему соединения осветительной нагрузки, если Uл= 380 В, UН = 220 В. Ответ: 2. Определить схему соединения осветительной нагрузки, если Uл= 380 В, UН = 380 В. Ответ: Δ

    3. Определить схему соединения обмоток 3 ф. двигателя, если: UЛ= 380 В, UН=220 В. Ответ: 4. Определить схему соединения обмоток 3 ф. двигателя, если: UЛ= 380 В, UН=380 В. Ответ: Δ

    Мощность в трехфазной цепи • Полная (комплексная) мощность в трехфазной цепи при несимметричных нагрузках определяется суммой комплексных полных мощностей каждой из фаз • S = SA + SB +SC = P + j. Q [BA] • При симметричной трехфазной нагрузке: S = 3 SФ = 3(РФ +j. QФ)

    Р – активная составляющая мощности, измеряемая в [ВТ], а Q- реактивная составляющая мощности, измеряемая в [ВАР] ГДЕ РФ = UФ • IФ • cos φ QФ = UФ • IФ • sin φ S = 3 UФ • IФ (cos φ + j sinφ)

    Известны соотношения UЛ и UФ для различных схем соединения нагрузок и Δ

    Тогда можем записать для симметричной нагрузки: Для Δ и

    Измерение мощности в трехфазных цепях

    Измерение мощности осуществляется ваттметрами, которые имеют две обмотки: токовую обмотку с малым сопротивлением и обмотку напряжения с большим сопротивлением

    • При этом ваттметр имеет четыре клеммы W

    Показание ваттметра: где

    Измерение активной мощности в трехфазных цепях В С N * * * РА * РВ * РС W W W НАГРУЗКА А *

    В любых 4 х проводных цепях (схемы звезда с нулем) для измерения активной мощности можно использовать 3 и ваттметра. По одному в каждой фазе. Сумма их показаний даст потребление активной мощности в цепи.

    Для симметричной нагрузке можно использовать 1 ваттметр. Умножая его показания на 3, получим потребляемую мощность цепи. * * W

    Способ двух ваттметров 1 * 3 2 1 W i 3 • * i 1 * W * i 2 i 13 3 i 21 i 32 2

    Измерение суммарной мощности 3 х фазной цепи можно осуществить с использованием 2 х ваттметров. Этот способ универсален и может применяться для любых схем соединения нагрузок

    Показания 2 х ваттметров: Р = Р 1+ Р 2 = i 1 U 13 + i 2 U 23 Активная мощность цепи: P = P 21 + P 32+ P 13 = i 21 U 21+i 32 U 32+i 13 U 13 По условию симметричного питания U 21 + U 32 + U 13= 0 U 21 = — U 32 – U 13

    Ukd – это мгновенные значения напряжений в фазах нагрузки Подставим в выражение мощности P = i 21(-U 32 — U 13)+ i 32 U 32 + i 13 U 13 = = U 32(i 32 – i 21) + U 13(i 13 –i 21)

    По первому закону Кирхгофа: i 2 = i 21 – i 32 i 1 = i 13 –i 21 Тогда: P = U 32(- i 2) + U 13 i 1 а т. к. U 23 = — U 32 , то P = i 2 U 23 + i 1 U 13

    Пример электрической балансной нагрузки и несимметричной нагрузки, цепь

    Многофазные электрические цепи и нагрузки делятся на два типа — 1. Цепь балансировки или нагрузка баланса и 2. Цепь небаланса или нагрузка небаланса. В этой статье мы узнаем все о балансировочной нагрузке, небалансной нагрузке, балансировочной цепи, небалансной цепи.

    Контур балансировки

    Концепция баланса и дисбаланса применяется к трехфазной или многофазной системе. Итак, трехфазная электрическая цепь, в которой напряжение и ток во всех трех фазах одинаковы или равны, называется уравновешивающей цепью.

    Основные характеристики симметричной цепи:

    1. Величина напряжения в каждой фазе одинакова.

    2. Разность фаз в каждой фазе одинакова.

    3. Ток в каждой фазе одинаков.

    4. Алгебраическая сумма токов в каждой фазе равна нулю.

    5. В симметричной цепи отсутствуют замыкания на землю или замыкания на землю.

    6. Цепь балансировки не имеет ошибок, таких как симметричная или несимметричная ошибка.

    Схема балансной цепи

    Здесь вы можете увидеть трехфазную балансную схему и векторную диаграмму.

