Расчет мощности трехфазной сети: Онлайн расчет мощности сети по току

Расчет тока трехфазной сети по мощности онлайн. Подводка электричества к частному дому и расчет нагрузки

При проектировании любых электрических цепей выполняется расчет мощности. На его основе производится выбор основных элементов и вычисляется допустимая нагрузка. Если расчет для цепи постоянного тока не представляет сложности (в соответствии с законом Ома, необходимо умножить силу тока на напряжение – Р=U*I), то с вычислением мощности переменного тока – не все так просто. Для объяснения потребуется обратиться к основам электротехники, не вдаваясь в подробности, приведем краткое изложение основных тезисов.

В цепях переменного тока расчет мощности ведется с учетом законов синусоидальных изменений напряжения и тока. В связи с этим введено понятие полной мощности (S), которая включает в себя две составляющие: реактивную (Q) и активную (P). Графическое описание этих величин можно сделать через треугольник мощностей (см. рис.1).

Под активной составляющей (Р) подразумевается мощность полезной нагрузки (безвозвратное преобразование электроэнергии в тепло, свет и т.д.). Измеряется данная величина в ваттах (Вт), на бытовом уровне принято вести расчет в киловаттах (кВт), в производственной сфере – мегаваттах (мВт).

Реактивная составляющая (Q) описывает емкостную и индуктивную электронагрузку в цепи переменного тока, единица измерения этой величины Вар.

Рис. 1. Треугольник мощностей (А) и напряжений (В)

В соответствии с графическим представлением, соотношения в треугольнике мощностей можно описать с применением элементарных тригонометрических тождеств, что дает возможность использовать следующие формулы
:

• S = √P 2 +Q 2
  , – для полной мощности;
• и Q = U*I*cos⁡ φ , и P = U*I*sin φ – для реактивной и активной составляющих.

Эти расчеты применимы для однофазной сети (например, бытовой 220 В), для вычисления мощности трехфазной сети (380 В) в формулы необходимо добавить множитель – √3
(при симметричной нагрузке) или суммировать мощности всех фаз (если нагрузка несимметрична).

Для лучшего понимания процесса воздействия составляющих полной мощности давайте рассмотрим «чистое» проявление нагрузки в активном, индуктивном и емкостном виде.

Возьмем гипотетическую схему, в которой используется «чистое» активное сопротивление и соответствующий источник переменного напряжения. Графическое описание работы такой цепи продемонстрировано на рисунке 2, где отображаются основные параметры для определенного временного диапазона (t).

Рисунок 2. Мощность идеальной активной нагрузки

Мы можем увидеть, что напряжение и ток синхронизированы как по фазе, так и частоте, мощность же имеет удвоенную частоту. Обратите внимание, что направление этой величины положительное, и она постоянно возрастает.

Как видно на рисунке 3, график характеристик емкостной нагрузки несколько отличается от активной.

Рисунок 3. График идеальной емкостной нагрузки

Частота колебаний емкостной мощности вдвое превосходит частоту синусоиды изменения напряжения. Что касается суммарного значения этого параметра, в течение одного периода гармоники оно равно нулю. При этом увеличения энергии (∆W) также не наблюдается. Такой результат указывает, что ее перемещение происходит в обоих направлениях цепи. То есть, когда увеличивается напряжение, происходит накопление заряда в емкости. При наступлении отрицательного полупериода накопленный заряд разряжается в контур цепи.

В процессе накопления энергии в емкости нагрузки и последующего разряда не производится полезной работы.

Представленный ниже график демонстрирует характер «чистой» индуктивной нагрузки. Как видим, изменилось только направление мощности, что касается наращения, оно равно нулю.

Негативное воздействие реактивной нагрузки

В приведенных выше примерах рассматривались варианты, где присутствует «чистая» реактивная нагрузка. Фактор воздействия активного сопротивления в расчет не принимался. В таких условиях реактивное воздействие равно нулю, а значит, можно не принимать его во внимание. Как вы понимаете, в реальных условиях такое невозможно. Даже, если гипотетически такая нагрузка бы существовала, нельзя исключать сопротивление медных или алюминиевых жил кабеля, необходимого для ее подключения к источнику питания.

Реактивная составляющая может проявляться в виде нагрева активных компонентов цепи, например, двигателя, трансформатора, соединительных проводов, питающего кабеля и т.д. На это тратится определенное количество энергии, что приводит к снижению основных характеристик.

Реактивная мощность воздействует на цепь следующим образом:

• не производит ни какой полезной работы;
• вызывает серьезные потери и нештатные нагрузки на электроприборы;
• может спровоцировать возникновение серьезной аварии.

Именно по этому, производя соответствующие вычисления для электроцепи, нельзя исключать фактор влияния индуктивной и емкостной нагрузки и, если необходимо, предусматривать использование технических систем для ее компенсации.

Расчет потребляемой мощности

В быту часто приходится сталкиваться с вычислением потребляемой мощности, например, для проверки допустимой нагрузки на проводку перед подключением ресурсоемкого электропотребителя (кондиционера, бойлера, электрической плиты и т.д.). Также в таком расчете есть необходимость при выборе защитных автоматов для распределительного щита, через который выполняется подключение квартиры к электроснабжению.

В таких случаях расчет мощности по току и напряжению делать не обязательно, достаточно просуммировать потребляемую энергию всех приборов, которые могут быть включены одновременно. Не связываясь с расчетами, узнать эту величину для каждого устройства можно тремя способами:

При расчетах следует учитывать, что пусковая мощность некоторых электроприборов может существенно отличаться от номинальной. Для бытовых устройств этот параметр практически никогда не указывается в технической документации, поэтому необходимо обратиться к соответствующей таблице, где содержатся средние значения параметров стартовой мощности для различных приборов (желательно выбирать максимальную величину).

Любой электроприбор характеризуется несколькими основными параметрами, среди которых ток и мощность. Иногда в указываются лишь мощность и напряжение, ток в этом случае легко найти, воспользовавшись знаменитыми формулами Ома (разумеется, с рядом оговорок — например, должен быть известен cos). Верно также обратное: зная ток и напряжение, можно выполнить расчет мощности. В глобальной Сети есть много материалов по данной теме, но большая их часть рассчитана на специалистов.

Давайте рассмотрим, что понимают под термином «электрическая мощность», какие существуют ее разновидности и как можно сделать расчет мощности. Физический смысл мощности указывает, насколько быстро в установке (приборе) происходит преобразование электроэнергии в тот или иной вид полезной работы. Вот так все просто! Для неэлектрических же устройств вполне допустимо использовать термин «производительность».

В электротехнике принято разделение, согласно которому существует активная и реактивная мощность. Первая непосредственно преобразуется в полезную работу, поэтому считается основной. Единицей измерения служит Ватт и производные — Киловатт, Мегаватт и пр. На бытовых электроприборах указывается именно она. Хотя это вовсе не означает, что реактивной составляющей нет. В свою очередь вторая — нежелательная, так как в выполнении работы не участвует, а растрачивается на различные виды потерь. Измеряется в «вар» (вольт-ампер реактивный) и производных — киловольт-ампер реактивный и т.д. Сумма активной и реактивной составляющих формируют полную мощность (вольт-ампер, ВА).

Яркий пример потребителя с чистой активной нагрузкой — электрический ТЭН. При прохождении по нему электрического тока генерируется тепло, причем в прямой зависимости. Точно так же действует потребитель реактивной энергии — классический трансформатор. При его работе в витках обмотки создается магнитное поле, которое само по себе не нужно (используется свойство электромагнитной индукции). Магнитопровод намагничивается, происходят потери. Другими словами:

где sin Fi — синус угла между векторами тока и напряжения. Его знак зависит от характера нагрузки (емкостная или индуктивная).

Расчет мощности начинают с определения рода тока: постоянный или переменный, так как формулы не являются универсальными.

В первом случае используется следствие из классического закона Ома. Мощность P является произведением тока I на напряжение U:

P=I*U (Вт=А*В).

При цепи с источником питания учитывается направление ЭДС: это нужно для расчета сопротивления самого источника. Так, генератор или батарея, в которых ток течет от «-» к «+», выдавая энергию в нагрузку цепи, отдает мощность. Если же течение тока противоположно приложенному потенциалу (зарядка аккумуляторной батареи), то имеет место поглощение мощности источником ЭДС.

Формула расчета мощности для (однофазная цепь) учитывает коэффициент — «косинус фи». Он представляет собой отношение активной составляющей мощности к полной. Очевидно, что в случае с ТЭНом косинус будет равняться 1 (идеальный вариант), так как реактивной составляющей нет. Иначе для снижения потерь на стороне генератора применяют различные компенсаторы или иные технические решения.

Таким образом:

Расчет мощности в выполняется для каждой фазы, а полученные значения затем суммируются. Для переменного тока полная мощность рассчитывается как из суммы квадратов активной и реактивной составляющих. Для генерирующих устройств (подстанции) более важно знать именно полную мощность, так как на основе этого подбираются все остальные элементы последующих цепей. Очевидно, что в большинстве случаев нельзя заранее узнать характер нагрузки.

Предисловие

Правильная подводка электричества к частному дому может быть сделана только после тщательного планирования, основанного на данных, полученных в ходе предварительных расчетов.

Cодержание

Подводка электричества к дому является одним из самых важных моментов подготовки строения к вводу в эксплуатацию. Правильная подводка электричества к частному дому может быть сделана только после тщательного планирования, основанного на данных, полученных в ходе предварительных расчетов. В этой статье рассказано о том, как проводится расчет электрических нагрузок в частном доме с целью улучшения экономичности и безопасности эксплуатации приборов.

Индивидуальный дом расположен в местности, где используются электрические воздушные линии. В этом случае неизолированные провода монтируют на фарфоровых или стеклянных изоляторах, укрепленных на деревянных, железобетонных или металлических опорах. Иногда вдоль линии электропередач предусматривают уличное освещение, в этом случае прокладывают еще один провод, который монтируют на тех же опорах. Уличное освещение подключают к «фазному» и нулевому проводам, а для управления ставят выключатель или магнитный пускатель, к контактам которого присоединяют провода для освещения.

В четырехпроводных электрических линиях нулевой провод обязательно заземляют на трансформаторной подстанции, а затем через каждые 100- 200 м по трассе, для чего на опорах устраивают повторные заземления. От четырех-или пятипроводной (с «фонарным» проводом) линии, проходящей вдоль улицы, делают отводы к домам, распределяя нагрузки на каждую фазу более или менее равномерно: при однофазных ответвлениях чередуют от каждой фазы (от первой фазы отвод к первому дому, от второй — ко второй, от третьей — к третьему, к четвертому — снова от первой и т. п.). Второй провод каждого двухпроводного отвода присоединяют к нулевому проводу линии.

Формула расчета нагрузки, мощности и силы тока

Для проведения изысканий может применяться формула расчета тока, которая должна учитывать несколько параметров. Расчет примерный, потому что еще нужно учитывать коэффициент мощности, равный для большинства электропотребителей 0,9-1. Если вы включаете в сеть напряжением 220 В электрическую лампочку 100 Вт, то ток в подводящих проводах 100 Вт/220 В, или 0,45 А (это при коэффициенте мощности равном 1). Если электроприемник имеет коэффициент мощности 0,9, то при мощности 100 Вт и напряжении 220 В сила тока рассчитывается следующим образом: I = W/KU = 100Вт/200Вх0,9=0,5А. Чем меньше коэффициент мощности, тем больше ток и, следовательно, больше потери энергии в проводах за счет их нагревания. Формула расчета нагрузки может быть скорректирована с учетом изменения этих параметров.

Формула мощности нагрузки используется, чтобы подсчитать электрическую потребность нескольких электроприемников, необходимо суммировать их номинальные токи, иногда у всех электроприемников коэффициент мощности одинаков или достаточно близок к единице. При различных значениях коэффициента мощности находят его усредненное значение, а чаще принимают эту величину 0,8-0,9 и вычисляют силу тока, исходя из суммы номинальных мощностей. Нагрузку на фазовый провод от трехфазного электроприемника подсчитывают, исходя из того, что на каждую фазу приходится одна треть мощности и что фазовое напряжение в 1,73 раза меньше линейного: мощность трехфазного электроприемника делят на номинальное линейное напряжение, а коэффициент мощности на 1,73. Потребители, пользующиеся трехфазным током, одну из фаз выделяют для питания однофазных электроприемников, силу тока в этом фазовом проводе определяют, суммируя нагрузки всех трех- и однофазных электроприемников. На ток в других фазовых проводах однофазные электроприемники не влияют, но они определяют ток в нулевом проводе (при включении только трехфазных электроприемников тока в нулевом проводе нет).

