Формула линейного напряжения: формула, соотношение фазного и линейного напряжения

Учебная дисциплина ОП.03 Электротехника и электроника

Лекция по теме: «Фазные и линейные напряжения (токи), соотношения между ними. Векторные диаграммы напряжений и токов. Мощность трехфазной цепи переменного тока. Нулевой провод, его значение»

План лекции:

1.Трехфазный переменный ток.

2. Что такое фаза?

3. Фазные и линейные напряжения (токи).

4. Соотношения между фазными и линейными напряжениями (токами).

5. Векторные диаграммы напряжений и токов.

6. Мощность трехфазной цепи переменного тока.

7. Нулевой провод, его значение.

Каждая часть многофазной системы, имеющая одинаковую характеристику тока, называется фазой.

Фазное напряжение – возникает между началом и концом какой-либо фазы. По другому его еще определяют, как напряжение между одним из фазных проводов и нулевым проводом.

Линейное напряжение — которое определяют еще как межфазное или между фазное – возникающее между двумя проводами или одинаковыми выводами разных фаз. Показатель фазного напряжения составляет примерно 58% от параметров линейного. Таким образом, при нормальных условиях эксплуатации показатели линейных одинаковы и превышают фазные в 1,73 раза. В трехфазной сети напряжение, как правило, оценивают по данным линейного напряжения. Для трехфазных линий, которые отходят от подстанции, устанавливается линейное напряжение номиналом 380 вольт. Это соответствует фазному в 220 В.

Так, токи, протекающие в каждой фазе, именуют фазными и условно обозначают I_А, I_B, I_C либо условно I_ф. Токи в ветвях нагрузки именуют линейными. Их величина обуславливается величиной фазных напряжений, типом нагрузки. При сугубо активной нагрузке токи идентичны с напряжениями по фазе, а при индуктивной либо емкостной нагрузке, токи могут опережать или отставать от напряжения.

В традиционных электросетях имеет место 2 метода соединения:

— треугольник;

— звезда.

В чём различие между фазным и линейным напряжением — см.видео по ссылке https://youtu.be/39-dggvCRmg

Видео «Построение векторных диаграмм» по ссылке: https://www.youtube.com/ ›watch?v=wcyQvK84lsU

youtube.com›watch?v=XBoF0gFU_FI)

Мощность трехфазной цепи переменного тока

Количество потребленной энергии в сети однофазного тока определяется простейшими расчетами, это не вызывает затруднений. Расчет мощности трехфазной сети сопряжен с некоторыми трудностями: Наличие трех фаз вместо одной; Различные схемы соединения потребителей – «звезда» или «треугольник»; Симметрия или ее отсутствие при распределении нагрузки по фазам.

Для правильного определения и расчета мощности требуется знание нескольких факторов:

— количества фаз питания;

— способа соединения потребителей.

При однофазном подключении используется два провода:

— фазный провод;

— нулевой провод.

Для трехфазной сети характерно наличие трех или четырех проводников (подключение с заземленной нейтралью). При этом используется две различных схемы включения: «Треугольник». Каждая нагрузка подсоединяется с двумя соседними. Напряжение каждой фазы подводится к точкам соединения потребителей. «Звезда». Все три потребителя соединяются в одной точке. Ко вторым концам подключаются фазы питания. Это схема с изолированной нейтралью. В схеме с заземленной нейтралью точка соединения потребителей подключается к нулевому проводнику.

Для измерения мощности применяют специальные измерительные приборы, называемые ваттметрами. При симметричной нагрузке мощность, потребляемая от трехфазной системы, может быть определена одним однофазным ваттметром. В четырехпроводной системе (с нулевым проводом) токовая обмотка ваттметра включается последовательно в один из линейных проводов, а обмотка напряжения — между тем же линейным и нулевым проводами. При  таком включении показание ваттметра определит мощность в одной фазе Рф, а так как при равномерной нагрузке мощности всех фаз  одинаковы, то суммарная мощность трехфазной системы Р = 3 Рф.

