3. Дослідження електромагнітних перехідних процесів завдання 1

Дослідити перехідний процес трифазного КЗ в R колі, яке живиться від джерела змінної синусоїдної напруги:

e_=5135sin(t++_), [B], де =A, B, C; _=0, -2/3, +2/3; =/2.

Варіанти вихідних даних

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
R, Ом	2	3	4	5	6	7	3,5	4,5	5,5	6,5
R1, Ом	10	12	14	16	18	20	11	13	15	17

Порядок виконання роботи:

1. Змоделювати на ЕОМ трифазне КЗ у вузлі К схеми (рис. 1).

2. Виконати трифазне КЗ.

3. Вивести на екран дисплея струми віток схеми та напругу в місці КЗ. Прослідкувати за характером їх зміни (рис.1).

4. Проаналізувати, як змінюються струми в момент часу t=0. Дати фізичну інтерпретацію.

5. Зняти залежність в часі струмів фази А віток схеми.

6. З осцилограми визначити амплітудне та початкове значення струму КЗ.

7. Для фази А виконати відповідні аналітичні розрахунки. Результати порівняти з отриманими під час виконання п. 6.

8. Побудувати векторну діаграму струмів КЗ та ЕРС джерела живлення.

9. Повторити пп. 1-4, 6 при .

10. Відповісти на такі питання:

а) Як в часі змінюється струм при КЗ в R-колі, яке живиться від джерела змінної напруги?

б) Як змінюються струми віток схеми в момент часу t=0?

в) Чи система струмів фаз А, В, С симетрична та зрівноважена? Відповідь обґрунтувати.

г) Чи струм КЗ містить вільну складову?

д) Як впливають кут  та значення R₁ на величину струму КЗ?

Рис. 1. Осцилограми струмів та напруг перехідного процесу трифазного КЗ в R колі

Примітка:

1. Слід відрізняти такі поняття, як струм у місці КЗ та струм КЗ певної вітки, наприклад, джерела живлення чи вітки навантаження.

2. Надалі струм в місці КЗ будемо називати струмом КЗ.

Завдання 2

Дослідити перехідний процес трифазного КЗ в колі R, L при R<<L, яке живиться від джерела змінної синусоїдної напруги:

e_=5135sin(t++_), [B], де =A, B, C; _=0, -2/3, +2/3; =0.

Варіанти вихідних даних

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
R, Ом	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001
R1, Ом	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001
L, Ом	2	3	4	5	6	7	3,5	4,5	5,5	6,5
L1, Ом	10	12	14	16	18	20	11	13	15	17

Порядок виконання роботи:

1. Змоделювати на ЕОМ трифазне КЗ у вузлі К схеми (рис. 2).

2. Виконати трифазне КЗ.

3. Вивести на екран дисплея струми віток схеми. Прослідкувати за характером їх зміни (рис. 2).

4. Проаналізувати, як змінюються струми в момент часу t=0. Дати фізичну інтерпретацію.

5. Зняти залежність в часі струмів віток фази А схеми.

6. Отримані залежності порівняти з відповідними залежностями, знятими при виконанні п. 5 завдання 1 і зображеними на рис. 1. Що в них подібного й чим вони відрізняються?

7. З осцилограми визначити максимальне миттєве та початкове значення струму КЗ.

8. Із залежності в часі струму КЗ фази А виділити вимушену та вільну складові (п. 4.4). Визначити їх початкові значення, а також діюче значення струму КЗ. Побудувати ці складові окремо.

Рис. 2. Осцилограми струмів та напруг перехідного процесу трифазного КЗ в колі R-L (R<<L)

9. Аналітично визначити початкові значення вимушеної та вільної складових струму КЗ. Результати порівняти з отриманими під час виконання п. 8.

10. Побудувати векторну діаграму струмів КЗ та ЕРС джерел електричної енергії.

11. Відповісти на такі питання:

а) Як змінюється струм в колі R, L, яке живиться від джерела напруги, якщо R<<L? Дати фізичну інтерпретацію.

б) Як змінюється струм в момент часу t=0?

в) Чи система струмів фаз А, В, С симетрична та зрівноважена? Відповідь обґрунтувати.

г) Опишіть вільну складову струму КЗ.

д) Як впливає кут  на величину струму КЗ?

е) Як з перехідного струму виділити аперіодичну та періодичну складові?