Напряжение при обрыве фазы

Автор: | 12.03.2024

Для соединения трехфазной цепи в звезду возможны следующие аварийные режимы работы:

1) обрыв фазы (рис. 3.10);

2) обрыв нулевого провода (рис. 3.11);

3) короткое замыкание фазы при обрыве нуля (рис. 3.12).

4) обрыв фазы и нуля, рис. 3.12.

image046 Домострой

Для соединения трехфазной цепи в треугольник возможны следующие аварийные режимы:

2) обрыв линейного провода.

Аварийные режимы в нагрузках соединенных звездой

1) При обрыве фазы А image047 Домострой, работа нагрузкой image048 Домострой не совершается, а остальные нагрузки (image049 Домострой) свои режимы работы не изменят (рис. 3.13): image050 Домострой.

image051 ДомостройЕсли нагрузки связаны и является одним целым, то этот режим будет аварийным. Так, если эта нагрузка – асинхронный двигатель, то он будет в аварийном режиме и нулевой провод будет нагружен дополнительно (рис. 3.13):

image052 Домострой

2) Обрыв нулевого провода не всегда вызывает аварию в трехфазных цепях. Если нагрузка симметрична, то обрыв нулевого провода не изменит токов нагрузок, так как для симметричной нагрузки

image053 Домострой.

Для несимметричных нагрузок image054 Домострой, и поэтому такой режим может вызвать аварию.

Для того чтобы показать это, используем метод двух узлов:

image055 Домострой

image056 ДомостройНапряжение image057 Домострой (рис. 3.14) не равно нулю, если нагрузки несимметричны. Фазные токи также будут неодинаковыми.

3) При коротком замыкании фазы А и обрыве нуля напряжение этой фазы равно нулю:image058 Домострой, (рис. 3.15).

Нагрузка фазы В увеличится в image059 Домострой раз:

image060 Домострой.

Аналогично и в фазе С:

image061 Домострой;

image062 Домострой

image063 Домострой будет увеличен по отношению к исходному в image059 Домострой раз.

4) Обрыв фазы и нулевого провода дает:

image064 Домострой.

В оставшихся фазах токи будут одинаковыми, а напряжения на них будут зависеть от сопротивлений нагрузок (рис. 3.16).

image065 ДомостройАварийные режимы в нагрузках соединенных треугольником

1) Обрыв фазы.

Ключ к1 замкнут, ключ к2 разомкнут (рис. 3.17). В этом режиме ток в фазе image066 Домостройотсутствует, а остальные нагрузки работают как обычно (рис. 3.18). В таком аварийном режиме линейные токи фаз А и В соответствуют фазным токам, а линейный ток фазы С остается таким, каким был прежде.

2) image067 Домострой

Обрыв линейного провода. Ключ к1 разомкнут и ключ к2 замкнут (рис. 3.19). Фаза нагрузки с image068 Домостройсвоего режима не изменит, а фазы image069 Домостройстановятся последовательно соединенными и параллельно подключеннымик линейному напряжению фаз В, С (см. рис. 3.17), то есть цепь становитсяоднофазной. Топографическая и векторная диаграммы в этом случае могут иметьвид, как показано на рис.3.19.

Звезда-звезда без нейтрального провода..

Обрыв фазного провода (например, фазы А). В этом режиме нагрузки ZB и ZC в двух других фазах оказываются включенными последовательно под линейное напряжение. Напряжение на нагрузках (при их равенстве) станет img ufMiKS Домостройи, следовательно, уменьшится вimg l0hkBC Домостройраз. При этом появится смещение нейтрали (напряжение между нулевыми точками генератора и нагрузки), равноеimg ICj8GQ Домострой(рис. 10.4,а). В месте разрыва напряжение UAO’ возрастет в 1,5 раза и станет равным 1,5Uф (рис. 10.4, а).img GcwRZe Домострой

Звезда-звезда с нейтральным проводом. Обрыв фазного провода (например, фазы А). В этом режиме напряжения на нагрузках, включенных в другие фазы, не изменятся, но появится ток в нейтральном проводе.

Нагрузка включена треугольником. В этой схеме возможны обрыв фазного, линейного проводов и короткое замыкание нагрузки.

