2.4.1. Режим симметричной нагрузки

Также как для схемы четырехпроводная звезда, рассмотрим случай, когда нагрузка носит чисто активный характер. Согласно определению при симметричной нагрузке сопротивления фаз должно быть равны по величине, т.е.:

.

Согласно уравнению (3.10) при симметричной нагрузке напряжение между нейтральными точками генератора и приемника будут равны:

,

т.к. геометрическая сумма фазных напряжений генератора равна нулю и равны проводимости фаз приемника.

Тогда, согласно выражениям (3.11) фазные напряжения приемника будут равны, соответственно, фазным напряжениям генератора. Так как система фазных напряжений симметрична, то система фазных токов приемника будут также симметричной, т.е. геометрическая сумма фазных токов будет равна нулю и режим работы трехпроводная схемы звезда будет аналогичен режиму работы четырехпроводная звезда.

2.4.2. Режим изменения сопротивления одной фазы

Рассмотрим режим работы трехфазной цепи, соединенной по схеме трехпроводная звезда при изменении сопротивления одной фазы. При изменении величины сопротивления одной фазы (допустим фазы «b»), изменится проводимость этой фазы, т.е.

,

.

В этом случае напряжение между нейтральными точками генератора и приемника, согласно (3.10) будет отлично от нуля:

.

Это, согласно (3.11), приводит к нарушению симметрии фазных напряжений, т.е.:

, , .

Изменение фазных напряжений вызовет изменение токов всех фаз. Векторная диаграмма токов и напряжений для случая представлена на рис.30, а для случая -на рис. 31.

Рисунок 30. Векторные диаграммы токов и напряжений при режиме изменения тока одной фазы для случая

Рисунок 31. Векторные диаграммы токов и напряжений при режиме изменения тока одной фазы для случая .

Из векторных диаграмм следует вывод:

• при изменение величины сопротивления одной фазы, для выполнения условия (3.13), происходит деформация «звезды» как для фазных напряжений, так и для фазных токов.

2.4.3. Режим несимметричной нагрузки

При несимметричной нагрузке, когда сопротивление фаз отличается, но одинаковы по характеру, проявляется разность потенциалов между нейтральными точками генератора и приемника, что приводит к асимметрии фазных напряжений и токов приемника. Из анализа уравнений (3.10) и (3.11) следует, что напряжение на фазе относительно других будет тем больше, чем больше величина сопротивления этой фазы по отношению к другим. Нейтральная точка приемника (n) на векторной диаграмме может находиться в любой точке плоскости, ограниченной векторами линейных напряжений. Причем ее положение будет определиться соотношением величин сопротивлений фаз приемника. Поэтому величина токов фаз приемника будет зависеть не только от величины сопротивления этой фазы, но и от величины двух других фаз. На рис. 32 приведена диаграмма токов и напряжений для случая, когда:

.

Рисунок 32.Векторная диаграмма токов и напряжений при несимметричной нагрузке

2.4.4. Режим равномерно-разнородной нагрузки

Если напряжения фаз приемника по величине, но отличаются по характеру, то согласно (3.10) между нейтральными точками генератора и приемника возникает разность потенциалов, величина которой может быть значительно больше фазного напряжения генератора. Положение нейтральной точки приемника определяются расположением сопротивлением по фазам приемника и не зависят от величины этих сопротивлений. На рис. 33. представлена векторная диаграмма токов и напряжений, когда в фазу «а» включена емкость, т.е.:

.

На рис. 34. представлена векторная диаграмма токов и напряжений, когда в фазу «с» включена емкость, т.е:

Рисунок 33. Векторная диаграмма токов и напряжений при равномерно-разнородной нагрузке для случая включения ёмкости в фазу «а»

Сравнивая векторные диаграммы токов и напряжений (рис. 33), при включении емкости в разные фазы можно сделать следующие выводы:

1. Величина напряжения между нейтральными точками генератора и приемника зависит от того, в какую фазу включена емкость.

2. Величина напряжения на фазах также зависит от расположения сопротивлений по фазам. Причем напряжение на фазе приемника может превышать по величине фазное напряжение генератора.

3. При неизменной величине сопротивлений фаз токи, протекающие по фазам, будут зависеть от расположения элементов цепи.

Рисунок 34. Векторная диаграмма токов и напряжений при равномерно-разнородной нагрузке случая включения ёмкости в фазу «с».