    Здесь вы можете видеть, что все линейное напряжение (напряжение между фазами) и фазное напряжение (напряжение между фазой и нейтралью) равны. Кроме того, все линейные токи (поток тока между фазами) и фазные токи (поток тока между фазами и нейтралью) идентичны. На приведенной выше векторной диаграмме видно, что угол между всеми тремя фазами одинаков.

    Пример цепи балансировки: Воздушная линия электропередачи является примером цепи балансировки.Трехфазные цепи, соединенные в основном треугольником, могут поддерживать или выполнять все характеристики симметричной цепи. В схеме, соединенной звездой, очень сложно поддерживать балансировку.

    Балансная нагрузка

    Когда трехфазная нагрузка потребляет одинаковый ток в каждой фазе, ее называют сбалансированной нагрузкой.

    Основные характеристики или свойства сбалансированной нагрузки:

    1. Они всегда потребляют одинаковые токи в каждой фазе.
    2. Они всегда вызывают баланс разностей фаз между всеми тремя фазами.
    3. Ток утечки от нагрузки отсутствует.

    Пример сбалансированной нагрузки: Трехфазные электродвигатели, электронагреватели являются примером сбалансированной нагрузки, если они потребляют равный ток или полностью соответствуют всем характеристикам сбалансированной нагрузки.

    Несимметричная цепь

    Трехфазная цепь будет называться несимметричной, если ток и напряжение в каждой фазе не равны. Итак, дисбаланс напряжения, дисбаланс тока, разность фаз делают схему небалансной.

    Здесь характеристики или свойства несимметричной цепи,

    1. Протекание тока в каждой фазе неодинаково.

    2. Напряжение в каждой фазе разное.

    3. Разность фаз в каждой фазе не одинакова.

    4. В цепи небаланса протекает ток утечки.

    Пример цепи небаланса: Схема распределения электроэнергии, соединенная звездой, является примером цепи небаланса. Хотя всегда стараются подключить однофазную нагрузку поровну ко всем трем фазам, сбалансировать точно не удается.

    Схема контура дисбаланса

    Здесь вы можете увидеть схему контура дисбаланса.

    Как видите, здесь протекание тока по каждой фазе неодинаково. Напряжение тоже разное.

    Причины/причины возникновения дисбаланса цепи

    1. Симметричная неисправность не влияет больше на разбалансировку цепи, но несимметричная неисправность определенно делает силовую цепь или энергосистему несбалансированной.

    2. Утечка на землю, замыкание на землю, замыкание на землю делают цепь несимметричной.

    3. Когда к силовой цепи подключена несбалансированная нагрузка, цепь будет несбалансированной.

    4. Разбаланс цепи также возникает из-за коммутации, молнии, скачков напряжения и т. д. Но это только на короткое время.

    Последствия небалансной цепи

    1. Небалансная цепь приводит к огромным потерям мощности.

    2. Небалансный контур вызывает чрезмерный нагрев.

    3. Небаланс цепи приводит к частому срабатыванию защитных автоматов.

    4.Разбалансировка в силовой цепи вредит не только подключенной нагрузке, но и генерирующим устройствам.

    Несимметричная нагрузка

    Когда электрическая нагрузка потребляет различное количество электрического тока в каждой фазе, это называется несбалансированной нагрузкой.

    Основные свойства или характеристики несимметричной нагрузки:

    1. Потребление неравного тока в каждой фазе.
    2. Вызывает дисбаланс напряжения в цепи.
    3. Вызывает токи утечки.

    Несимметричная нагрузка Пример: Неисправные трехфазные двигатели (сгорели одна или две обмотки), неисправные трехфазные нагреватели являются примером несимметричной нагрузки.

    Спасибо за посещение сайта. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.

    Tech Talk: Как ИБП справляется с несбалансированными нагрузками

    В нашем последнем техническом выступлении менеджер по техническим услугам Riello UPS Джейсон Йейтс объясняет, как онлайн-ИБП справляется с несбалансированными нагрузками.

    Джейсон описывает концепцию онлайн-системы бесперебойного питания (ИБП) с двойным преобразованием.В своей самой простой форме это означает, что переменный ток (AC), взятый из сети, преобразуется в постоянный ток (DC) через выпрямитель, прежде чем инвертор снова преобразует его в переменный ток.