Формула расчета силы тока при правильном применении позволяет формировать устойчивую к перепадам напряжения сеть. Практически все электроприемники в вашем доме имеют различное электрическое сопротивление, определяемое результатом деления величин электрического напряжения и силы электрического тока. Электрическое сопротивление (проводника, электроутюга, телевизора и т. п.) в омах (Ом), равно электрическому напряжению в вольтах (В), деленному на силу тока в амперах (А): R = U/I. Если к электроприемнику приложено напряжение 220 В и при этом протекает ток силой 0,5 А, то сопротивление цепи составляет 440Ом. Если сопротивление увеличить, сила тока пропорционально уменьшится. Используя приведенные зависимости: I =W/U и R=U/I, путем арифметических действий получим: WR = U2.

Отсюда, можно, зная величину электрического напряжения и мощность электропотребителя, вычислить его сопротивление. Или вычислить мощность, зная величины R и U. Например, сопротивление электроприемника мощностью 220 Вт составляет 484 Ом, а сопротивление электроприемника мощностью 1 кВт — 48,4 Ом.

Сопротивление проводов электрической сети обычно находится в пределах от долей Ома до 1-2 Ом, нагрев проводов электрическим током зависит от сопротивления и силы тока, поэтому если электрическое соединение сделано плохо (недостаточно затянуты винты, небрежно скручены и зачищены провода), его сопротивление оказывается больше и возникает опасный перегрев, появляется возможность загорания. При коротком замыкании напряжение сети приложено к замкнутым между собой проводам, сопротивление мало, и сила тока возрастает, превосходя допустимые значения. Если при этом нет необходимых мер защиты (например, отсутствуют предохранители), провода также могут загореться.

У домовладельцев возникает вопрос: каким проводом лучше монтировать электропроводку — с медной или алюминиевой жилой? Конечно, вопрос корректен, если подразумеваются одинаковые провода: сечение жилы, тип изоляции и т. п. Удельное сопротивление меди в 1,6 раза меньше, чем удельное сопротивление алюминия. Для передачи одной и той же электрической мощности до опасного нагрева нужно выбрать сечение алюминиевой жилы в 1,6 больше, по сравнению с медной.

Коэффициент теплопроводности меди 390 Вк/м x К, а у алюминия 209 X= Вк / м x К, то есть у меди в 1,7 больше. Это означает, что, если в одном месте медной жилы, например, за счет плохого контакта, возник перегрев — температура повысилась, то такое повышение температуры быстрее будет распределяться по медной жиле по сравнению с алюминиевой. Следовательно, использование медных проводников имеет несомненные преимущества по сравнению с алюминиевыми.

По определению мощность есть энергия в единицу времени, электрическая энергия Е равна: Е = Wt, где t — время.

Измеряют величину Е при помощи электросчетчиков. Если мощность электроприемников суммарно составляет 1 кВт, то за 1 час работы будет израсходован 1 кВт/час, такое же количество электроэнергии израсходуют за 4 часа электроприемники мощностью 250 Вт или электролампа мощностью 100 Вт за 10 часов.

Вам понадобиться: в доме всегда включено много электропотребителей — электрические лампочки, холодильник, телевизор, электронагреватели и т. п. Обычно все они соединены параллельно, однако в редких случаях встречается и последовательное соединение потребителей. Вам, например, необходимо рассчитать, купив новый электроприбор (и зная его мощность и напряжение, которые должны быть приведены в паспорте) не только силу тока через этот прибор, но и какой автомат-предохранитель нужно поставить в цепи прибора, если параллельно ему уже подключены другие. То есть необходимы самые краткие данные для расчета электрических цепей.

Далее, если у вас есть конкретная электрическая цепь, подставляя величины U, Rv R2 и т. д., вы получите необходимые численные значения, только не забудьте все величины записывать в Международной системе единиц СИ — вольтах, амперах, Омах и ваттах. Впрочем, если вы привыкли к лошадиным силам (л. с.), то запомните, что 1 л. с. — 735,5 Вт.

Приведенные сведения из электротехники — тот технический минимум, который вам необходимо знать, чтобы грамотно эксплуатировать электрические системы в своем доме.

Указания по определению и расчету мощностей электрических нагрузок электроприборов с примерами

Далее приведены указания по расчету электрических нагрузок в частном домовладении для улучшения производительности сети. Проводимый предварительно расчет мощности электроприборов позволяет также сократить финансовые затраты на оплату счетов за электроэнергию.

Выберем для составления схемы достаточно типичный вариант двухэтажного дома и последовательно рассмотрим все этапы составления электрической схемы электропроводки.

Для того чтобы провести определение электрических нагрузок, поступим следующим образом: разместим на плане дома по помещениям все электропотребители, которые могут быть включены в доме. Далее представлены практические примеры расчета электрических сетей, которые можно использовать для составления собственного плана.

Первый этаж.

• Гостиная 30 м2. Из электропотребителей здесь: телевизор (60 Вт), музыкальный центр (50 Вт), видеоплеер (10 Вт). Для освещения используются люстра (5 лампочек по 60-300 Вт) и два бра по 100 Вт — вместе 500 Вт.
• Коридор, крыльцо — освещение электролампами по 100 Вт (всего 200 Вт).
• Кухня: электрическая плита (1,5 кВт), стиральная машина (1,8 кВт), электронагреватель (1,5 кВт), холодильник (400 Вт), освещение — люстра (200 Вт) и бра (100 Вт), вместе 300 Вт.

Второй этаж.

• Спальня — освещение — бра (200 Вт).
• Туалетная комната — освещение (100 Вт).
• Холл — освещение (200 Вт).

Для включения всех указанных потребителей монтируют групповую сеть. Групповую сеть выполняют, как правило, тремя группами. Первая группа предназначена для питания осветительных приборов, вторая служит для присоединения штепсельных розеток на 6А без защитных (зануляющих или заземляющих) контактов, третья питает электроприемники, требующие занулений корпуса прибора, например, кухонную плиту. К этой группе присоединяют штепсельные розетки с защитным контактом.

Нельзя объединять нулевые проводники разных групп в провод, который служит для присоединения защитных контактов штепсельных розеток в нулевые проводники, нельзя вводить ни выключатели, ни предохранители. Допускается смешанное питание штепсельных розеток и освещения.

Если поступить по всем правилам, то есть объединим в одну группу осветительные приборы, во вторую — штепсельные розетки на 6А, в третью — штепсельные розетки с защитным контактом, то в итоге получим большой расход проводов. Если проводя расчет электрических нагрузок, пример взять за основу, то стоит провести корректировку мощностей в соответствии с паспортными данными электроприборов.

Методы и формула расчета сопротивления и напряжения электрической нагрузки

Сопротивление нагрузки формула позволяет рассчитывать максимально точно при планировании наиболее эффективной работы сети. Для того чтобы узнать напряжение нагрузки, формула должна включать в себя все параметра работающих приборов. Методы расчета электрических нагрузок в частном домовладении можно посмотреть далее на этой странице в примерах проведения исследований.

Группа № 1

Объединим штепсельные розетки и осветительные приборы в гостиной в группу № 1. Суммарная мощность всех одновременно включенных приборов равна 620 Вт. Представим, что возникла необходимость включить еще настольную лампу, фен для сушки волос, кофемолку, электропаяльник и т. п. — мало ли какие возникают ситуации. Добавим на такие непредвиденные расходы еще 300 Вт — пусть максимальная мощность всех электропотребителей, включенных одновременно в гостиной, достигнет 900 Вт. Не бойтесь в разумных пределах завысить мощность электропотребителей — небольшие дополнительные расходы на электропроводку с лихвой окупятся отсутствием опасности возгорания в вашем доме. Максимальная сила тока в цепи: I= (900Вт) /200В=4,1А.

Величина силы тока на подходе к предохранителю цепи, а ток в проводах, ведущих к бра, будет значительно меньше. Если провод к бра через ответвительную коробку отходит от центральных жил, то сила тока в нем: 100Вт/220В=0,45 А.

К бра можно проложить провод со значительно меньшим сечением.

Максимальная допустимая нагрузка на штепсельную розетку без заземленных контактов 1500 Вт, а количество розеток на 30 м2 гостиной 3-5 штук (по СНиП — 1 розетка на 6-10 м2 жилой площади). Наконец, общий максимальный ток не превышает 6 A, то есть можно использовать 6 A предохранитель для этой части групповой сети. Сейчас используют автоматические выключатели, расцепители которых рассчитаны на 16 A — осветительная сеть и сеть штепсельных розеток.

У нас есть большой «запас прочности», около 12 А (16 А — 4 А), поэтому в группу №1 можно включить освещение кухни, коридора, крыльца, туалетной комнаты и гаража. Тогда суммарная мощность всех электропотребителей в гостиной и осветительных приборов в других комнатах составит около 1,6 кВт, сила тока не превысит 7,3 А, и для этой группы №1 расцепитель автоматического выключателя, рассчитанный на 16 А, нас вполне устроит, так как 16 А, или 3,6 кВт — это мощность всех одновременно включенных потребителей.

Группа №2

В группу № 2 выделим розетки с защитным контактом для электрической плиты, электронагревателя, холодильника и стиральной машины. Суммарная мощность этих приборов 5,3 кВт, а сила тока в цепи группы № 2 составит: I=5,3кВт/220В=24А.

Практически исключаются случаи одновременного включения всех перечисленных приборов, и для этой группы можно использовать автоматический выключатель с расцепителем на силу тока 25 А.

Группа № 3

Наконец, в группу № 3 включите розетки и освещение второго этажа. При указанных выше электропотребителях установите автоматический выключатель на 16 A.

Не удается найти страницу | Autodesk Knowledge Network

(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})

{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}}*

{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}

{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{addToCollection.description.length}}/500

{{l10n_strings.TAGS}}
{{$item}}

{{l10n_strings.PRODUCTS}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT}}

{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}

{{l10n_strings.LANGUAGE}}
{{$select.selected.display}}

{{article.content_lang.display}}

{{l10n_strings.AUTHOR}}

{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}

{{$select.selected.display}}

{{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}}
{{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}}

Мощность трехфазной цепи при симметричной нагрузке кратко…

Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про мощность трехфазной цепи при симметричной нагрузке, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое
мощность трехфазной цепи при симметричной нагрузке,смещение нейтрали , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Электротехника, Схемотехника, Аналоговые устройства

Трехфазные цепи являются основным видом электрических цепей, используемых при производстве, передаче и распределении электрической энергии. Они являются частным случаем симметричных многофазных цепей, под которыми понимают совокупность электрических цепей с источниками синусоидальных ЭДС, имеющими одинаковые амплитуды и частоты и смещенными по фазе относительно друг друга на одинаковый угол . В технике используются также другие многофазные цепи. Шести и двенадцатифазные – в силовых выпрямительных установках, двухфазные – в автоматике, но наибольшее распространение имеют именно трехфазные системы питания. Это связано с тем, что трехфазная система является минимально возможной симметричной системой*, обеспечивающей:

• экономически эффективное производство, передачу и распределение электроэнергии;
• эффективное преобразование электрической энергии в механическую посредством машин с вращающимся магнитным полем;
• возможность использования потребителем двух различных напряжений питания без дополнительных преобразований.

Основным свойством симметрии многофазных систем является равенство нулю суммы мгновенных значений ЭДС, напряжений и токов, т.е. э

В симметричной трехфазной системе фазные напряжения одинаковы

Нагрузка, у которой комплексные сопротивления фаз одинаковы , называется симметричной

В случае симметрии нагрузки фазные токи образуют симметричную систему (рис. 3.5, ), вследствие чего ток в нейтральном проводе отсутствует .

рис. 3.5,

Отсутствие тока в нейтральном проводе при симметричной нагрузке означает, что этот провод вообще можно исключить и тогда трехфазная сеть становится трехпроводной.

Если нагрузку сети мысленно охватить замкнутой поверхностью, то по первому закону Кирхгофа для линейных проводов трехпроводной сети, входящих в эту поверхность, можно составить уравнение

Расчет токов в трехпроводной сети при симметричной нагрузке ничем не отличается от расчета в сети с нейтральным проводом

. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Идентичны в этом случае и векторные диаграммы токов и напряжений (рис. 3.6, а). Отсутствие симметрии нагрузки нарушает симметрию фазных токов и напряжений, в то время как фазные и линейные напряжения генератора остаются симметричными (рис. 3.6, б). В результате этого изменяется потенциал нейтральной точки n и между нейтралями генератора и нагрузки возникает разность потенциалов называемая смещением нейтрали.

Рис 3.6 Соединение нагрузки звездой без нейтрального провода

Мощность при симметричной нагрузке

Трехфазная цепь является обычной цепью синусоидального тока с несколькими источниками.

Активная мощность трехфазной цепи равна сумме активных мощностей фаз

(5)

Формула (5) используется для расчета активной мощности в трехфазной цепи при несимметричной нагрузке.

При симметричной нагрузке:

При соединении в треугольник симметричной нагрузки

При соединении в звезду

.

В обоих случаях

.

Для симметрично нагруженных трехфазных цепей, с целью ориентировочного измерения общей активной мощности, если не требуется высокая точность, достаточно одного ваттметра, включенного лишь в одну из фаз. Затем, для получения значения активной мощности полной цепи, остается умножить показания ваттметра на количество фаз:

Активная мощность симметричного трехфазного приемника:

Реактивная мощность симметричного трехфазного приемника:

Удобнее мощности выражать через линейные U_л и I_л.

При симметричной нагрузке мощности фаз одинаковы, поэтому:

P = 3P_ф = 3U_фI_фcosφ_ф

Q = 3Q_ф = 3U_фI_фsinφ_ф

S = 3S_ф = 3U_фI_ф

тогда

Вывод: при симметричной нагрузке формулы мощности независимо от схемы соединения приемников одинаковы

Взглянув на векторную диаграмму токов и напряжений применительно к симметричной нагрузке, можно придти к выводу, что показания ваттметров определяются по следующим формулам:

Проанализировав эти выражения, можно понять, что при чисто активной нагрузке, когда φ = 0, показания двух ваттметров окажутся равны между собой, то есть W1 = W2.

При активно-индуктивном характере нагрузки, когда 0 ≤ φ ≤ 90°, показания ваттметра 1 окажутся меньше чем у ваттметра 2, то есть W1 60° показания ваттметра 1 будут отрицательными, то есть W1 < 0.

При активно-емкостном характере нагрузки, когда 0 ≥ φ≥ -90°, показания ваттметра 2 будут меньше чем ваттметра 1, то есть W1 > W2. При φ < -60° показания ваттметра 2 станут отрицательными.

Трехфазные сети проектируют и эксплуатируют таким образом, чтобы нагрузка в них была повозможности симметричной. В этом случае ток нейтрального провода незначителен и его сечение можно существенно уменьшить по сравнению с сечением линейных проводов

Измерение можности ваттметром при симметричной нагрузке

Активная мощность в электрической цепи измеряется прибором, называемым ваттметром, показания которого определяется по формуле:

где Uw, Iw — векторы напряжения и тока, подведенные к обмоткам прибора.

Рис. 40.1

Для измерения активной мощности всей трехфазной цепи в зависимости от схемы соединения фаз нагрузки и ее характера применяются различные схемы включения измерительных приборов.

Для измерения активной мощности симметричной трехфазной цепи при-меняется схема с одним ваттметром, который включается в одну из фаз и измеряет активную мощность только этой фазы (рис. 40.1). Активная мощность всей цепи получается путем умножения показания ваттметра на число фаз:

P=3W=3U_фI_фcos(φ).

Схема с одним ваттметром может быть использована только для ориентированной оценки мощности и неприменима для точных и коммерческих измерений.

См. также

мощность трехфазной цепи при несимметричной нагрузке , мощность трехфазной цепи ,

Как ты считаеешь, будет ли теория про мощность трехфазной цепи при симметричной нагрузке улучшена в обозримом будующем? Надеюсь, что теперь ты понял что такое мощность трехфазной цепи при симметричной нагрузке,смещение нейтрали
и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания,
то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории
Электротехника, Схемотехника, Аналоговые устройства

Как рассчитать необходимую мощность электрического щита

Зачем это нужно?

Расчёт мощности щитка необходимо выполнить для:

• оптимального распределения нагрузки в существующих однофазных сетях с учётом сечения кабеля;
• равномерного распределения нагрузки по фазам в трехфазной сети;
• обнаружения «узких мест» сети для последующей модернизации;
• подбора кабеля нужного диаметра для прокладки новой проводки; 
• подбора защитного оборудования;
• определения уровня затрат на электроэнергию.

Как видно из перечня, расчёт мощности является основополагающим при построении электросети и сборке электрощита.  

Теоретическая основа расчётов

Номинальная мощность электроприборов обычно указывается на шильдике на приборе или же в паспорте к нему. Если же мощность не указана, но есть показатель тока, то для расчёта применяется следующая формула:

P=I∙U, Вт

где I – сила тока, А 

U – напряжение в сети, В

Для определения суммарной мощности группы потребителей на одной линии применяется следующая формула:

Р_расч=К_с(Р₁+Р₂+Р₃+…+Р_n), Вт

Где с — коэффициент спроса,

Р₁, Р₂, Р₃, Р_n— номинальные мощности отдельных приборов, Вт

Коэффициент спроса указывает на возможность одновременного включения всех приборов линии. При одновременном включении всех устройств К_с=1. На практике это происходит редко, поэтому для жилых помещений коэффициент спроса принят на уровне 0,8 для 2х потребителей, 0,75 для 3х и 0,7 – 5 и более. 

Также при расчётах мощности нужно учитывать соотношение реактивной и активной составляющих сопротивления нагрузки (cos φ, Вт / ВА). 

Поэтому формула полной расчетной мощности будет выглядеть так:

S_p=Р_расч / cos φ , ВА

Где cos φ — коэффициент мощности. 

При расчёте мощности для жилого помещения этот коэффициент принимают равным 0,95 – 0,98. Если же планируется подключение приборов с большим индуктивным сопротивлением (например, компрессор, насос, электродрель, перфоратор), то в расчет нужно закладывать cos φ равный 0,8.

Именно этот показатель нужно использовать при построении сети, распределении нагрузки на фазы. Также на основании полученных данных производится вычисление расчётной величины силы тока:

I_расч=S_Р / U, А

На основании этого показателя происходит подбор сечения кабеля для проводки, а также защитной автоматики для установки в щиток.

Пример расчёта мощности электрощита

Разберём подробнее расчёт на следующем примере.

Допустим, нужно подключить к щиту кухню, на которой предполагается использовать следующие приборы:

• электропечь с духовкой, 8800 Вт;
• микроволновка, 2200 Вт;
• чайник, 2000 Вт;
• мультиварка, 1000 Вт;
• тостер, 750 Вт;
• вытяжка, 400 Вт;
• холодильник, 250 Вт.

Произведём расчёт общей мощности помещения. Для этого складываем показатели мощности всех приборов:

Р_общ=8800+2200+2000+1000+750+400+250=15400 (Вт)

К линии планируется подключать все приборы, поэтому коэффициент спроса примем К_с=0,7. Расчётная мощность составит:

Р_расч=15400∙0,7=10780 (Вт)

Из перечня электроприборов видно, что в их числе нет устройств с большим индуктивным сопротивлением. Поэтому cos φ можно взять одинаковый для всех – 0,98. Уточнить этот показатель для каждого прибора можно по справочным таблицам. Полная расчётная мощность с учётом cos φ составит:

S_Р=10780 / 0,98=11000 (ВА)

Также необходимо сделать вычисление силы тока:

I_расч=11000 / 220=50 (А)

Вычисленные показатели используются для определения входящей мощности электрического щита, а также для определения параметров для вводного автомата и защитных устройств на вводе.  

Также нужно сделать вычисления по каждому отдельному потребителю. Это потребуется для равномерного распределения всех потребителей по фазам, определения нагрузки на каждую отдельную линию и подбор защитной автоматики для каждой из линий. Это удобно сделать в табличном документе Excel. 

Мощных потребителей нужно выводить отдельной линией соответствующего сечения кабеля и установкой на неё специальной силовой розетки и автомата подходящего по номиналу. Обычно для подключения розеток используется кабель сечением 2,5 мм² и устанавливаются автоматические выключатели на 16 А. Поэтому нагрузку на розеточные линии следует распределить так, чтобы не превышать эти значения. В противном случае будет происходить постоянное срабатывание защитного автомата. При установке автомата большим номиналом будет происходить перегрузка проводки, что приведет к её перегреву и опасно возгоранием. 

В таблице цветами выделены отдельные линии, которые нужно предусмотреть при проектировании щита для подключения всех потребителей.  

Расчёт мощности щитка должен в обязательном порядке выполняться при проектировании проводки и самого щита. Без этих вычислений высока вероятность неэффективного использования или перегрузки линий электросети.

Оцените новость:

Расчет тока электродвигателя

Новости / Расчет тока электродвигателя

Расчет тока электродвигателя

Расчет тока электродвигателя

Расчет номинального тока трехфазного асинхронного электродвигателя

Для корректного выбора системы электрификации подъемно – транспортного механизма будь то троллейный шинопровод или кабельный подвод, необходимо знать номинальный ток электрической установки.

Ниже приведена форма расчета трехфазного асинхронного электродвигателя переменного тока:

Iн=Pн/√3*Uн*cosφн*ηн или Pн/1,73*Uн*cosφн*ηн,

где Рн — номинальная мощность электродвигателя (Вт),

Uн — номинальное напряжение электродвигателя (В),

ηн — номинальный коэффициент полезного действия двигателя,

cos φн — номинальный коэффициент мощности двигателя.

Номинальные данные электродвигателя указываются на заводской шильде или в иной технической документации, прилагаемой к электродвигателю.

Для удобства приведем пример расчета:

Необходимо определить номинальный ток трехфазного асинхронного электродвигателя переменного тока,
если Рн = 25 кВт, номинальное напряжение Uн = 380 В, номинальный коэффициент
полезного действия ηн = 0,9, номинальный коэффициент мощности cos
φн = 0,8.

Номинальное напряжение трехфазной сети 380 В — соединение обмоток двигателя по схеме «звезда».
Номинальное напряжение трехфазной сети 220 В — соединение обмоток двигателя по схеме «треугольник».

Переводим номинальную мощность из кВт в Ватты:
Pн = 25 кВт = 1000*25 = 25000 Вт

Далее:
Iн = 25000/√3*380 * 0,8 * 0,9 = 25000/1,73*380*0,8*0,9 = 52,8 А.

Поделиться ссылкой:

• Рекомендуем




• Комментарии

IP65 степень герметичности оборудования

 




IP-рейтинг (Ingress Protection Rating, входная защита) — система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твёрдых предметов и воды в соответствии с международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254-96).

К примеру, радиоуправление для крана F21-E1B имеет класс герметизации IP-65. Первая цифра означ…

МЕДЬ и МЕДНЫЙ ПРОКАТ

Марки меди и их химический состав  определен в ГОСТ 859-2001. Сокращенная информация о марках меди приведена ниже (указано минимальное содержание меди и предельное содержание только двух примесей – кислорода и фосфора):




Марка
Медь
О2
P
Способ получения, основные примеси


М00к
99.98
0.01
-
Медные катоды:продукт электролитического  рафинир…

Перевод крана на управление с пола

Перевод крана на управление с пола.

При осуществлении перевода мостовых или козловых кранов, на дистанционное управление с пола могут быть применены кабельные пульты управления либо беспородные пульты управления грузоподъемными кранами. Полный перечень операций и систем контроля крановой кабины, должны соответствовать функционалу пульта, согласно РД 24.09…

Троллейный шинопровод HFP

Троллейный шинопровод HFP

Описание
— Контактно – защищенный троллейный шинопровод HFP H предназначен для внутренней и внешней установки.
— Шинопроводы состоят из жесткого ПВХ корпуса и медных токопроводящих жил. Конструкция корпуса шинопровода и токосъемника исключают возможность перепутывания фаз.
— Токосъемники выполнены в виде скользящей, холо…

Презентация завода Uting Telecontrol

Презентация завода Uting Telecontrol

Видео презентация завода радиотехнических изделий Uting Telecontrol.

Один из крупнейших производителей промышленного радиоуправления, пультов для кранов и прочих грузоподъемных механизмов.

https://www.youtube.com/watch?v=hQiPE9z7E6Y…

Расчет мощности двигателя | Полезные статьи

Как правило, мощность электродвигателя указывается на шильдике, который закреплен на корпусе или в техническом паспорте устройства. Однако в случае, когда данные на шильдике прочитать невозможно, а документация утеряна, определить мощность можно несколькими способами. Сегодня мы расскажем о двух наиболее надежных них.

Мощность электродвигателя по установочным и габаритным размерам

Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Для первого способа необходимо знать установочные размеры электродвигателя и синхронную частоту вращения. Последняя измеряется с помощью мультиметра, установленного в режим миллиамперметра. Для этого указатель колеса выбора устанавливаем на значение 100µA. Щуп черного цвета подключаем в общее гнездо «COM», а щуп красного цвета — к гнезду для измерения напряжения, сопротивления и силы тока до 10 А.

После этого обесточиваем электродвигатель и снимаем крышку с клеммной коробки. Щупы мультиметра подключаем к началу и концу любой из обмоток (например, V1 и V2). После этого рукой медленно проворачиваем вал двигателя так, чтобы он совершил один оборот, и считаем количество отклонений стрелки из состояния покоя, которые она сделает за это время. Число отклонений стрелки за один оборот вала равно количеству полюсов и соответствует такой синхронной частоте вращения: 

• 2 полюса – 3000 об/мин;

• 4 полюса – 1500 об/мин;

• 6 полюсов – 1000 об/мин;

• 8 полюсов – 750 об/мин.

Теперь необходимо выяснить установочные размеры двигателя. Для замеров используем штангенциркуль, механический или электронный, а также измерительную рулетку. Записываем результаты измерений в миллиметрах: диаметр и длину вылета вала, высоту оси вращения, расстояние между центрами отверстий в «лапах», а если двигатель фланцевый, то диаметр фланца и диаметр крепежных отверстий.

Полученные данные сравниваем с параметрами из таблиц 1-3.

Таблица 1. Определение мощности двигателя по диаметру вала и его вылету

Таблица 2. Определение мощности по расстоянию между отверстиями в лапах

Таблица 3. Определение мощности по диаметру фланца и крепежных отверстий

Определение мощности по потребляемому току

Мощность двигателя можно определить по потребляемому им току. Для измерения силы тока будем использовать токоизмерительные клещи. 

Перед началом измерений предварительно отключаем подачу напряжения на электродвигатель. После этого снимаем крышку с клеммной коробки и расправляем токопроводящие жилы, чтобы обеспечить удобный доступ к ним. 

Затем подаем напряжение на двигатель и даем поработать в режиме номинальной нагрузки в течение нескольких минут. Устанавливаем предел измерений на значение «200 А» и токовыми клещами выполняем измерение потребляемого тока на одной из фаз. Далее замеряем напряжение на обмотках с помощью щупов, входящих в комплект токоизмерительных клещей.

Колесо выбора режимов и пределов измерений устанавливаем в позицию для измерения переменного напряжения с пределом в 750 В. Щуп красного цвета присоединяем к гнезду для измерения напряжения, сопротивления и силы тока до десяти Ампер, а черного – к гнезду «COM». Замеры выполняем между клеммами «U1-V1» или «V1-W1» или «U1-W1». 

Расчет мощности электродвигателя выполняем по формуле:

S=1.73×I×U,

где S – полная мощность (кВА), I – сила тока (А), U – значение линейного напряжения (кВ).

Замеряем ток на одной из фаз, а также напряжение и подставляем полученные значения в формулу (например, при замере мы получили ток равный 15,2А, а напряжение – 220В):

S=1.73×15.2×0.22=5.78 кВА

Важно отметить, что мощность эл. двигателя не зависит от схемы соединения обмоток статора. В этом можно убедиться, выполнив измерения на этом же двигателе, но с обмотками статора, соединенными по схеме «звезда»: измеренный ток будет равен 8,8А, напряжение – 380В. Также подставляем значения в формулу:

S=1.73×8,8×0.38=5.78 кВА

По этой формуле мы определили мощность электродвигателя, потребляемую из электрической сети. 

Чтобы узнать мощность двигателя на валу, нужно полученное значение умножить на коэффициент мощности двигателя и на коэффициент его полезного действия. Таким образом, формула мощности двигателя выглядит так:

P=S×сosφ×(η÷100),

где P – мощность двигателя на валу; S – полная мощность двигателя; сosφ – коэффициент мощности асинхронного электродвигателя; η – КПД двигателя.

Поскольку мы не располагаем точными данными, подставим в формулу средние значения cosφ и КПД двигателя:

P=5,78×0,8×0,85=3,93≈4кВт

Таким образом, мы определили мощность электродвигателя, которая равна 4 кВт.

Мы рассказали о самых надежных методах определения мощности электродвигателя. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором подробно показано, как определить мощность электродвигателя.

Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ^® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту [email protected] с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей.  

(PDF) Трехфазный поток мощности в распределительных сетях с использованием Fortescue Transformation

13

[8] Б. К. Чен, М. С. Чен, Р. Р. Шоултс и К. С. Лян, «Гибридный трехфазный поток нагрузки», IEE Proc. — Генерация, передача и распределение, т.

137, нет. 3, pp. 177–185, 1990.

[9] М.А. Ахер, К.М. Нор и АХА Рашид, «Разработка анализа несбалансированного трехфазного потока мощности в распределении с использованием компонентов последовательности и фазы

», 12-я Международная конференция по Ближнему Востоку. Конференция по энергосистеме, стр.406 — 411, 2008.

[10] К. Л. Ло и К. Чжан, «Разложенное решение трехфазного потока мощности с использованием кадра компонента последовательности», IEE Proc. — Производство, передача

и распределение, т. 140, нет. 3, стр. 181–188, 1993.

[11] С. Газали, К.М. Нор и М.А. Ахер, «Параллельная последовательность, разделяющая полный трехфазный поток энергии Ньютона-Рэфсона», Конференция IEEE Region 10

TENCON 2009, стр. 1–6, 2009.

[12] В. В. Лион, «Расширение метода симметричных компонентов с использованием лестничных сетей», AIEE Trans., т. 59, нет. 12, pp. 1025–1030, 1940.

[13] X. P. Zhang и H. Chen, «Исследование асимметричного трехфазного потока нагрузки на основе теории симметричных компонентов», IEE Proc. — Производство, передача

и распределение, т. 141, нет. 3, pp. 248–252, 1994.

[14] Б. С. Смит и Дж. Арриллага, «Улучшенный трехфазный поток нагрузки с использованием компонентов фазы и последовательности», IEE Proc. — Генерация, передача и

Распределение, т. 145, нет. 3. С. 245–250, 1998.

[15] М.А. Ахер, К. М. Нор и А. Х. А. Рашид, «Улучшенные методы трехфазного потока мощности с использованием компонентов последовательности», IEEE Trans. по энергетическим системам,

т. 20, нет. 3, pp. 1389–1397, 2005.

[16] W. H. Kersting, Моделирование и анализ распределительных систем. Бока Ратон, Флорида: CRC Press, 2002.

[17] Д. Ширмохаммади, Х. У. Хонг, А. Семлин и Г. Луо, «Метод компенсации потока мощности для слабосвязанных сетей распределения и передачи

», IEEE Trans. по энергетическим системам, т.3, вып. 2, pp. 753–762, 1988.

[18] С. Ченг и Д. Ширмохаммади, «Метод трехфазного потока мощности для анализа системы распределения в реальном времени», IEEE Trans. по энергетическим системам,

т. 10, вып. 2, pp. 671–679, 1995.

[19] У. Х. Керстинг, «Радиальные тестовые питатели», Proc. IEEE / Power Eng. Soc. Зимняя встреча, т. 2, pp. 908–912, 2001.

[20] [Online]. Доступно: http://ewh.ieee.org/soc/pes/dsacom/testfeeders/index.html

БИОГРАФИИ

Изудин Д.ˇ

za

c (M’05) получил докторскую степень.В 2002 году получил докторскую степень в Загребском университете, Хорватия. В настоящее время он работает в Siemens AG, Нюрнберг, Германия, где

занимает должность руководителя отдела и главного владельца продукта (CPO) для анализа распределительной сети (DNA). НИОКР. Его исследовательские интересы

включают моделирование энергосистем, разработку и применение быстрых вычислений для моделирования энергосистем. Д-р Dˇ

zaf´

c является членом IEEE Power,

Energy Society и IEEE Computer Society.

Ханс-Тео Нейсиус получил диплом электротехника в 1987 году. В 1992 году он получил докторскую степень по энергетике. В 1992 году он присоединился к Siemens

Corporation, где отвечает за сетевые онлайн-приложения в сетях передачи и распределения. Интересуется моделированием и расчетом

энергосистем, их оптимизацией и контролем.

Мишель Жиль в настоящее время занимает должность старшего директора / центра управления в Siemens (Нюрнберг, Германия), которая включает в себя ответственность за разработку и внедрение продуктовой линейки и технологических стратегий

.До прихода в Siemens д-р Жиль занимал различные должности инженера и менеджмента

в областях эксплуатации и НИОКР в сфере SCADA / DMS / EMS и управления энергетическим рынком (EMM) в США (более 20 лет) и в

Европа (10+ лет). Доктор Жиль получил докторскую степень. и M.Sc. из Государственного университета Уэйна (Мичиган, США) в 1981 году. Д-р Жиль является старшим членом IEEE.

Сильвия Хензельмейер (Sylwia Henselmeyer) — разработчик программного обеспечения в Siemens AG, Нюрнберг, Германия, работающая над приложениями для систем распределения.Область интересов: оценка состояния

, численное программирование, компьютерная графика, объектно-ориентированный анализ и дизайн. Она получила диплом по информатике в университете

Эрланген-Нюрнберг, Германия в 2005 году.

Расчет трехфазной активной и реактивной мощности

Описание

Блок измерения мощности (трехфазный) измеряет действительную и реактивную мощность.
реактивная мощность элемента в трехфазной сети. Блок выводит мощность
количества для каждого частотного компонента, указанного в выбранном симметричном
последовательность.

Используйте этот блок для измерения мощности как для синусоидальных, так и для несинусоидальных периодических сигналов.
сигналы. Для измерения однофазной мощности рассмотрите возможность использования Power
Блок измерения.

Установите для параметра Sample time значение 0 для
работа с непрерывным временем или явно для работы с дискретным временем.

Задайте вектор всех частотных компонентов, которые необходимо включить в выходную мощность, используя
Числа гармоник Параметр:

• Для вывода составляющей постоянного тока укажите 0 .

• Для вывода составляющей, соответствующей основной частоте,
  укажите 1 .

• Для вывода компонентов, соответствующих высшим гармоникам, укажите
  n> 1 .

Уравнения

Для каждой указанной гармоники k блок вычисляет действительную
мощность P _k и реактивная мощность
Q _k для указанной последовательности из
уравнение вектора:

Pk + jQk = 32 (VkejθVk) (IkejθIk¯),

где:

• VkejθVk — вектор, представляющий
  кОм — составляющая напряжения выбранной последовательности.

• IkejθIk¯ — комплексное сопряжение IkejθIk, вектора, представляющего
  k — составляющая тока выбранной последовательности.

Выберите симметричную последовательность, используемую при расчете мощности, используя
Последовательность параметр:

• Положительный :

  VkejθVk = Vk + ejθVk +, IkejθIk = Ik + ejθIk +

• Отрицательный :

  VkejθVk = Vk − ejθVk−, IkejθIk = Ik − ejθIk−

• Ноль :

  VkejθVk = Vk0ejθVk0, IkejθIk = Ik0ejθIk0

Блок вычисляет симметричный набор векторов напряжения + -0
из набора векторов напряжения abc с использованием симметричного
преобразование компонентов S :

[Vk + ejθVk + Vk − ejθVk − Vk0ejθVk0] = S [VkaejθVkaVkbejθVkbVkcejθVkc].

Дополнительные сведения об этом преобразовании см. В разделе Симметричный.
Преобразование компонентов.

Блок получает этот набор векторов напряжения abc от
трехфазное входное напряжение В (t) как:

[VkaejθVkaVkbejθVkbVkcejθVkc] = 2T∫t − TtV (t) sin (2πkFt) dt + j2T∫t − TtV (t) cos (2πkFt) dt,

где T — период входного сигнала, или
эквивалентно инверсии его базовой частоты F .

Блок вычисляет симметричный набор векторов тока точно так же, как и
делает напряжение.

Если входные сигналы имеют конечное число гармоник n ,
общая активная мощность P и полная реактивная мощность Q
для указанной последовательности можно рассчитать из их составляющих:

Суммирование для Q не включает DC
компонент ( k = 0 ), потому что этот компонент только способствует
Реальная власть.

Расчет импеданса на единицу и базовый импеданс

Расчет единичного и базового импеданса
Веб-страница не работает, так как JavaScript не включен.
Скорее всего, вы просматриваете с помощью веб-сайта Dropbox или другой ограниченной среды браузера.

Следующие ниже калькуляторы вычисляют различные базовые и единичные величины, обычно используемые инженерами энергосистем в системе анализа на единицу.

Calculator-1

Известные переменные: Базовая трехфазная мощность, базовое линейное напряжение

Формулы и переменные

Изменение базовой формулы

Единичные расчеты конденсаторных батарей

3

3

9000 9000 9000 9000

000

Где:

Предпосылки

Система расчета на единицу — это метод, посредством которого системные импедансы и величины нормализуются по разным уровням напряжения к общей базе.Устранение влияния переменных напряжений упрощает необходимые расчеты.

Чтобы использовать метод на единицу, мы нормализуем все системные импедансы (и проводимости) в рассматриваемой сети к общей базе. Эти нормированные импедансы называются импедансами на единицу. Любой импеданс на единицу будет иметь одинаковое значение как на первичной, так и на вторичной обмотке трансформатора и не зависит от уровня напряжения.

Сеть с импедансом на единицу может быть затем решена с помощью стандартного сетевого анализа.

Существует четыре основных величины: базовая МВА, базовая КВ, базовое сопротивление и базовый ампер. Когда любые два из четырех назначены, два других могут быть получены. Обычной практикой является присвоение базовых значений исследования MVA и KV. Затем вычисляются базовые амперы и базовые сопротивления для каждого из уровней напряжения в системе. Присвоенный MVA может быть рейтингом MVA одного из преобладающих элементов системного оборудования или более удобным числом, например 10 МВА или 100 МВА. Выбор последнего имеет некоторое преимущество общности, когда проводится много исследований, в то время как первый выбор означает, что импеданс или реактивное сопротивление по крайней мере одного значимого компонента не нужно будет преобразовывать в новую базу.Номинальные линейные системные напряжения обычно используются в качестве базовых напряжений, а трехфазное питание используется в качестве базового питания.

Определение реактивной мощности — Руководство по электрическому монтажу

Для большинства электрических нагрузок, таких как двигатели, ток I отстает от напряжения V на угол φ.

Если токи и напряжения являются идеально синусоидальными сигналами , для представления может использоваться векторная диаграмма.

На этой векторной диаграмме вектор тока можно разделить на две составляющие: одна в фазе с вектором напряжения (составляющая I _a ), вторая в квадратуре (отставание на 90 градусов) с вектором напряжения (составляющая I _r ).См. Рис. L1.

I _a называется активной составляющей тока.

I _r называется реактивной составляющей тока.

Рис. L1 — Векторная диаграмма токов

Предыдущая диаграмма, составленная для токов, также применима к мощности путем умножения каждого тока на общее напряжение V. См. Рис. L2.

Таким образом, мы определяем:

• Полная мощность : S = V x I (кВА)
• Активная мощность : P = V x Ia (кВт)
• Реактивная мощность : Q = V x Ir (квар)

Рис.{2}}

Коэффициент мощности, близкий к единице, означает, что полная мощность S минимальна. Это означает, что номинальные параметры электрического оборудования минимальны для передачи данной активной мощности P на нагрузку. Тогда реактивная мощность мала по сравнению с активной.
власть.

Низкое значение коэффициента мощности указывает на противоположное состояние.

Полезные формулы (для сбалансированных и почти сбалансированных нагрузок в 4-проводных системах):

• Активная мощность P (в кВт)
  • Однофазный (1 фаза и нейтраль): P = V.I.cos φ
  • Однофазный (между фазами): P = U.I.cos φ
  • Трехфазный (3 провода или 3 провода + нейтраль): P = √3.U.I.cos φ
• Реактивная мощность Q (в квар)
  • Однофазный (1 фаза и нейтраль): Q = V.I.sin φ
  • Однофазный (между фазами): Q = U.I.sin φ
  • Трехфазный (3 провода или 3 провода + нейтраль): Q = √3.U.I.sin φ
• Полная мощность S (кВА)
  • Однофазный (1 фаза и нейтраль): S = V.Я
  • Однофазный (между фазами): S = U.I
  • Трехфазный (3 провода или 3 провода + нейтраль): S = √3.U.I

где:

В = Напряжение между фазой и нейтралью
U = Напряжение между фазами
I = Линейный ток
φ = Фазовый угол между векторами V и I.

Пример расчета мощности (см.

Рис. L3)

Рис. L3 — Пример расчета активной и реактивной мощности

Расчеты для трехфазного примера, приведенного выше, следующие:

Pn = поставленная мощность на валу = 51 кВт

P = потребляемая активная мощность

P = Pnρ = 510,91 = 56 кВт {\ displaystyle P = {\ frac {Pn} {\ rho}} = {\ frac {51} {0.91}} = 56 \, кВт}

S = полная мощность

S = Pcosφ = 560,86 = 65 кВА {\ displaystyle S = {\ frac {P} {cos \ varphi}} = {\ frac {56} {0.86}} = 65 \, кВА}

Таким образом, при обращении к рис. L16 или использовании карманного калькулятора значение tan φ, соответствующее cos φ, равному 0.{2}}} = 33 \, квар}

Рис. L4 — Расчетная диаграмма мощности

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Компенсация реактивной мощности и несимметричной мощности в трехфазных трехпроводных системах, подключенных к бесконечной сети питания

1. Введение

В настоящее время практически невозможно создать сбалансированные низковольтные распределительные системы, такие как эти системы, с большей или в меньшей степени неуравновешенны. Эти дисбалансы вызваны асимметрией напряжений и использованием несимметричных нагрузок.В обоих случаях генерируются несбалансированные мощности, которые снижают эффективность системы. Обратите внимание, что когда электрические системы находятся под высоким напряжением, эти несбалансированные мощности очень малы, что делает систему неэффективной [1,2,3,4], что, в свою очередь, вызывает увеличение потерь в линии и сбои в работе оборудования, такого как двигатели, генераторы, трансформаторы и средства защиты. Следовательно, полная мощность системы значительно увеличивается [5,6,7,8], и, таким образом, необходимо рассчитать эти несбалансированные мощности для проектирования компенсирующих устройств.В данном исследовании используется пассивный компенсатор, состоящий из катушек и конденсаторов. В настоящее время не существует согласованной научным сообществом теории, позволяющей оценить этот тип явления [9]. В большинстве предыдущих исследований использовались выражения, предложенные в IEEE Std. 1459–2010 [10] и Бухгольца [11], в которых используются среднеквадратичные значения напряжения и тока, выраженные в симметричных или фазовых составляющих [12]. Использование этих значений не позволяет нам оценить эти неэффективные мощности. Согласно [13,14], дисбаланс в одной точке системы может помочь компенсировать некоторые дисбалансы в другой точке.Такие ситуации невозможно проанализировать, если известны только модули напряжений и токов.

Применение электроники в компенсации электрических систем показывает, что сегодня большинство отраслей промышленности в основном сосредоточены на использовании активных компенсаторов. Нельзя отрицать преимущества этих компенсаторов или фильтров, особенно для компенсации нелинейных систем. По сравнению с пассивными компенсаторами активные компенсаторы дороже, менее надежны и потребляют больше энергии. В определенных ситуациях для линейных систем, где нагрузка не меняется со временем, использование пассивных компенсаторов является хорошей альтернативой.Они состоят из реактивных элементов (катушек и / или конденсаторов). В этом исследовании пассивные компенсаторы используются для компенсации реактивной и несимметричной мощности, возникающей в результате тока обратной последовательности любой трехпроводной системы.

Концепция компенсации электрической системы пассивными компенсаторами не нова. Стейнмец [15] разработал пассивный компенсатор для получения системы сбалансированных линейных токов. Он использовал однофазную нагрузку с известными данными и компенсировал ее с помощью катушки и конденсатора, и мы считаем, что напряжения в исследовании были сбалансированы.Это исследование было расширено многими авторами [16,17,18,19,20,21,22,23,24]. Gyugyi et al. В [25] изучалась компенсация с помощью пассивных компенсаторов для трехпроводной линейной системы с несимметричной нагрузкой и сбалансированными напряжениями. С этой целью они разделили линейные токи на симметричные составляющие и предложили два компенсатора, соединенных треугольником: один для компенсации мнимой части тока прямой последовательности, а другой — для компенсации тока обратной последовательности. Наконец, эти два компенсатора были объединены путем их параллельного соединения.Однако для формулировки их выражений потребовались значения и характеристики нагрузки. Чарнецкий [26] применил разложение токов, предложенное ранее [27], к нелинейной трехпроводной цепи с несимметричными нагрузками. Он сосредоточился на линейных системах со сбалансированными напряжениями и разбил исходную нагрузку на несколько эквивалентных схем: резистивная цепь, представляющая активную мощность; индуктивная цепь, представляющая реактивную мощность; и схему от источников тока для представления его несимметричного тока.Для каждой эквивалентной схемы был предложен пассивный компенсатор. Виллемс [28] предложил матрицу допусков для компенсации реактивной и несимметричной мощности, возникающей в результате токов обратной последовательности, с использованием пассивных элементов. При разработке напряжения считались сбалансированными. Метод представил бесконечные решения для трехфазной трехпроводной системы. Орига и др. [29] применил предыдущее исследование [25] к трехфазным четырехпроводным системам для компенсации реактивной и несимметричной мощности, потребляемой несимметричной нагрузкой через пассивные элементы.Как и в [28], решение открывало бесконечные возможности. Как подчеркивалось в предыдущих исследованиях, напряжения были сбалансированы. Кроме того, в качестве исходных данных требовались значения и характеристики нагрузки. Джон и Виллемс [30], основываясь на [28], представили процедуру компенсации только реактивной мощности через пассивные компенсирующие цепи, как по схеме звезды, так и по схеме треугольника. соединения. В этой системе использовались три провода и многофазные несимметричные трехфазные системы. Леон и Монтаньяна [31], основываясь на [32], разбили несимметричную нагрузку на несколько эквивалентных схем, которые представляли активную, реактивную и несимметричную мощность.За исключением активной мощности, все остальные схемы замещения были сконфигурированы из реактивных элементов (катушек и / или конденсаторов). В качестве компенсаторов несимметричной мощности и реактивной мощности прямой последовательности использовались схемы, противоположные полученным эквивалентам. Они считали, что напряжения сбалансированы, а заряды известны. Наконец, Чарнеки и Хейли [33] распространили предыдущие исследования [26,27] на четырехпроводные системы и показали, что несбалансированная мощность в этих системах формируется током обратной и нулевой последовательности.Для компенсации двух токов необходимо использовать как минимум два компенсатора. Этот вывод также рассматривался в [31] и разделялся нами. Как и в большинстве предыдущих исследований, это относится к системам со сбалансированным напряжением.

Помимо преимуществ и недостатков проанализированных выше исследований, все они имеют нечто общее: они применимы только к системам со сбалансированным напряжением. При несимметричном напряжении их поведение неадекватно, особенно в электрических системах бесконечной мощности, где сеть накладывает напряжения.

В этой статье предлагается новая процедура для расчета компенсации трехфазной трехпроводной линейной системы, подключенной к бесконечной электросети. Для небесконечных электрических сетей процедура вполне справедлива. Через два пассивных компенсатора, соединенных звездой, сконфигурированных только с реактивными элементами (катушками и конденсаторами), реактивная мощность прямой последовательности и несимметричная мощность, возникающие в результате тока обратной последовательности, компенсируются. Используя преобразование звезда-треугольник, эти явления объединяются в один компенсатор, соединенный треугольником.Существенным преимуществом предложенного метода является его применение в системах с несимметричным напряжением и отсутствие необходимости знать значения нагрузки. Это просто требует использования линейных напряжений и линейных токов, которые можно легко измерить на шине. Предлагаемый способ применим для любого уровня напряжения. Однако в этой работе мы рассмотрели низковольтные сети, в которых дисбалансы наиболее важны.

С этой целью в разделе 2 определяется баланс сил, задействованных в таких системах, и анализируются его эффекты.Используется выражение полной мощности Бухгольца, выраженное в значениях симметричных составляющих напряжения и тока. Это соотношение между степенями и их расчетными выражениями составляет основу нашего метода. В разделе 3, применительно к трехфазной трехпроводной системе с несимметричными нагрузками и сбалансированными линейными напряжениями, предлагается новый метод расчета компенсаторов. Разделив две линии компенсации, один компенсатор используется для компенсации реактивной мощности прямой последовательности, а другой — несбалансированной мощности, возникающей из-за тока обратной последовательности, оба при соединении звездой.В разделе 4 конструкция обоих компенсаторов адаптирована к трехфазным трехпроводным системам с несимметричным напряжением, которые подключены к бесконечной электросети, напряжения которой накладываются самой сетью. Его конструкция анализирует взаимодействия, происходящие в этих компенсаторах при подключении к системе с этими характеристиками. В разделе 5 два компенсатора объединены в один с соединением треугольником. В разделе 6 трехфазная трехпроводная система, подключенная к бесконечной электросети с несимметричными нагрузками и напряжениями, используется для упрощения и проверки предлагаемого метода.Наконец, в разделе 7 представлены выводы этого исследования.

2. Анализ несимметричной мощности в трехфазной линейной системе

На рисунке 1 показана линейная несимметричная нагрузка, подключенная к трехфазной системе с трехпроводным несимметричным линейным напряжением. Мгновенная мощность p системы определяется как (1), где vab, vbc и vca — линейные напряжения на шине, а ia, ib и ic — линейные токи.

p = vabia-vbcic = vbcib-vcaia = vcaic-vabib

(1)

Например, рассматривая первое равенство уравнения (1) и выражая эти значения в комплексной форме, мы можем определить активную мощность P, реактивную мощность Q и полную мощность системы S, используя уравнения (2) — (4) соответственно. .

P = VabIacos (∝ab − βa) — VbcIc cos (∝bc − βc)

(2)

Q = VabIasin (∝ab − βa) — VbcIc sin (∝bc − βc)

(3)

Используя матрицу преобразования Fortescue, линейные напряжения и линейные токи в терминах симметричных составляющих выражаются в уравнениях (5) и (6). Поскольку это трехпроводная система, линейное напряжение нулевой последовательности и линейный ток равны нулю.

Vab_ = Vab + _ + Vab − _ Vbc_ = Vbc + _ + Vbc − _ Vac_ = Vac + _ + Vac − _

(5)

Ia_ = Ia + _ + Ia − _ Ib_ = Ib + _ + Ib − _ Ic_ = Ic + _ + Ic − _

(6)

Учитывая, что Vab + _ = Vab + ej∝ab + и Vab −_ = Vab-ej∝ab−, линейное напряжение прямой последовательности Va + _ и линейное напряжение обратной последовательности Va − _ равны определяется уравнениями (7) и (8), соответственно, где ab + и ∝ab− — это углы, относящиеся к фазе A линейных напряжений, и a_ = ej120, где a_ — оператор комплексного вращения вектора.

Va + _ = Vab + 3ej (∝ab + −30) Vb + _ = a_2Va + _ Vc + _ = a_Va + _

(7)

Va −_ = Vab − 3ej (∝ab− + 30) Vb −_ = a_Va − _ Vc −_ = a_2Va − _

(8)

В точке измерения (PCC или шина) и в этих условиях полная кажущаяся мощность Buchholz ST определяется уравнением (9). В сбалансированных системах S имеет то же значение, что и ST, в то время как в несбалансированных системах S не отражает реальную кажущуюся мощность системы и имеет другое значение, чем ST.

ST = 3 (V + 2 + V − 2) (I + 2 + I − 2)

(9)

Развивая уравнение (9), получаем уравнение (10).

ST = 3V + 2I + 2 + V − 2I − 2 + V + 2I − 2 + V − 2I + 2 = S + 2 + S − 2 + Su + −2 + Su− + 2

(10)

Здесь

• S + указывает полную мощность прямой последовательности, возникающую из напряжения и тока прямой последовательности.

• S− указывает полную мощность обратной последовательности, возникающую в результате напряжения и тока обратной последовательности.

• Su + — указывает полную мощность, возникающую в результате напряжения прямой и обратной последовательности.

• Su− + указывает полную мощность, возникающую в результате напряжения обратной последовательности и тока прямой последовательности.

S + и S- связаны с полной мощностью S в уравнении (4) уравнением (11).

S + 2 + S − 2 = S2−2P + P −− 2Q + Q−

(11)

Подставляя уравнение (11) в уравнение (10) и учитывая уравнение (4), мы получаем уравнение (12).

ST = P2 + Q2−2P + P −− 2Q + Q− + Su + −2 + Su− + 2

(12)

3. Компенсация в трехфазных трехпроводных системах со сбалансированным напряжением

На рисунке 2 показана несимметричная трехфазная линейная нагрузка, подключенная к трехфазной трехпроводной системе с бесконечной мощностью.Поскольку напряжения уравновешены, мощности P−, Q− и Su− +, включенные в (12), равны нулю. Следовательно, полная полная мощность ST определяется уравнением (13) и включает в себя следующие мощности: активная мощность P, которая при сбалансированных напряжениях равна P +; реактивная мощность Q, которая при уравновешенных напряжениях равна Q +; и неуравновешенная полная мощность Su + -.

Q + и Su + — мощности, среднее значение которых равно нулю, и поэтому они могут быть компенсированы реактивными элементами (катушками и / или конденсаторами).С этой целью мы включаем два компенсатора: статический компенсатор VAR (SVC) для компенсации Q + и компенсатор тока обратной последовательности (NSCC) для компенсации Su + -. Поскольку напряжения сбалансированы, оба компенсатора независимы, то есть конструкция одного компенсатора не влияет на конструкцию других. Однако это утверждение неверно, когда напряжения несимметричны.

3.1. Компенсатор реактивной мощности

Использование компенсаторов реактивной мощности (SVC) широко изучалось.Для расчета значений реактивного сопротивления часто используются два метода: синусоидальный и сбалансированный ток (SBC) и минимальные потери в линии (MLL). В этом исследовании мы используем метод SBC. В методе SBC значения реактивного сопротивления в каждой фазе идентичны и определяются из напряжений и токов прямой последовательности согласно (14). XP с положительным значением представляет собой катушку, а отрицательное значение представляет собой конденсатор. Обычно этот компенсатор емкостный по своей природе, так как заряды обычно индуктивные.Единственная реактивная мощность прямой последовательности для компенсации сбалансированных напряжений — это мощность нагрузки; следовательно, QP + равно −QL +.

XP = 3V + 2QP + = — 3V + 2QL +

(14)

Здесь

• XP — значение реактивного сопротивления компенсатора SVC.

• V + — напряжение прямой последовательности между фазой и нейтралью.

• QP + — полная компенсируемая реактивная мощность прямой последовательности.

• QL + — полная реактивная мощность нагрузки прямой последовательности.

3.2. Компенсатор тока обратной последовательности

Как показано на рисунке 2, для компенсации несбалансированной полной мощности Su + — мы используем компенсатор NSCC из реактивных элементов (катушек и / или конденсаторов). В этом случае значения реактивного сопротивления компенсатора (XaF, XbF и XcF) различны в каждой фазе, потому что напряжение прямой последовательности и ток обратной последовательности имеют разные последовательности. В нашем случае цель состоит в том, чтобы компенсировать несбалансированные мощности из-за к токам обратной последовательности нагрузки (IaL − _, IbL − _ и IcL − _).Следовательно, токи, потребляемые компенсатором SVC, равны IaL-_, IbL-_ и IcL-_, но в противоположных направлениях, согласно уравнению (15).

IaF _ = — IaL − _ IbF _ = — IbL − _ IcF _ = — IcL − _

(15)

Рассматривая контрольную точку «0» для всех напряжений и применяя второй закон Кирхгофа к компенсатору, получаем уравнения (16) — (18). Напряжения прямой последовательности используются, потому что они сбалансированы. С другой стороны, мощности в каждой фазе, потребляемые компенсатором NSCC при сбалансированных напряжениях, обусловлены напряжениями и токами различной последовательности; следовательно, сумма значений всех фаз равна нулю, что соответствует уравнению (19).

Va + _− XaF_IaF_ = VNF_

(16)

Vb + _− XbF_IcF_ = VNF_

(17)

Vc + _− XcF_IcF_ = VNF_

(18)

Уравнения (16) — (19) образуют систему из четырех уравнений с комплексными числами, где XaF_, XbF_, XbF_ и VNF_ неизвестны. Решение системы уравнений позволило бы напрямую получить значения реакторов компенсатора NSCC. Мы используем другой подход к решению системы, чтобы получить более простые и быстрые выражения.

Учитывая, что уравнение (16) относится к фазе A, и разложив это выражение на действительную и мнимую части, получают уравнения (20) и (21).Угол XaF_ равен π2, когда это катушка, и −π2, когда это конденсатор. Мы считаем, что нагрузка индуктивная, поэтому реактивное сопротивление компенсатора XaF_ емкостное, а его угол равен −π2.

Va + cos∝a + −XaFIaFcos (βaF − π2) = VNFcos∝NF

(20)

Va + sin∝a + −XaFIaFsin (βaF − π2) = VNF − sin∝NF−

(21)

Возводя в квадрат уравнения (20) и (21), складывая оба уравнения и перегруппировывая члены, получаем (22). Для упрощения считаем, что ∝a + = 0.

IaF2XaF2−2Va + IaFXaFcos (βaF − π2) + (Va + 2 − VNF2) = 0

(22)

Разработав ту же процедуру для фазы B из уравнения (17) и для фазы C из уравнений (18), (23) и (24), получены.

IbF2XbF2−2Vb + IbFXbFcos (βbF − π2) + (Vb + 2 − VNF2) = 0

(23)

IcF2XcF2−2Vc + IcFXcFcos (βcF − π2) + (Vc + 2 − VNF2) = 0

(24)

Чтобы включить условие, определенное в уравнении (19), мы графически анализируем различные тематические исследования, в которых мы изменяем характеристики нагрузок, а также линейные напряжения. На рисунке 3 показано соотношение между разностью модулей Vz + −VNF (для z = {a, b, c}) и суммой реактивных сопротивлений компенсатора XaF, XbF и XcF. Замечено, что независимо от характеристик нагрузки и напряжений сумма реактивных сопротивлений равна нулю, когда разность модулей Vz + −VNF = 0.Это означает, что уравнение (19) верно, когда модули Vz + и VNF равны. Учитывая это условие в уравнениях (22) — (24) и обобщая для z = {a, b, c}, получается уравнение (25).

IzF2XzF2−2Vz + IzFXzFcos (βzL − π2) = 0 z = {a, b, c}

(25)

Решая уравнение (25), значения реактивного сопротивления XaF, XbF и XcF получают из уравнения (26).

XzF = 2Vz + IzFcos (βzF − π2) z = {a, b, c}

(26)

Учитывая, что cos (βzF − π2) = sin βzF, получаем: Умножая оба члена (27) на квадрат IzF− и используя (15), получаем:

XzFIzF2 = −2Vz + IzL − ​​sinβzL−.

(28)

С другой стороны, известно, что:

QzL + — = Vz + IzL − ​​sinβzL−,

(30)

где QzF — реактивная мощность, потребляемая компенсатором NSCC во всех фазах, а QzL + — — реактивная мощность, вызванная напряжением прямой и обратной последовательности для любой фазы нагрузки. Подставляя уравнения (29) и (30) в (28), получают уравнение (31). Замечено, что мощность, потребляемая компенсатором в одной фазе, равна удвоенной реактивной мощности, вызванной током обратной последовательности в нагрузке в любой фазе с противоположным знаком.Изменение знака указывает на то, что мощность нагрузки и компенсатора в любой фазе имеет различную природу (индуктивную и емкостную).
Согласно уравнению (15), IzF2 = IzL − ​​2; поэтому значение реактивного сопротивления в каждой фазе компенсатора NSCC определяется уравнением (32). Считаем, что мощность в нагрузке QzL + — индуктивная; следовательно, XzF — это конденсатор, когда его значение отрицательное, и катушечный, когда он положительный.

XzF = −2QzL + −IzL − ​​2 z = a, b y c

(32)

При этих значениях получается система токов обратной последовательности, но в направлении, противоположном направлению нагрузки.Это компенсирует несимметричные мощности, генерируемые из-за произведения линейного напряжения прямой последовательности и тока обратной последовательности, потребляемого нагрузкой, без каких-либо изменений активной мощности, подаваемой сетью.

4. Компенсация несимметричных напряжений

Предположим, что линейные напряжения системы, показанной на Рисунке 2, несимметричны. В этих условиях полная мощность ST включает в себя все значения мощностей, определенные в уравнении (12).Поскольку рассматривается бесконечная система питания, значения линейных напряжений на шине не меняются, поэтому мы получаем линейное напряжение обратной последовательности с постоянным значением. В результате полная мощность Su− + не может быть скомпенсирована, поскольку на шину накладывается линейное напряжение обратной последовательности. Значение Su− +, когда-то подключенное к компенсаторам SVC и NSCC, изменяется на основе нового значения тока прямой последовательности на шине, которое доставляется сетью, и ниже, чем его начальное значение.

В отличие от систем со сбалансированным напряжением, поведение компенсаторов SVC и NSCC не является независимым. Между обоими компенсаторами существует взаимодействие, так что конструкция одного из них влияет на другой, и наоборот. Причина этого очевидна: когда напряжения несимметричны, компенсатор SVC потребляет ток прямой и обратной последовательности. Этот ток обратной последовательности необходимо учитывать при проектировании компенсатора NSCC. Реакция компенсатора NSCC аналогична при несимметричных напряжениях, он потребляет ток прямой и обратной последовательности.Этот ток прямой последовательности необходимо учитывать при проектировании компенсатора SVC. Эта зависимость одного компенсатора от другого делает необходимой итерацию для определения значений реактивного сопротивления обоих компенсаторов. Количество итераций, необходимых для достижения оптимального решения, зависит от степени разбаланса напряжений. Предлагаемый метод расчета позволяет получить оптимальное решение без повторений. С этой целью мы проанализируем систему и поведение компенсаторов SVC и NSCC при несимметричных напряжениях, из чего сделаны следующие выводы:

• В трехпроводной системе с несимметричным напряжением полная активная мощность P, потребляемая системой, определяется суммой активных мощностей прямой и обратной последовательности, то есть: P = P ++ P−.Эта мощность является однонаправленной, и компенсаторы SVC и NSCC могут компенсировать мощности только с нулевым средним значением, поскольку они сконфигурированы из реактивных элементов (катушек и / или конденсаторов). По этой причине значение P должно быть постоянным и по-прежнему обеспечиваться сетью или генератором. Компенсатор NSCC отвечает за поддержание постоянного P. Этот компенсатор потребляет активную мощность прямой последовательности в каждой фазе PzF + того же значения, что и активная мощность обратной последовательности, потребляемая нагрузкой PzL−, и активная мощность обратной последовательности в каждая фаза PzF− в противоположном направлении, то есть PzF + = PzL — = — PzF−.Следовательно, PzF− будет компенсировать PzL− и P = PzL ++ PzF +. Компенсатор SVC не потребляет активной мощности ни прямой, ни обратной последовательности, потому что напряжения и токи одной и той же последовательности не совпадают по фазе, ± π2, потому что реактивные сопротивления компенсатора SVC имеют одинаковое значение. Знак зависит от индуктивного или емкостного характера компенсируемой системы и будет одинаковым для значений каждой последовательности.

• Полная реактивная мощность Q, потребляемая системой, определяется суммой реактивной мощности прямой последовательности Q + и реактивной мощности обратной последовательности Q−; следовательно, Q = Q ++ Q−.При несимметричном напряжении оба компенсатора потребляют реактивную мощность прямой и обратной последовательности. Оптимальное решение — это решение, результат которого исключает реактивные мощности Q + и Q−; следовательно, Q = 0. Из анализа обоих компенсаторов для получения оптимального решения видно, что в компенсаторе SVC выполняется соотношение (33), а в компенсаторе NSCC выполняется уравнение (34), где δ− = V − V +.

Далее, чтобы рассчитать значения реактивных сопротивлений компенсаторов SVC и NSCC с несимметричными напряжениями, сначала рассмотрим расчет компенсатора SVC, а затем — компенсатора NSCC.

4.1. Расчет реактивных сопротивлений компенсатора SVC при несимметричных напряжениях

Рассмотрим систему, показанную на рисунке 2, при несимметричных напряжениях. Известно, что реактивная мощность, потребляемая нагрузкой, QzL, определяется уравнением (35), а реактивная мощность, потребляемая компенсатором SVC, QzP, определяется уравнением (36).

QzL = QzL ++ QzL− z = {a, b, c}

(35)

QzP = QzP ++ QzP− z = {a, b, c}

(36)

С другой стороны, реактивная мощность QzF, потребляемая компенсатором NSCC, определяется уравнением (37).

QzF = QzF ++ QzF− z = {a, b, c}

(37)

Если учесть, что баланс сил соблюден:

QzL− + QzP− + QzF− = 0.

(39)

Подставляя условие (34), определенное для компенсатора NSCC, в уравнения (38) и (39), получают уравнение (40).

QzL ++ QzP + = QzL− + QzP−

(40)

Принимая во внимание условие Уравнение (33), определенное для компенсатора SVC в Уравнении (40), получается Уравнение (41).

QzL ++ QzP + = QzL− + δ − 2QzP +

(41)

Уравнение (41) указывает, что реактивная мощность, потребляемая компенсатором SVC в каждой фазе, QzP +, при несимметричных напряжениях, равна, и ее значение определяется уравнением (42).Учитывая значения QzP + в (14) для каждой фазы, получается уравнение (43), которое позволяет нам определять значения реактивных сопротивлений компенсатора SVC (XaP, XbP и XcP). XzP с положительным значением представляет катушку, а с отрицательным значением — конденсатор. Очевидно, XaP = XbP = XcP = XP.

QzP + = QzL−− QzL + 1 − δ − 2

(42)

XzP = Vz + 2QzP + = 3V + 2QP +

(43)

Для симметричных напряжений уравнения (14) и (43) идентичны, так как δ− = 0 и QzL− = 0.

4.2. Расчет реактивных сопротивлений компенсатора NSCC при несимметричных напряжениях

Согласно уравнению (32) для определения значений реактивных сопротивлений XaF, XbF y XcF необходимо определить ток обратной последовательности IzF−, потребляемый компенсатором NSCC. По значениям IzF− и Vz + определим реактивную мощность QzF + -.

IzF-_ определяется уравнением (44), где IzL-_ — ток обратной последовательности, потребляющий нагрузку, а IzP-_ — ток обратной последовательности, потребляемый компенсатором SVC.Поскольку реактивные сопротивления в каждой фазе компенсатора SVC равны, значение IzP-_ получается из уравнения (45).

ИзФ −_ = ИзЛ −_ + ИзП − _

(44)

Учитывая значение IzF − _ в каждой фазе, полученное из уравнения (44), реактивная мощность QzF + — определяется из уравнения (46).

QzF + — = Vz + IzF − sin (∝z + −βzF−)

(46)

Подставляя значения Уравнений (44) и (46) в Уравнение (32), значения реактивных сопротивлений XaF, XbF и XcF вычисляются из (47).Для отрицательных значений XzF мы используем конденсаторы, а для положительных значений — катушки.

XzF = −2QzF + −IzF − 2 z = {a, b, c}

(47)

Для сбалансированных напряжений уравнения (32) и (47) идентичны, поскольку верно, что QzF + — = QzL + — и I¯zF− = I¯zL−.

7. Выводы

В этой статье предлагается процедура компенсации пассивными компенсаторами, образованными реактивными элементами (катушками и / или конденсаторами), для компенсации реактивной мощности прямой последовательности и несимметричных мощностей, вызванных токами обратной последовательности. .В отличие от большинства других методов, предлагаемый метод применим для систем, питаемых несимметричным напряжением, и не требует характеристик и значений нагрузок, подключенных к шине или точке измерения. Достаточно знать линейные напряжения и линейные токи, чтобы разработать компенсаторы, компенсирующие эти неэффективные мощности. Хотя предполагалось, что сеть имеет бесконечную мощность, можно заметить, что компенсатор адаптируется к фиксированным напряжениям на шине.Эти напряжения и токи в точке измерения можно измерить с помощью любого традиционного измерительного прибора. Было подтверждено, что когда в систему подается сбалансированное напряжение, реактивная и несимметричная мощности прямой последовательности представляют собой два различных явления, которые происходят при передаче энергии от сети к нагрузке шины. Эти явления можно компенсировать двумя независимыми компенсаторами. Также было показано, что когда напряжения неуравновешены, компенсаторы не являются независимыми друг от друга, и два указанных явления компенсируются между двумя компенсаторами.Эти компенсаторы могут быть подключены по схеме звезды или треугольника. Их также можно объединить в один компенсатор, который компенсирует оба явления, объединяя их в одно соединение треугольником. Представленные уравнения просты, и их можно сразу применить.

Таким образом, цель данного исследования достигнута, то есть эффективность передачи электрической энергии от сети к зарядам через шину должна быть как можно более эффективной за счет исключения токов обратной последовательности и реактивной прямой последовательности. токи.При этом потоки линий, доставляемые сетью в систему, образуют симметричную систему прямой последовательности. Чтобы упростить применение метода, был проанализирован случай, основанный на трехфазной несимметричной трехпроводной линейной системе, подключенной к бесконечной электросети с несимметричными напряжениями.

Асимметричный / трехфазный поток мощности — документация pandapower 2.3.0

Алгоритм (str, «nr») — алгоритм, который используется для определения мощности
проблема с потоком.

Доступны следующие алгоритмы:

ускорений)

Используется только для сети прямой последовательности

В сетях нулевой и обратной последовательности используется метод ввода тока

Vnew = Y.inv * Ispecified (из s_abc / v_abc old)

Icalculated = Y * Vnew

calculate_voltage_angles (bool, «авто») — учитывать углы напряжения
в расчете расхода

Если True, углы напряжения ext_grids и сдвиги трансформатора равны
учитывается при расчете потока нагрузки.Учитывая напряжение
углов требуется только в ячеистых сетях, которые обычно
найдено в более высоких уровнях напряжения. Calcul_voltage_angles
в автоматическом режиме по умолчанию:

Уровень сетевого напряжения определяется как максимальное номинальное напряжение.
любой шины в сети, подключенной к линии.

max_iteration (int, «auto») — максимальное количество переносимых итераций
в алгоритме потока мощности.

В «автоматическом» режиме значение по умолчанию зависит от решателя потока мощности:

Для трехфазных вычислений его расширено до 3 * max_iteration

толерантность_mva (float, 1e-8) — условие прекращения потока нагрузки
относится к несоответствию P / Q мощности узла в MVA

trafo_model
— трансформаторный аналог модели

• «t» — трансформатор смоделирован как эквивалент Т-модели.

• «пи» — не рекомендуется, так как он менее точен, чем Т-модель.

Итак, для трехфазного потока нагрузки это не

реализовано

trafo_loading (str, «текущий») — режим расчета для
трансформатор нагрузки

Нагрузка трансформатора может быть рассчитана относительно номинальной
ток или номинальная мощность. В обоих случаях общий трансформатор
нагрузка определяется как максимальная нагрузка с двух сторон
трансформатор.

расход и номинальный ток трансформатора. Это рекомендуемый
настройки, так как тепловые, а также магнитные эффекты в
трансформатор зависит от тока.
— «мощность» — нагрузка трансформатора дана как отношение полной
мощность потока к номинальной полной мощности трансформатора.

enforce_q_lims (bool, False)

(не тестировался с трехфазным потоком нагрузки) — учитывать реактивную мощность генератора
лимиты

Если True, ограничивает реактивную мощность в сети.gen.max_q_mvar / min_q_mvar
соблюдаются в потоке загрузки. Это делается путем запуска второго
расход нагрузки при нарушении пределов реактивной мощности на любом генераторе,
так что время выполнения для потока нагрузки увеличится, если реактивный
власть должна быть сокращена.

Примечание: enforce_q_lims работает, только если алгоритм = «nr»!

check_connectivity (bool, True) — выполнить дополнительное подключение
тест после перехода с pandapower на PYPOWER

Если True, дополнительный тест подключения на основе SciPy Compressed
Выполняются подпрограммы разреженных графиков.Если проверка обнаружит неподтвержденные автобусы,
они выведены из эксплуатации в ппк

Voltage_depend_loads (bool, True)

(не тестировался с трехфазным потоком нагрузки) — рассмотрение
нагрузки, зависящие от напряжения. Если False, net.load.const_z_percent и
net.load.const_i_percent не учитываются, т.е. net.load.p_mw и
net.load.q_mvar считаются нагрузками постоянной мощности.

рассмотреть_линию_температуру (булево, ложь)

(не тестировался с трехфазным потоком нагрузки) — регулировка линии
сопротивление зависит от температуры в линии.Если True, net.line должен
содержать столбец «temperature_degree_celsius». Температура
коэффициент зависимости альфа должен быть указан в net.line.alpha

столбец, в противном случае используется значение по умолчанию 0,004

** КАРГ:

numba (bool, True) — Активация JIT-компилятора numba в
решатель ньютона

Если установлено значение True, JIT-компилятор numba используется для генерации
матрицы для потока мощности, что приводит к значительному быстродействию
улучшения.

switch_rx_ratio (с плавающей запятой, 2)

(Не тестировался с 3-фазным потоком нагрузки) — rx_ratio переключателей шины.
Если импеданс равен нулю, шины, подключенные замкнутым переключателем шина-шина
сплавлены, чтобы смоделировать идеальный автобус. В противном случае они моделируются
как ветви с сопротивлением, определенным как столбец z_ohm в переключателе
таблица и этот параметр

delta_q

(не тестировался с трехфазным потоком нагрузки) — Допуск реактивной мощности для опции «enforce_q_lims»
в квар — помогает сходимости в некоторых случаях.

trafo3w_losses

(Не тестировался с 3-фазным потоком нагрузки) — определяет, где потери разомкнутого контура трехобмоточного
трансформаторы рассмотрены. Допустимые варианты: «hv», «mv», «lv».
для стороны ВН / СН / НН или «звезда» для точки звезды.

v_debug (bool, False)

(не тестировался с 3-фазным потоком нагрузки) — если True, значения напряжения в каждом
итерация Ньютона-Рэфсона регистрируется в ppc

init_vm_pu (строка / с плавающей точкой / массив / серия, нет)

(не тестировался с трехфазным потоком нагрузки) — позволяет определить
инициализация специально для значений напряжения.Работает только с init == «auto»!