Обрыв фазного провода (Zab=). В этом режиме токи и напряжения в других фазах нагрузки не изменяются, а линейные токи Ia и Ib станут равны фазным токам, т.е. уменьшатся в img udklEF Домостройраза. Линейный токIc не изменится (рис. 10.5, а)

img Домостройimg ROa L4 Домостройimg cnU4m6 Домострой

25. Как изменятся линейные токи при обрыве фазного провода?

26. Как изменятся фазные токи при обрыве линейного провода?

Обрыв линейного провода (например, А). В этом режиме ток и напряжение на нагрузке Zbc не изменится, а на нагрузках Zab и Zca уменьшатся в 2 раза, так как они оказываются включенными последовательно под то же напряжение UBC (рис. 10.5, в). Линейные токи IB и IC будут равны 1,5Iф и, следовательно, уменьшатся по сравнению с исходным симметричным режимом, когда они были равны img JN3o f Домострой(рис. 10.5,в).

27. Как изменятся линейные токи при обрыве линейного провода?

Как изменятся токи в фазах приемника при обрыве линейного провода А. [1]

Построить векторную диаграмму напряжений и токов при обрыве линейного провода трехфазной сети и привести соображения о влиянии этого вида повреждения на режим работы отдельных приемников. [2]

Как изменятся токи или напряжения в цепи при обрыве линейного провода или коротком замыкании фазы. Подобные режимы возникают при неисправностях в приемниках энергии, перегорании предохранителя и других аномалиях в цепи. [3]

Из схемы рис. 4.26 видно, что при обрыве линейного провода А фазы ab и са окажутся соединенными последовательно и, следовательно, их общее сопротивление возрастет вдвое. [4]

Таким образом, и в случае соединения треугольником при обрыве линейного провода мощность потребителя уменьшается вдвое. [5]

img frSl1k Домострой

Осветительная сеть.| Частные случаи несимметричной нагрузки.

Из диаграммы видно, что система трехфазного переменного тока при обрыве линейного провода превратилась в однофазную. [6]

При наличии нейтрального провода для электроприемников, приключенных к неповрежденным линейным проводам, обрыв чужого линейного провода практически не ощущается. При отсутствии нейтрального провода фазные напряжения на зажимах обоих последовательно соединенных электроприемников пропорциональны величинам их полных сопротивлений. Преобладание в одной из этих фаз индуктивной нагрузки, а в другой — емкостной нагрузки может привести к резонансу напряжений с установлением значительных перенапряжений на зажимах электроприемников и к резкому увеличению потребляемого тока. [7]

Стационарный пульт ЦПА-П позволяет производить опробование тормозов и выявлять основные неисправности электропневматических тормозов: обрыв линейного провода или его отводов, неисправность электровоздухораспределителей и межвагонных соединений, к

При обрыве одной фазы граничные условия (рис. 9.2) таковы:

328 Домострой

Условие (9.4), выраженное через симметричные составляющие тока особой фазы, имеет вид:

329 Домострой

330 Домострой

Рис. 9.2. Обрыв олной фазы

Падение напряжения прямой последовательности между точками I и и оборванной фазы

332 Домострой

или, с учетом (9.5) и (9.6),

333 Домострой

Аналогичные расчеты для а01А2 и Д 1/10 дают: 334 Домостройи

335 Домострой

336 Домострой

В соответствии с (9.8) можно приравнять правые части уравнений (9.2) и (9.3): 337 Домострой

338 Домострой

Подстановка этого выражения в (9.7) дает: 339 Домостройоткуда

340 Домострой

Если подставить последнее выражение в (9.9), то получим: 331 Домострой

Чтобы получить искомое расчетное выражение для тока прямой последовательности ,, следует в соответствии с (9.8) приравнять правые части уравнений (9.1) и (9.2) и в полученном равенстве ток 12 выразить через 1 , используя выражение (9.10):

341 Домострой

342 Домострой

где верхний индекс (1) обозначает обрыв одной фазы.

Последнее выражение показывает, что для определения тока прямой последовательности при обрыве одной фазы следует в каждую фазу в месте обрыва (т.е. между точками I и Ь’) включить дополнительный элемент с одинаковым сопротивлением АХ << ‘ 1 , равным

сопротивлению параллельно соединенных эквивалентных схем замещения обратной и нулевой последовательностей относительно места обрыва, т.е.

343 Домострой

Токи обратной и нулевой последовательностей особой фазы, как видно из (9.10) и (9.11), направлены против тока 11АХ и в сумме с ним дают нуль.