    В онлайн-конфигурации ИБП это двойное преобразование (переменный ток в постоянный, постоянный в переменный) означает, что вход и выход всегда независимы друг от друга. Вот почему онлайн-ИБП часто называют VFI — независимо от напряжения и частоты.

    В видео Джейсон рассказывает зрителям о двух примерах трехфазной системы ИБП, первый со сбалансированной нагрузкой, а второй с несбалансированной нагрузкой.Он объясняет, как двойное преобразование эффективно балансирует вход независимо от любых несбалансированных нагрузок.

    Стенограмма видео

    Привет и добро пожаловать на Tech Talk на этой неделе.

    Сегодня мы поговорим о том, как трехфазная онлайн-система ИБП распределяет входную мощность, забираемую от сети, равномерно по трем входящим фазам, независимо от того, как сбалансирована нагрузка, подключенная к выходу из системы ИБП. по трем исходящим фазам.

    Теперь на плате у нас есть очень простая схема онлайн-системы ИБП с двойным преобразованием. Онлайн-система ИБП с двойным преобразованием работает, получая напряжение переменного тока от основного источника питания, преобразуя напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока через выпрямитель (что называется первым преобразованием). Затем мы снова преобразуем это напряжение постоянного тока обратно в напряжение переменного тока с помощью инвертор (который называется вторым преобразованием) и, следовательно, термин двойное преобразование.

    Термин «онлайн» просто означает, что нагрузка постоянно питается через инвертор, и поэтому в случае обрыва или нарушения на входной стороне системы ИБП подключенная нагрузка никогда этого не заметит, потому что в этих условиях инвертор просто переключается с питания от выпрямителя на питание от подключенных батарей.

    Теперь это будет происходить плавно, и никогда не будет разрыва или нарушения подключенной нагрузки, отсюда и термин «онлайн».

    Одним из основных преимуществ онлайн-системы ИБП с двойным преобразованием является преобразование переменного тока в постоянный и постоянного в переменный. Поскольку мы делаем это преобразование, все, что проходит в систему ИБП, никогда не реплицируется на стороне выхода системы ИБП, и поэтому как вход, так и выход остаются полностью независимыми друг от друга. Это называется VFI – не зависит от напряжения и частоты.

    Если мы подаем нагрузку на эту систему ИБП и считаем, что мы не обеспечиваем питание для зарядки наших батарей, и у нас нет потерь через нашу систему ИБП, если мы считаем эту систему ИБП, скажем, 30-киловаттной системой ИБП и мы приложили 10 киловатт к каждой из трех исходящих фаз, 30 киловатт всего на выходной стороне нашего ИБП будут поданы к нашей шине постоянного тока, которая, в свою очередь, будет подана к нашим трем входящим фазам через выпрямитель.

    При таких условиях мы получили бы на выходе 30 киловатт и снова подали бы 30 киловатт на вход, при условии отсутствия потерь.Следовательно, у нас будет 10 киловатт на первой, второй и третьей фазах на выходе и десять киловатт на первой, второй и третьей фазах на входе.

    Однако, если мы разбалансируем нагрузку на исходящей стороне нашей системы ИБП, скажем, мы подаем 10 киловатт на первую фазу, пять киловатт на вторую фазу и ноль киловатт на третью фазу, то фактически мы только что получили максимальная нагрузка 15 киловатт.

    Теперь 15 киловатт снова будут передаваться на нашу шину постоянного тока в нашей системе ИБП.Но на этот раз выпрямитель снова преобразует их по трем входным фазам, но на этот раз мы подадим только пять киловатт на первую фазу, пять киловатт на вторую фазу и пять киловатт на третью фазу, при условии, что 15 киловатт требуется для нагрузка и, следовательно, наша несбалансированная нагрузка теперь оказалась сбалансированной на нашем входящем питании к нашей системе ИБП.

    Таким образом, двойное онлайн-преобразование эффективно балансирует вход независимо от того, насколько разбалансирована исходящая сторона системы ИБП.

    Мы также должны учитывать, что большинство онлайн-систем ИБП с двойным преобразованием имеют внутренние статические переключатели байпаса, и, следовательно, если система ИБП находится в режиме байпаса, то любой дисбаланс на исходящей стороне системы ИБП будет передаваться непосредственно на наш входной источник питания, и поэтому инфраструктура должна быть спроектирована таким образом, чтобы поддерживать это.

    Что ж, надеюсь, этот технический доклад был вам полезен. Если у вас есть вопрос, на который вы хотели бы получить ответ, отправьте нам электронное письмо по адресу [email protected] Спасибо.

    Услуги по изучению и анализу несбалансированных потоков нагрузки

    Carelabs является авторизованным поставщиком услуг по изучению, анализу, проверке и сертификации электроустановок в ОАЭ, а также предлагает услуги по изучению и анализу несбалансированных потоков нагрузки.

    Анализ потока нагрузки является важной функцией планирования энергосистемы и практических исследований. Некоторые приложения, в частности, автоматизация распределения и оптимизация энергосистемы, требуют многократного решения задачи распределения нагрузки, и в этих приложениях очень важно решать проблему распределения нагрузки максимально эффективно.

    По мере усложнения распределительных сетей возрастает потребность в эффективной и надежной работе системы. Следовательно, наиболее важный инструмент системного анализа, исследования потока нагрузки, должен быть способен обрабатывать различные конфигурации системы с достаточной точностью и скоростью.

    В нескольких ситуациях было замечено, что системы радиального распределения остаются несбалансированными из-за однофазных, двухфазных и трехфазных нагрузок. Таким образом, решение потока нагрузки для неуравновешенного случая требует специального анализа.

    Обычный метод потока нагрузки не может непосредственно применяться к распределительным системам. Режим, используемый для анализа трехфазного потока мощности в несбалансированных системах, не может развиваться путем расширения однофазных сбалансированных методов. Метод трехфазного потока нагрузки должен анализировать такие проблемы, как моделирование различных форм основных соединений, которые будут регулировать начальную точку для решения трехфазного потока мощности, поскольку существуют фазовые сдвиги и коэффициенты преобразования для каждой фазы и на разных шинах. Для нетранспонированных линий и кабелей балансные модели больше не подходят.

    Трансформация симметричного компонента может разделить три фазы. Для трехфазных сетей получить матрицу нагрузки. Метод измерения потерь мощности в несбалансированных радиальных распределительных системах.

    Как смоделировать трансформатор для анализа потока мощности.

    Метод быстрой развязки мощности для несбалансированных систем радиального распределения

    Этот метод предпочитает латерали вместо шин в слоях, это уменьшит размер задачи до количества латералов.Использование боковой переменной, а не переменной шины, делает этот метод адекватным для данной топологии системы, однако это может добавить некоторые препятствия, если топология сети часто меняется, что является обычным явлением в распределительных системах из-за коммутационных операций. Нахождение трехфазных радиальных распределительных сетей. Этот метод использует прямое и обратное распространение для измерения токов ответвления и напряжения на шине.

    Метод трехфазной подачи тока, уравнения подачи которого написаны в прямоугольной форме, регулирует полный метод Ньютона.Также он показывает свойства квадратичной сходимости и сходимость, полученную для всех, кроме некоторых условных случаев. При этом используется G-матрица для потока мощности, основанная на подаче одинакового тока. Топология сети, в которой используются две матрицы, а именно. Матрицы подачи тока в ветвь и тока ветки в матрицу напряжения на шине, чтобы найти решение, моделирование трансформатора и других компонентов распределительных систем, решение потока нагрузки несбалансированных радикальных распределительных сетей.

    Улучшенный метод распределения нагрузки для несбалансированной радикальной системы распределения с использованием компонентов последовательности.Различные соединения трансформатора в несимметричных радиальных распределительных сетях. Метод трехфазного потока нагрузки путем решения алгебраического рекурсивного выражения значимости напряжения.

     

    Решение по распределению нагрузки несбалансированных радиальных распределительных сетей

    Эффективный метод анализа потока нагрузки играет важную роль в алгоритмах автоматизации радикальной распределительной системы, область применения которых включает локализацию неисправностей, реконфигурацию сети и восстановление обслуживания. Алгоритм автоматизации способен справляться с этими сложными задачами, которые требуют частых топологических изменений в системе радикального распределения, для чего требуется процессор динамической топологии , основанный на четко определенной структуре данных.

     

    Несбалансированная радиальная распределительная система

    Несимметричная радиальная распределительная система может быть смоделирована как сеть шин, соединенных распределительными линиями, переключателями или трансформаторами. К каждой шине может быть подключена соответствующая нагрузка, шунтирующий конденсатор и когенератор. Эта модель, представленная радиальным соединением копий обычного строительного блока для анализа ЛЭП, сделана в двух основных допущениях, а именно:

     

    Сбалансированные трехфазные токи

    Перестановка проводников для получения сбалансированных параметров линии.Однако системы распределения не подчиняются ни одному из двух предположений. Из-за преобладания однофазных нагрузок предположения о сбалансированных трехфазных токах неприменимы.

