4.2 Анализ трёхфазных цепей

Возможные следующие варианты трёхфазных цепей:

  • «звезда»-«звезда» с нейтральным проводом ();
  • «звезда»-«звезда» без нейтрального провода ();
  • «звезда»(«треугольник»)-«треугольник» (()).

4.2.1 Четырёхпроводная трёхфазная система

Симметричная нагрузка

Za = Zb = Zc = Ze, 0 φ 90.

PIC

Определим İлпр = İфпр, U˙лпр(U˙ab,U˙bc,U˙ca), U˙фпр(˙Ua,U˙b,U˙c).

(              j0                               (               j30∘
|{ U˙A  =  U фue   ;                              |{ U˙AB   =  U лue    ;
   ˙           − j120∘            √  --            ˙            − j90∘
| UB  =  U фue       ;      U л =    3U ф;      | UBC   =  U лue     ;
(  ˙           j120∘                            (  ˙            j150∘
  UC  =  U фue      ;                             UCA   =  U лue     .

По методу двух узлов

         Y  E˙  +  Y   E˙  +  Y   ˙E
U˙nN   =  --A--A------B---B------C---C;
          Y-A  + Y-B  + Y--C + Y--N
            1                      1                     1                   1
Y-- =  ------------;  Y--  =  -----------;   Y--  =  -----------;   Y-- =  ---- .
  A    Za- +  Z-лA       B    Zb- + Z-лB       C     Zc-+  Z-лC       N    ZN-

              ˙      ˙      ˙
U˙    =  Y-A-(EA--+-EB---+-EC--)-=  0.
  nN          3Y--- +  Y--
                  A      N

− U˙A  +  Z-- I˙A  + U˙a  +  ˙UnN  =  0;
           лA
          U˙A
I˙A  =  -----------;I˙B  и I˙C  – ан ало гич но; IA =  IB  =  IC;
       Z-лA +  Za-
                          ˙
I˙  =  ˙I  +  ˙I  +  ˙I  =  UnN-- =  0.
 N      A     B     C     ZN-

Необходимость нейтрального провода в этом случае отпадает.

Векторная диаграмма:

PIC

Порядок построения Uфu,Uлu,Iф,Uфпр,Uлпр,IN = 0.

Несимметричная нагрузка

U˙nN0, İA = ˙UA  − U˙nN
------------
Za- + Z-лA.

ZN0, φa = 0b > 0c > 0. ZN = 0, φa = 0b = π∕2c < 0.
PICPIC

При несимметричной нагрузке появляется ток в нейтральном проводе, что обеспечивает симметрию фазных напряжений приёмника.

Рассмотрим аварийные режимы.

Обрыв фазы A, ZA = КЗ фазы A, ZA = 0
φb = π∕2c > 0,ZN = 0,U˙nN = 0 φb = φc = 0,ZN = 0,U˙nN = 0,İA =
PIC PIC
Это нормальный режим

4.2.2 Трёхфазная цепь

4.2.3 Симметричный режим

Аналогичен симметричному режиму четырёхпроводной системы.

4.2.4 Несимметричный режим

 ˙         ˙      ˙      ˙     ˙     ˙      ˙     ˙      ˙      ˙
UnN  ⁄=  0, Ua =  EA  −  UnN  ,Ub  = EB   − UnN  ,Uc  =  EC  −  UnN  .
      U˙a          ˙Ub         ˙Uc
˙IA =  ----, ˙IB = --- , ˙IC = --- .
      Za-        Zb-        Zc-
 ˙      ˙     ˙     ˙
IN  =  IA +  IB +  IC  =  0.
Режим ХХ Режим КЗ
İA = 0,UnN = 12Uфист  ˙
Ub = 0, ˙
UnN = ˙
Ub,İB = (İA + İC)
φb > 0c > 0 φa = φc = 0
PICPIC

4.2.5 Трёхфазная цепь

PIC

            ˙     -˙Uab   ˙     U˙bc- ˙      U˙ca-
U л =  U ф, Iab = Z    ,Ibc =  Z   ,Ica =  Z   .
                  -ab          -bc         -ca

При симметричной нагрузке Iл = √  --
   3Iф.

При несимметричной нагрузке

˙      ˙     ˙   ˙      ˙     ˙   ˙      ˙     ˙
IA =  Iab −  Ica,IB =  Ibc −  Iab,IC =  Ica −  Ibc.

Режим ХХ Режим КЗ Режим ХХ
фазы bc фазы ab линии A
PIC İab = , İ A = , İ B = . PIC