В трехпроводной системе обмотка напряжения ваттметра включена на линейное напряжение сети, а по токовой его обмотке протекает линейный

ток. Поэтому мощность трехфазной системы в  раз больше показания ваттметра P_ω, т. е. Р=Рω.

При несимметричной нагрузке одного ваттметра для определений  мощности трехфазной системы недостаточно.

В четырехпроводной системе при несимметричной нагрузке необходимо включение трех ваттметров, обмотки напряжений которых включаются между нулевым и соответствующим линейным проводом. Каждый ваттметр измеряет мощность одной фазы и суммарная мощность трехфазной системы равна сумме показаний трех ваттметров, т. е. Р = Р₁ + Р₂ + Р₃.

В трехпроводной системе при несимметричной нагрузке наиболее  часто используют схему двух ваттметров, которая не может быть использована в четырехпроводной системе. В схеме двух ваттметров обмотки напряжений каждого ваттметра соединены с входным зажимом обмотки тока и линейным проводом, оставшимся свободным. Полная мощность трехфазной системы равна сумме показаний ваттметров, т. е. Р=Р₁+Р₂

В лабораторной практике для этой схемы измерения мощности применяют один ваттметр и специальный переключатель, который без разрыва цепи тока дает возможность включать этот ваттметр как в один, так и в другой линейный провод.

При больших углах сдвига фаз между напряжением и током показания одного из ваттметров могут оказаться отрицательными и для измерения мощности необходимо изменить направление тока в обмотке тока, переключив ее. В этом случае суммарная мощность равна разности показаний ваттметров, т. е. Р = Р₁ — Р₂.

Энергия в трехфазной системе измеряется как однофазными, так и трехфазными счетчиками электрической энергии. Включение однофазных счетчиков в трехфазную сеть подобно включению ваттметров, описанному выше.

Трехфазные счетчики составляются из двух или трех однофазных, размещенных в одном корпусе и имеющих общий счетный механизм, и называются соответственно двухэлементными и трехэлементными. В трехпроводной системе (без нулевого провода) применяют двухэлементные, а в четыре  проводной системе (с нулевым проводом) —трехэлементные счетчики. Схема включения счетчика электрической энергии указывается на съемной крышке, которой закрывается панель зажимов.

Нулевой провод — это провод, использующийся для выравнивания напряжения в фазах. В случае его отсутствия или повреждения могут сгореть подключенные к фазе приборы и даже может начаться пожар. Поэтому необходимо знать принципы работы с ним.

Что такое нулевой провод? Его значение.

При работе с электричеством особого внимания требует нулевой провод. Что это такое, не всегда известно людям, не связанным профессионально с электросетями, и зачастую у них появляется ошибочное заблуждение, что нейтральный кабель – это только заземление. На самом деле, нейтральный проводник соединяет нейтрали установок в трехфазных цепях. Когда на каждую фазу из трех подается разная нагрузка, появляется смещение нейтрали, вызывающее нарушение симметрии напряжений, то есть, нарушение симметрий нагрузки приводит к тому, что у одних потребители будут получать пониженное напряжение, а другие же повышенное.

В общей цепи (фаза ноль), той, что приходит на люстру или розетку, есть два провода. Один из них и есть фаза. Именно этот провод находится под напряжением. Фаза в электротехнике сравнима с плюсом в автомобиле — это основное питание для сети.

Фаза, ноль, земля в розетке

Нуль — это провод, который не находится под напряжением (это именно то, чем отличается ноль от фазы). Он не перегружен в процессе отбора мощности, но, тем не менее, по нему так же течет электрический ток, только в направлении, обратном фазному. В отсутствии напряжения он является безопасным в плане поражения человека электротоком.

Нуль замыкает электрическую цепь. Без этого провода в цепи не может быть электрического тока, который и дает мощность для питания бытовых приборов. По сути, нулевой провод — это земля.

Начало свое нуль берет от комплектной трансформаторной подстанции 6(10)/0,4 кВ, где трансформатор своей нулевой шиной соединен с контуром заземления. Изначально именно земля является проводником с нулевым потенциалом, и именно поэтому многие путают нуль с землей. ВЛ (воздушная линия электропередачи), выходя из КТП, имеет 4 провода — 3 фазы и нуль, который в начале линии соединен с нулем трансформатора. На протяжении воздушной линии через одну опору производится повторное заземление, которое дополнительно связывает нуль линии с землей, что дает более полноценную связь цепи «фаза — нуль» для того, чтобы у конечного потребителя в розетке было не менее 220В.

Основное назначение нулевого провода — замыкание цепи для создания электрического тока для работы любого электроприбора. Ведь для того, чтобы ток появился, необходима разность потенциалов между двумя проводами. Нуль потому так и называется, что потенциал на нем равен нулю. Отсюда и уровень напряжения 220В — 230В.

В домашних условиях, даже не имея специальных приборов и приспособлений, возможно определить в обычной розетке, какой из двух проводов является фазой, а какой нулем. В этом случае используются электролампа или индикаторная отвертка.

Для поиска нуля и фазы достаточно взять обыкновенный патрон с лампочкой и прикрутить два провода на его штатные места. Затем один из этих проводов подключить к заземляющим ножам в розетке, а второй — к любому из двух силовых разъемов.

Фазным будет являться тот разъем, при подключении к которому лампочка будет загораться. Это происходит потому, что по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ), в вводном электрощите нулевые провода всех розеток должны быть соединены с земляными проводами этих же розеток. А отдельно земляная шина должна быть соединена с защитным контуром заземления. Именно это и обеспечивает наличие надежного нуля во всей цепи энергоснабжения дома.

Видео см. по ссылке: https://youtu.be/3Gvp6Q8q3Ks

Вопросы для самоконтроля:

1. Что представляет собой трехфазная цепь? Каковы ее элементы?

2. Что такое фаза трехфазной цепи?

3. В чем преимущества трехфазной цепи перед однофазной?

4. Какая система величин (ЭДС, напряжений, токов) называется трехфазной симметричной?

5. Какое соединение фаз называется соединением в звезду?

6. Какое напряжение называется линейным, фазным? Каковы соотношения между линейными и фазными напряжениями при любой нагрузке и при симметричной нагрузке?

7. Какой ток называется линейным, фазным? Каково соотношение между линейным и фазным токами при соединении фаз приемника в звезду?

8. В чем отличие и преимущества трехпроводных и четырехпроводных цепей?

9. Когда и зачем применяют нейтральный провод?

10. В каком случае отсутствует ток в нейтральном проводе?

11. Как определить мощности трехфазной цепи?

12. Что такое нулевой провод? Каковое его значение?

Домашнее задание:

1.Проработать конспект лекции.

2. Ответить на вопросы для самоконтроля.

3.Выполнить задания в тестовой форме:

Вариант 1

1. Начало первой обмотки при соединении обмоток генератора треугольником соединяется:

1. с началом второй;

2. концом третьей;

3. концом второй;

4. началом третьей;

5. концом третьей.

2. Фазой называют:

1. аргумент синуса;

2. часть многофазной цепи;

3. фазу в начальный момент времени;

4. оба определения ответов 1 и 2 правильны;

5. разность начальных фаз переменных величин.

3. Какой из токов в схеме (рис. 4.3.1) линейный, а какой — фазный:

1. оба тока — линейные;

2. оба тока — фазные;

3. ток I₂ — линейный, I₁ — фазный;

4. ток I₂ — фазный, I₁ — линейный;

5. таких токов в данной схеме нет.

4. Симметричная нагрузка соединена звездой. Линейное напряжение 380 В. Фазное напряжение равно:

1. 220 В;

2. 380 В;

3. 250 В;

4. 127В;

5. 660 В.