    Распределительные линии почти не изменились, и нельзя предположить, что конфигурация проводников представляет собой равносторонний треугольник. Когда два предположения неверны, необходимо ввести другой правильный метод расчета препятствия на линии.

     

    Сосредоточенная нагрузка

    В распределительных системах существуют одно-, двух- и трехфазные нагрузки с соединением треугольником.Также нагрузки можно разделить на четыре типа в зависимости от характеристик нагрузки, таких как постоянная мощность, постоянный импеданс, постоянный ток и комплексные нагрузки. В этой главе нагрузки рассматриваются как нагрузки постоянной мощности и могут быть математически представлены следующим образом:

     

    Распределенная нагрузка

    Иногда первичный фидер питает нагрузки через распределительные трансформаторы, подключенные в разных местах вдоль участка линии. Если каждая точка нагрузки смоделирована как шинная топология, в системе будет большое количество шинных топологий.Следовательно, эти нагрузки представлены как сосредоточенные нагрузки:

    • На одной четвертой длины линии от отправки создается фиктивная шина, на которую предполагается подключить две трети нагрузки.
    • Предполагается, что оставшаяся треть нагрузки подключается к шине принимающего конца.

     

    Трансформатор

    Влияние трансформаторов в системе распределения является значительным. Трансформаторы влияют на потери в системе, ток нулевой последовательности, метод заземления и стратегию защиты.

     

    Потери в сердечнике

    Потери в сердечнике трансформатора, аппроксимированные шунтирующими функциями потерь в сердечнике на каждой фазе вторичной клеммы трансформатора. Эти аппроксимационные функции потерь в сердечнике основаны на результатах анализа моделирования нагрузки, в котором анализируется, что реальные и реактивные потери мощности в сердечнике трансформатора могут выражаться как функции напряжения на клеммах трансформатора. Функции потерь в сердечнике трансформатора, представленные в расчете на единицу мощности системы.

    В чем разница между сбалансированной и несбалансированной системой? – Рестораннорман.ком

    В чем разница между сбалансированной и несбалансированной системой?

    Balanced audio использует три проводника для передачи аудиосигнала. При несбалансированном сигнале есть только два проводника. Один несет положительный, несет отрицательный и также используется для заземления.

    Что делает трехфазную симметричную систему несбалансированной?

    Причины дисбаланса Напряжение Неравные импедансы в системе передачи или распределения электроэнергии вызывают дифференцирование тока в трех фазах.Если реактивное сопротивление трех фаз неодинаково, это приведет к различному току, протекающему по трем фазам, и приведет к дисбалансу системы.

    Что такое сбалансированная и несбалансированная система питания?

    Трехфазная сбалансированная система или нагрузка и Трехфазная несбалансированная система или нагрузка — две наиболее часто используемые концепции в энергосистеме. Именно нагрузка определяет, является ли система сбалансированной или несбалансированной. Теперь сначала разберемся со сбалансированной системой.

    Что вы подразумеваете под сбалансированной трехфазной системой?

    Сбалансированное трехфазное напряжение или ток — это напряжение, в котором размер каждой фазы одинаков, а фазовые углы трех фаз отличаются друг от друга на 120 градусов.При такой сбалансированной нагрузке, если применить сбалансированное трехфазное питание, токи также будут сбалансированы.

    Что означает сбалансированная нагрузка?

    1. Нагрузка, подключенная к электрической цепи (как трехпроводная система) таким образом, что токи, отбираемые с каждой стороны системы, равны и коэффициенты мощности равны. 2. Нагрузка, при которой происходит одновременное дробление бетона и текучесть растянутой стали.

    Несбалансированные 3 фазы стоят дороже?

    Несколько процентов дисбаланса на первый взгляд не кажутся слишком большими; однако увеличение эксплуатационных расходов двигателя является значительным.(EASA) показывают, что увеличение асимметрии напряжения на 2% для 3-фазной системы может отрицательно сказаться на работе 3-фазного асинхронного двигателя.

    Как работает сбалансированная нагрузка?

    Сбалансированные нагрузки — это трехфазные электрические нагрузки, такие как трехфазный двигатель или трехфазный водонагреватель. Эти нагрузки спроектированы таким образом, что каждая фаза имеет одинаковое сопротивление или импеданс, поэтому, если они имеют одинаковое напряжение на каждой фазе, ток также будет одинаковым.

    Каковы преимущества балансировки нагрузки?

    Давайте рассмотрим пять таких преимуществ, которые обеспечивает балансировка нагрузки для веб-серверов.

    • Повышенная масштабируемость. Если у вас есть веб-сайт, вы должны загружать привлекательный контент, чтобы привлечь читателей.
    • Резервирование.
    • Сокращение времени простоя, повышение производительности.
    • Эффективно справляется с отказами.
    • Повышенная гибкость.

    Как исправить фазовый дисбаланс?

    Система мониторинга здания защищает от преждевременного отказа оборудования, отслеживая несколько распространенных условий неисправности, включая асимметрию фаз.Доказано, что оповещение операторов о необходимости выключения оборудования или двигателей в режиме реального времени помогает устранить дисбаланс фаз до того, как произойдет повреждение.

    Что произойдет, если двигатель будет работать при несбалансированном напряжении?

    Небольшая асимметрия напряжения может чрезмерно увеличить ток. Воздействие на двигатель может быть серьезным, и двигатель может перегреться до точки перегорания. Напряжения должны быть равномерно сбалансированы настолько точно, насколько это можно прочитать на обычно доступном коммерческом вольтметре.

    Что вызывает дисбаланс напряжения?

    Несбалансированные напряжения обычно возникают из-за колебаний нагрузки. Когда нагрузка на одну или несколько фаз отличается от нагрузки на другую(ые), возникают несбалансированные напряжения. Это может быть связано с различными импедансами или типом и значением нагрузки на каждой фазе.

    Какая неисправность отвечает за несимметричное напряжение?

    При несимметричных замыканиях трехфазные линии становятся несимметричными. Такие типы неисправностей возникают между линией и землей или между линиями.Несимметричное последовательное замыкание возникает между фазами или между фазой и землей, тогда как несимметричное шунтирующее замыкание представляет собой несимметричное полное сопротивление линии.

    Как сбалансировать напряжение?

    Балансировка блоков питания осуществляется путем измерения дифференциального напряжения. Для этого выходное напряжение 2-го источника питания регулируется с помощью потенциометра до тех пор, пока мультиметр не перестанет измерять напряжение.

    Каков максимальный допустимый дисбаланс напряжения в 3-фазной системе?

    два процента

    Что такое допустимый дисбаланс напряжения?

    Американский национальный стандарт электроэнергетических систем и оборудования ANSI C84.1 рекомендует, чтобы «системы электроснабжения были спроектированы и эксплуатировались таким образом, чтобы ограничить максимальную асимметрию напряжения до 3 процентов при измерении на коммерческом счетчике электроэнергии в условиях холостого хода».

    Как рассчитать дисбаланс в 3-фазном двигателе?

    Процентный дисбаланс = (наибольший дисбаланс, разделенный на среднее значение напряжения) x 100. Процентный дисбаланс = (5,33 × 221,33) x 100. Процентный дисбаланс = 2,4 процента. Как упоминалось ранее, асимметрия напряжения, превышающая 2% в трехфазной системе, может вызвать чрезмерную асимметрию тока между обмотками.

    Можно ли получить точный баланс напряжений с помощью балансировочного комплекта?

    Хотя в 3-проводной сети постоянного тока система делает все возможное, чтобы равномерно распределить различные нагрузки по обеим сторонам нейтрали, но добиться точного баланса сложно. Чтобы поддерживать напряжения на двух сторонах нейтрали равными друг другу, используется трехпроводной комплект балансировки системы постоянного тока.

    Какова максимально допустимая асимметрия тока?

    1%

    Каковы этапы балансировки нагрузки цепи?

    Чтобы сбалансировать нагрузку двух цепей, выключатели должны находиться на разных горячих шинах или «ногах» сервисной панели.Таким образом, сила тока двух цепей компенсирует друг друга, когда мощность возвращается к коммунальной сети на нейтрали. В этом случае ток на нейтрали будет 1 ампер: 8 – 7 = 1,

    Что делает трехфазный выключатель?

    Чаще всего используемый в трехфазной электрической системе, трехполюсный выключатель соединяет три разных проводника, что часто требуется для мощных промышленных двигателей. Когда в системе возникает перенапряжение на одном или нескольких проводниках, срабатывает выключатель, силовой мост разрушается и цепь размыкается.

    Какой ток в нейтральном проводе?

    В идеально сбалансированной трехфазной системе ток нейтрали будет равен нулю. Это связано с тем, что нейтраль несет векторную сумму токов в других трех фазах, которые при балансировке суммируются до нуля. В несбалансированной системе нейтраль несет токовый дисбаланс.

    Несимметричная нагрузка

    Под несбалансированной нагрузкой понимается неравномерная нагрузка внешнего проводника трехфазной сети переменного тока ( трехфазная система ).Большие несбалансированные нагрузки могут привести к повреждению из-за перегрева в без компенсации в экстремальных случаях, привести генераторы электростанций и силовые трансформаторы.

    Причина повреждения в генераторах заключается в том, что, в частности, ротор синхронных генераторов, применяемых на электростанциях, выполнен цельнокованым цельнобарабанным и ротором без расслоения. В ротор синхронного генератора постоянное магнитное поле проникает только при равномерной нагрузке и при синхронной работе, при этом потери на вихревые токи отсутствуют.Неуравновешенная нагрузка приводит к обратному вращающемуся полю в роторе, что может привести к недопустимому нагреву и, в крайних случаях, к разрушению генератора. Обратное вращающееся поле вызывает в демпферной обмотке ток, частота которого вдвое превышает частоту сети. Демпферная обмотка спроектирована с низким сопротивлением, чтобы снизить потери.

    Мерой неуравновешенной нагрузки является отрицательная система в системе симметричных составляющих.

    Примеры

    Несимметричная нагрузка возникает, например, когда железнодорожная линия работает на частоте сети, а однофазный тяговый ток берется из трехфазной сети общего пользования с помощью трансформатора.Так было в Германии с Rübelandbahn.

    Другим примером возникновения несимметричных нагрузок являются однофазные трехпроводные сети, подобные тем, которые встречаются в основном в Северной Америке. В этой системе из-за конструкции однофазные нагрузки могут быть подключены только к одному внешнему проводнику сети среднего напряжения на трансформаторной подстанции.

    Контрмеры

    Равномерное распределение нагрузки по трем внешним проводникам позволяет избежать несбалансированных нагрузок.Это обеспечивается, например, в зоне подраспределения разделением отдельных однофазных цепей дома или квартиры равномерно по отдельным внешним проводникам. Даже если не обеспечивается полная балансировка для каждого дома или квартиры — это зависит, в том числе, от потребления тока в отдельных однофазных цепях — балансировка в среднем по региону и большей площади питания во многих случаях выполняется хорошо.

    В случае трехфазных трансформаторов может помочь дополнительная установка компенсационных обмоток или исполнение трехфазного трансформатора в виде пятистержневой конструкции.В любом случае это связано с большими усилиями и более высокими затратами.

    Для балансировки малых несимметричных нагрузок в сетях низкого напряжения, которые могут иметь зигзагообразную цепь, применяются на обмотках низкого напряжения в трехфазных трансформаторах. Это используется, среди прочего, для несимметричных нагрузок в местных трансформаторных подстанциях.

    С 2000-х годов для компенсации несбалансированных нагрузок в электрических сетях высокого напряжения доступны дорогостоящие технологии силовой электроники, такие как унифицированный контроллер потока мощности (UPFC).

    литература

    • Рене Флосдорф, Гюнтер Хильгарт: Распределение электроэнергии . 9-е издание. Teubner + Vieweg, 2005, ISBN 978-3-519-36424-5 .

    Распределение нагрузки шкафа центра обработки данных: есть менее сложный способ.

    Скотт Фиер
    28 марта 2017 г.

    Почему мы балансируем нагрузку?

    Не вдаваясь в сложную математику, достаточно сказать, что балансировка нагрузки в трехфазной системе желательна.Чем более несбалансирована система, тем больше проблем она создает. На срок службы ИБП, например, могут повлиять несбалансированные системы. Хотя разбалансировка одной цепи (серверного шкафа) не будет иметь большого значения, если многие или все цепи на панели разбалансированы, главная цепь, питающая панель выключателя, будет разбалансирована, и это может вывести из строя ваш ИБП вышестоящей сети. . Существуют также проблемы с эффективностью при несбалансированных нагрузках.

    Как в настоящее время выполняется балансировка нагрузки в стойке?

    Для балансировки нагрузки в шкафу нагрузки источников питания оборудования распределяются по 3 фазам – L1/L2, L2/L3, L3/L1.Это делается путем подключения первого сервера (или коммутатора/маршрутизатора) к розетке, подключенной к L1/L2, следующего сервера к L2/L3, следующего к L3/L1, а затем повторного запуска. Цель состоит в том, чтобы получить равное количество устройств/нагрузок на всех трех фазах или как можно ближе.

    Такой подход может быстро превратиться в кабельный кошмар. Большинство стоечных PDU линейны по фазовому расположению розеток — есть только три группы розеток, по одной на каждую фазу. Например, в PDU с 36 розетками розетки с 1 по 12 будут на L1/L2, с 13 по 24 на L2/L3 и с 25 по 36 на L3/L1.Если вы используете вышеуказанный метод балансировки и начинаете устанавливать устройства в стойку в нижней позиции U, третье устройство, которое вы подключаете, должно будет достигать верхней трети PDU, а последнее устройство, возможно, должно будет достигать нижней части БРП. Другими словами, много перекрещивающихся кабелей.

    Как Raritan решает задачу балансировки кабеля и нагрузки?

    В некоторых трехфазных моделях Raritan PX проблема с кабелями решается архитектурой за счет группировки розеток в шахматном порядке — существует не менее 6 групп розеток.Например, розетки с 1 по 6 относятся к L1/L2, с 7 по 12 к L2/L3, с 13 по 18 к L3/L1, но затем мы начинаем с L1/L2 для розеток с 19 по 24. (См. рисунок ниже)

    Эта продуманная архитектура обеспечивает большую надежность и простоту в использовании. Устройства в верхней части шкафа не нужно подключать к нижней части PDU, а устройства в нижней части не нужно подключать к верхней части.

    Результат

    Используя альтернативную последовательность фаз Raritan, вы сможете более легко и эффективно сбалансировать нагрузку своего шкафа.Этот подход упрощает развертывание ИТ-устройств и уравновешивает три линии, чтобы получить максимальный запас мощности. Кроме того, отслеживание шнура питания до устройства становится намного проще, и, таким образом, отсоединение неправильного устройства во время обслуживания или замены становится менее вероятным. В результате сокращается время простоя… всегда хорошо!

    Что означает несбалансированная нагрузка? – Sluiceartfair.com

    Что означает несбалансированная нагрузка?

    Несбалансированная нагрузка возникает, когда на одну сторону панели поступает значительно больше энергии, чем на другую.Это может привести к перегреву электрических компонентов и возможной перегрузке панели.

    Что вызывает несбалансированную нагрузку?

    Несбалансированные напряжения обычно возникают из-за колебаний нагрузки. Когда нагрузка на одну или несколько фаз отличается от нагрузки на другую(ые), возникают несбалансированные напряжения. Это может быть связано с различными импедансами или типом и значением нагрузки на каждой фазе.

    Что такое сбалансированная трехфазная система?

    Сбалансированное трехфазное напряжение или ток — это напряжение, в котором размер каждой фазы одинаков, а фазовые углы трех фаз отличаются друг от друга на 120 градусов.Сбалансированная трехфазная сеть — это сеть, в которой полное сопротивление трех фаз одинаково.

    Чем трехфазная несбалансированная система отличается от сбалансированной?

    Сбалансированная трехфазная нагрузка — это нагрузка, равномерно распределенная (сбалансированная) по всем трем фазам. Общая нагрузка определяется путем сложения отдельных сбалансированных нагрузок в кВт. Несбалансированная трехфазная нагрузка – это нагрузка, при которой нагрузка распределяется неравномерно по всем трем фазам.

    Что такое несбалансированная электрическая нагрузка?

    Несимметричная нагрузка представляет собой сигнальную цепь с одним электрическим проводником и общим металлическим экраном.Несимметричные соединения обычно встречаются на входах и выходах приборов профессионального уровня. несимметричная нагрузка имеет по крайней мере один из этих токов, отличный от остальных.

    Как рассчитать асимметрию напряжения?

    Вывести среднее значение всех линейных напряжений.

  • Определить максимальное отклонение напряжения.
  • Разделите на среднее значение.
  • Умножьте значение на 100, чтобы получить окончательный результат в процентах.

    Что такое перекос фаз?

    Что такое дисбаланс фаз? Определение.Асимметрия фаз трехфазной системы возникает, когда одно или несколько линейных напряжений в трехфазной системе не совпадают.

  • Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.