элемента управления напряжением в сети
— «flat» для плоского старта от 1.0
— «результаты»: вектор величины напряжения берется из таблицы результатов.
— поплавок, которым инициализируются все величины напряжения
— итерация со значением величины напряжения для каждой шины
(длина и порядок должны соответствовать автобусам в net.bus)
— серия панд со значением величины напряжения для каждой шины
(индексы должны совпадать с индексами в net.bus)

init_va_degree (строка / число с плавающей запятой / массив / серия, нет)

(не тестировался с трехфазным потоком нагрузки) —

Позволяет определить инициализацию специально для углов напряжения.Работает только с init == «auto»!

, если углы вычисляются, или 0 в противном случае
— «dc»: углы напряжения инициализируются из потока мощности постоянного тока.
— «flat» для плоского старта от 0
— «результаты»: вектор угла напряжения берется из таблицы результатов.
— поплавок, которым инициализируются все углы напряжения
— итерация со значением угла напряжения для каждой шины (длина
и заказ должен совпадать с автобусами в net.bus)
— серия панд со значением угла напряжения для каждой шины (индексы
должны соответствовать индексам в net.автобус)

переработка (dict, none)

(не тестировался с трехфазным потоком нагрузки) — повторное использование внутренних переменных потока мощности для
расчет временных рядов

Содержит dict со следующими параметрами:
_is_elements: если True в сервисных элементах снова не фильтруются
и берутся из последнего результата в net [«_ is_elements»]
ppc: Если True, ppc берется из сети [«_ ppc»] и обновляется.
вместо того, чтобы полностью реконструировать
Ybus: Если True, матрица проводимости (Ybus, Yf, Yt) берется из
ppc [«внутренний»] и без реконструкции

neglect_open_switch_branches (bool, Ложь)

(Не тестировался с 3-фазным потоком нагрузки) — Если True, вспомогательный
автобусы создаются для филиалов, когда в филиале открываются переключатели.Вместо филиалов выведены из строя

ECE 494 — Лаборатория 1: Измерение трехфазной мощности

Эксперимент 1: Измерение трехфазной мощности

Цели

• Для демонстрации линейных и фазовых соотношений в 3-фазных симметричных сетях.
• Изучить и продемонстрировать двухваттметровый метод измерения мощности в 3-фазных сетях.

Оборудование

• Два цифровых мультиметра со склада.
• Один комплект банановых кабелей и измеритель качества электроэнергии Fluke 43B со склада.
• Тележка с резисторной нагрузкой HMRL-3.
• Один трехфазный вариак.
• Один маленький ваттметр в черном ящике (измеритель мощности переменного тока Murata)
• Одна распределительная коробка из шкафа или простой фазный выключатель.

Список литературы

• Ричард Дорф, Введение в электрические схемы, гл.11, 9-е издание, John Wiley & Sons, Inc., 2013.
• Д. Джонсон, Дж. Джонсон, Дж. Хилберн, Анализ электрических цепей, гл. 9, 10,
  3-е издание, Prentice Hall, N.J., 1997.
• Туран Генен, Электрические машины с MATLAB, стр. 17-41, 2-е издание,
  CRC Press, Бока-Ратон, Флорида, 2012 г.

Фон

Трехфазные симметричные сети используются в электроэнергетике из соображений экономии и
представление.Трехфазные генераторы и двигатели работают плавно, без пульсаций крутящего момента,
в отличие от однофазных машин. Кроме того, сбалансированные трехфазные системы могут работать как
трехпроводная или четырехпроводная система с гораздо меньшим количеством меди, необходимой для подачи питания в качестве
по сравнению с тремя однофазными системами.

На электростанции обмотки трехфазной машины расположены так, чтобы обеспечивать
три напряжения, каждое на 120 ° друг от друга во времени, и в обычной сбалансированной системе ,
обычно все одной величины.Эти три источника напряжения могут быть соединены звездой.
(Y) или дельта (∆) конфигурация. Трехфазные нагрузки также могут быть подключены звездой или звездой.
дельта-соединения. Соединение «звезда» имеет центральный узел, к которому может подключаться нейтральный провод.
быть соединенным, но соединение треугольником представляет собой трехпроводную систему без узла для нейтрали
или заземление) соединение.

Для измерения мощности в трехфазной системе необходимо использовать три ваттметра,
каждый подключен к нейтрали для общей клеммы, и каждый отвечает на фазу-нейтраль
напряжение и линейный ток.Затем нужно сложить мощности, указанные на каждом ваттметре.
Анализ такой схемы показывает, что один ваттметр является избыточным, следовательно, двухваттметр является избыточным.
Метод измерения трехфазной мощности был разработан для трехпроводных систем. Этот метод
удовлетворительно, даже если нагрузки неуравновешены. Необходимо подключить ваттметры.
с учетом полярности их катушек. Когда ток входит в отмеченный терминал
токовой катушки, а положительное напряжение подключено к отмеченному выводу
катушки напряжения, показание представляет потребляемую мощность.В этом случае алгебраическая сумма
ваттметров определяет общую мощность нагрузки. В реактивных цепях может потребоваться
чтобы перевернуть текущую катушку на один ваттметр, чтобы получить более высокое отклонение.
Это показание считается отрицательным, когда полная мощность определяется алгебраически.

Если трехфазная система имеет четыре провода, необходимо использовать три ваттметра, если только
известно, что система сбалансирована, и поэтому в нейтрали нет тока.
провод.Для любой сбалансированной системы проводов N необходимо использовать N — 1
ваттметры для измерения общей мощности.

Prelab

1. Предположим, что фазное напряжение составляет 120 В (линейное напряжение 208 В) на рисунке 1.1, и что
   три резистора имеют номинал 800 Ом. Рассчитайте ожидаемые значения
   из I ₁ = I ₂ = I ₃ для полностью симметричной схемы.
2. Просмотрите метод двух измерителей мощности для измерения трехфазной мощности.Определите, как
   для подключения счетчиков к схемам рисунков 1.1 и 1.2 для измерения мощности
   поставляется variac. Используемые нами измерители мощности также будут считывать напряжение и ток.
   они измеряют, но вам нужно будет подключить DMV, чтобы измерить оставшуюся фазу
   напряжение и линейный ток, а также для измерения дополнительных напряжений и токов
   запрашивается в описании лаборатории. (Напряжения в сети: V _AB , V _BC , V _CA .Фазовые напряжения: V _AN , V _BN , V _CN . Мощность: W ₁ , W ₂ . Линейные токи: I ₁ , I ₂ , I ₃ . Фазные токи: I _P1 , I _P2 , I _P3 . Ток нейтрали: I _N ) Распечатайте эти схемы и укажите на них, где
   ваши ваттметры и DVM подключатся.
3. При каких условиях будет измеряться один из ваттметров при измерении двух ваттметров?
   читать отрицательные мощности со сбалансированным источником, питающим сбалансированную нагрузку?

Измерения мощности в 3-фазных системах

1. Установите переключатели нагрузочной стойки так, чтобы все 3 сопротивления были номинально идентичны.Мера
   номиналы резисторов до эксперимента; их значения должны точно совпадать.
2. Подключите трехфазную звезду, как показано на рисунке 1.1. Подключите к власти
   измерители и цифровые вольтметры для измерения мощности, протекающей в нагрузку,
   линейные напряжения (V _AB , V _BC ,
   и V _CA ), фазные напряжения
   через резисторы (В _{, АН} и др.),
   ток нейтрали (I _N ) и линейные токи.

   Примечание: важно контролировать ток через измерители мощности.
   чтобы убедиться, что он не превышает номинальный ток. Наблюдается низкая мощность
   при больших напряжениях и больших токах при низком коэффициенте мощности.
   Обратите внимание, что все измерения в этом эксперименте — переменный ток. Оценить весь инструмент
   показания для фазного напряжения источника 120 В (линейное напряжение между фазами 208 В).
   Соответственно выберите шкалу измерителя.

3. Панель распределения напряжения находится сбоку от скамейки.Используйте вольтметр
   чтобы убедиться, что напряжение между линиями составляет 208 вольт. Подключите трехфазный вариак к панели распределения напряжения.
4. Тщательно отрегулируйте выходное напряжение переменного тока до фазного напряжения 120 В (линейное напряжение 208 В).
5. Без подключения нейтрального переключателя в открытом положении, измерьте и запишите все токи, напряжения.
   (линия и фаза), и запитать его различными сбалансированными нагрузками тележки резисторной нагрузки. Запишите результаты в таблицу 1.1. Выключите вариак и выключите питание.

   Примечание: Для измерения мощности требуется измерение напряжения, тока и
   фаза между ними. Измеритель Fluke имеет токовые клещи, которые представляют собой индуктивный датчик, преобразующий ток в напряжение для измерения прибором. Зажим имеет две шкалы
   настройки, и важно убедиться, что измеритель настроен на ту же шкалу, что и текущий
   зажим. Маленькие измерители черного ящика должны иметь свои текущие соединения «катушки» в
   последовательно со схемой.Для большинства измерений (все в этой лаборатории) вам нужно будет сократить
   подключение входного тока к одному из подключений «катушки» напряжения. Эти
   счетчики включаются, когда напряжение превышает примерно 65 Вольт. Они не читают отрицательную силу
   (поток мощности от нагрузки к источнику). Если счетчик показывает ток и напряжение
   но нет питания, тогда направление тока через устройство должно быть изменено. Ватт
   в этом случае показания счетчика следует рассматривать как отрицательные.

   Как ток, так и напряжение могут быть очень высокими при почти полном отсутствии рассеиваемой мощности
   в цепи, когда они не совпадают по фазе (низкий коэффициент мощности). Следовательно, важно
   всегда контролируйте напряжение, ток и мощность, чтобы убедиться, что ни одно из них не превышает
   номиналы измерителей мощности.

6. Переведите переключатель в закрытое положение, чтобы подключить амперметр от нейтрали цепи резистора к нейтрали цепи резистора.
   трехфазный вариак и наблюдайте за текущим потоком.Ток должен быть прочитан на 300 мА.
   (или ниже) масштаб.
7. Измерьте все токи, напряжения и показания мощности при тех же настройках нагрузки резисторной тележки нагрузки, начиная с шага 5. Запишите все измерения в таблицу 1.1.
   Выключите вариак и выключите питание.
8. Подключите трехфазную цепь, как показано на рисунке 1.2. Поднимите сетевое напряжение до 120
   Вольт (фазное напряжение 69,3В). Измерьте и запишите все токи, напряжения и показания мощности при тех же настройках сбалансированной нагрузки тележки резисторной нагрузки, начиная с шага 5.

   Примечание: Амперметров для измерения всей фазы не хватит
   токи и фазные напряжения одновременно. Сначала измерьте фазные токи, затем
   подключите снова, чтобы измерить фазные напряжения.

Отчет

1. Почему мы используем 208 В для сетевого напряжения по схеме «звезда», а только 120 В.
   для линейного напряжения на нагрузке «треугольник»?
2. Рассчитайте общую мощность нагрузки в конфигурации звезда (ү) и дельта (Δ) при каждой балансировочной нагрузке из эксперимента, используя данные по току и напряжению, двумя разными методами.
3. Составьте таблицу общей мощности нагрузки на основе расчетов из предыдущего вопроса и измерения двух ваттметров.
   метод. Обсудите любые различия.
4. Проверьте соотношение фаз и линейного напряжения / тока в схемах конфигурации звезда (ү) и треугольник (Δ).

Вопросы для обсуждения

1. Обсудите любые различия или сходства данных, полученных для соединения Y с или
   без нейтрального подключения.

Таблица 1.1: Технические данные для подключенной нагрузки Y и Δ.
	Y без нейтрали	Y с нейтралью	Δ соединение
Напряжение сети В ab в вольтах V bc V ca
Фаза Напряжение В AN в вольтах В БН V CN Мощность Вт 1 в ваттах Вт 2			– — —
Линия / Фаза Я 1 / Я п1 Течения Я 2 / Я п2 в усилителях Я 3 / Я p3 I N	– —		– —
Резистор R A в омах R B R С

2. Повлияет ли на результаты, если ваттметр 2 будет установлен для измерения линейного тока
   B-B ’и обе катушки потенциалов ваттметра были перенесены на линию C вместо линии B.