Векторная диаграмма токов при обрыве одной фазы представлена на рис. 9.3.

Для определения падения напряжения прямой последовательности особой фазы в месте ее обрыва можно воспользоваться формулой (9.1). Однако чаще используют формулу, получаемую путем исключения из указанной формулы ЭДС Еж с помощью (9.12). При этом искомая формула принимает вид: 344 Домострой

345 Домострой

Рис. 9.3. Векторная диаграмма токов в месте обрыва одной фазы

Чтобы построить векторные диаграммы напряжений в точках обрыва С и Ь следует, используя схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей (рис. 9.4 а, б, в) и зная значения и направления токов соответствующих последовательностей особой фазы, найти симметричные составляющие напряжения этой фазы в точке Ь или точке V. Для этого, исходя из нулевого потенциала в начале схемы замещения любой последовательности, следует идти к точке слева, учитывая в схеме замещения прямой последовательности ЭДС источника Еа и падение напряжения в эквивалентном сопротивлении прямой последовательности левой части схемы Хсх или к точке справа, учитывая в схеме замещения прямой последовательности ЭДС источника ЕР и падение напряжения в эквивалентном сопротивлении прямой последовательности правой части схемы Хп, а в схемах обратной и нулевой последовательностей — падения напряжений в сопротивлениях Ха2 и Хсо или ХР2 и ХР0. Затем, учитывая симметричные составляющие падения напряжения в месте

обрыва для особой фазы , е01Л2 и АО10, определить симметричные составляющие напряжения этой фазы с другой стороны обрыва. При этом удобно пользоваться эпюрами распределения напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей, показанными на рис. 9.4, г (эпюр распределения напряжения нулевой пос-

346 Домострой

Рис. 9.4. Схемы замещения прямой (о), обратной (и) и нулевой («) последовательностей и эпюры распределения симметричных составляющих напряжения особой фаты (с)

ледовательности условно показан короче других, так как обычно схема замещения нулевой последовательности содержит меньше элементов, чем схемы замещения прямой и обратной последовательностей). Как видно из рис. 9.4, г, при переходе от точки Ь к точке или от и к Ь составляющие напряжений обратной и нулевой последовательностей особой фазы изменяют знак на противоположный (со стороны большей ЭДС они положительны, а со стороны меньшей ЭДС отрицательны). Полученные указанным способом векторные диаграммы напряжений в точках Ь и Ь’ представлены на рис. 9.5. Из этих диаграмм и формулы (9.8) видно, что при переходе от точки I к точке

напряжение оборванной фазы 1114 уменьшается на Д (]

= 3 а01лх, а напряжения неповрежденных фаз О и 0 остаются неизменными.

Комплексную схему замещения, в которой выполнялись бы все соотношения для симметричных составляющих токов и падения напряжения, характерных при обрыве одной фазы, получить путем

347 Домострой

Рис. 9.5. Векторные диаграммы напряжении в точках Ца) и L’ (б)

непосредственного соединения схем замещения разных последовательностей невозможно, так как потенциалы в точках . I, и 10, а

также в точках L, L’

, и L’0, как видно из эпюр распределения напряжений (рис. 9.4, г), неодинаковы. Чтобы обеспечить выполнение соотношений (9.7) и (9.8) и не смещать потенциалы в схемах обратной и нулевой последовательностей, необходимо схемы замещения разных последовательностей связать по месту обрыва фазы с помощью идеальных трансформаторов с коэффициентом трансформации п = 1/1, как показано на рис. 9.6. Связывающая часть схемы, включающая вторичные обмотки идеальных трансформаторов, обеспечивает равенство симметричных составляющих падения напряжения в месте обрыва и равенство нулю суммы симметричных составляющих тока оборванной фазы.

Более широкое применение, однако, находит упрощенная комплексная схема замещения, которая представлена на рис. 9.7. Она получена непосредственным соединением между собой точек ?2

и ?(), а также точек L, L’2 и L’q . При этом потенциалы во всех точках

схем замещения обратной и нулевой последовательностей, в том числе и в началах схем, оказываются смещенными, поэтому такая комплексная схема замещения справедлива только для симметричных составляющих токов.

348 Домострой

Рис. 9.6. Комплексная схема замещения при обрыве одной фазы

349 Домострой

Рис. 9.7. Упрощенная комплексная схема замещения при обрыве одной фазы

Читайте также  Насосная станция al ko hw 802

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *