Методичні вказівки до виконання завдання 3

Трифазною системою змінного струму називають коло, в якому діють три е.р.с. однакової амплітуди і частоти, але зміщені за фазою між собою на 120⁰. Окремі частини трифазної системи називаються фазами. Напруги між лінійними проводами , , називаються лінійними, між лінійним та нейтральним проводом , , фазними. Фазними називають напруги на окремих приймачах, що з’єднані “зіркою” або “трикутником”.

Лінійні напруги пов’язані з фазними другим законом Кірхгофа

, , .

При з’єднанні зіркою між вузлом навантаження та нейтральним проводом може бути напруга зміщення нейтралі (рис.3,б), якщо опори , тобто має місце так зване несиметричне навантаження. Наявність нейтрального провода забезпечує рівність фазних напруг при будь яких опорах споживача.

Рис.3. Трифазна лінія електропередачі та система споживачів:

а – з’єднання споживача “зіркою” з нейтральним провідником;

б – з’єднання споживача “зіркою” без нейтрального провідника;

с – з’єднання споживача “трикутником”.

Кути зсуву фаз між фазними напругами , , і відповідними фазними струмами , , при будь-якому навантаженні визначають за формулами:

для з’єднань споживачів “зіркою” ;

для з’єднань споживачів “трикутником”

Якщо фазні опори навантаження рівні між собою (як за величиною, так і за характером), тобто і , то таке навантаження називають симетричним. При цьому діюче значення фазних струмів рівні між собою, відповідно, рівні між собою і діючі значення лінійних струмів. Розрахунок достатньо виконати тільки для однієї фази. Між лінійними й фазними напругами та струмами фаз навантаження будуть такі співвідношення:

При з’єднанні “зіркою” (з нейтральним провідником і без нього)

.

При з’єднанні споживачів “трикутником”

, .

Якщо фазні опори приймача неоднакові між собою, то таке навантаження називають несиметричним.

При з’єднанні фаз приймача “зіркою” без нейтрального проводу фазні напруги на опорах приймача стають відмінними відносно напруг мережі, тому що виникає напруга зміщення нейтралі, яка визначається за формулою

,

де провідності фаз і нейтралі.

При з’єднанні опорів навантаження трикутником розрахунок виконується для кожної фази окремо. Лінійні струми, згідно з першим законом Кірхгофа, будуть визначатись так

; ; .

Потужність трифазного кола визначається як сума потужностей окремих фаз

.

що може бути записано і так

Дійсна частина комплексу повної потужності є активною потужністю кола, а уявна реактивною.

Якщо трифазна система є симетричною, то і ,

Повна потужність

.

Вирази потужності через лінійні величини струму та напруги.

При з’єднанні зіркою

Для з’єднання трикутником

Якщо має місце несиметрична система, то потужності визначають окремо для кожної фази.