5. Укажите правильные уравнения, связывающие векторы линейных и фазных токов, если соединение потребителей треугольником (рис. 4.3.2):

Вариант 2

1. Лампы накаливания с U_H = 127 В включают в трехфазную сеть с линейным напряжением 220 В. Схема включения ламп:

1. звездой;

2. треугольником;

3. звезда с нулевым проводом;

4. лампы нельзя включать в сеть;

5. для ответа недостаточно данных.

2. Действующее значение трехфазной ЭДС при изменении направления вращения катушек:

1. изменится;

2. увеличится в три раза;

3. уменьшится в три раза;

4. изменится на ;

5. не изменится.

3. Ток в нулевом проводе четырехпроводной цепи:

1. не может равняться нулю;

2. может равняться нулю;

3. всегда равен нулю;

4. всегда больше нуля;

5. всегда меньше нуля.

4. Если U_AC = Uс – U_A’, то вектор U_AC при соединении треугольником равен:

5. В симметричной трехфазной цепи U_ф = 220 В, I_ф = 5 А, cosφ = 0,8. Активная мощность цепи равна:

1. 1,1 кВт;

2. 0,88 кВт;

3. 2,2 кВт;

4. 2,64 кВт;

5. 5,28 кВт.

Вариант 3

1. Если при прочих условиях изменить скорость вращения обмоток, то изменятся:

1. амплитуды и начальные фазы;

2. частота и начальные фазы;

3. ЭДС и начальные фазы;

4. частота и амплитуды;

5. ЭДС и амплитуды.

2. Сумма токов фаз равна нулю при отсутствии нулевого провода:

1. не всегда;

2. всегда;

3. зависит от условий;

4. зависит от числа проводов — 3 или 4;

5. зависит от Z-фазы.

3. Обмотки, показанные на рис. 4.3.3, соединены.

1. звездой;

2. треугольником;

3. последовательно;

4. параллельно;

5. другим способом.

4. При симметричной нагрузке, соединенной треугольником, U_А = 380 В. Фазное напряжение равно:

1. 220 В;

2. 127 В;

3. 660 В;

4. 250 В;

5. 380 В.

5. Дано: U_^ = 220 В; I_^ = 5 A; cosφ = 0,8. Трехфазная цепь симметричная. Активная мощность цепи составляет:

1. 1,1 кВт;

2. 1,14 кВт;

3. 1,52 кВт;

4. 2,2 кВт;

5. 2,06 кВт.

Вариант 4

1. К генератору, обмотки которого соединены в звезду, подходит:

1. 6 соединительных проводов;

2. 3 соединительных провода;

3. 3 или 4 провода;

4. 4 провода;

5. 6 или 3 провода.

2. Какое напряжение в схеме, показанной на рис. 4.3.4, линейное, а какое — фазное:

1. U_CA — линейное, U_co — фазное;

2. U_AO — линейное, U_BO — фазное;

3. U_AB — линейное, U_BC — фазное;

4. U_BC — линейное, — фазное;

5. U_CO — линейное, — фазное.

3. Будут ли меняться линейные токи при обрыве нулевого провода в случае: а) симметричной нагрузки; б) несимметричной нагрузки:

1. а) будут; б) не будут;

2. а) будут; б) будут;

3. а) не будут; б) не будут;

4. а) не будут; б) будут;

3. Ток I_^ = 2,2 А. Если симметричная нагрузка соединена треугольником, то фазный ток:

1. 3,8 А;

2. 2,2 А;

3. 6,6 А;

4. 1,27 А;

5. 2,54 А.

3. В симметричной трехфазной цепи U_ф = 220 В; I_ф = 5 A; cosφ = 0,8. Реактивная мощность цепи равна:

1. 0,66 квар;

2. 1,98 квар;

3. 2,64 квар;

4. 1,1 квар;

5. 2,2 квар.

Вариант 5

1. В симметричной трехфазной цепи U_A = 220 В, 1_А = 5 A, coscp = 0,8. Реактивная мощность цепи равна:

1. 0,38 квар;

2. 1,1 квар;

3. 1,14 квар;

4. 1,52 квар;

5. 3,04 квар.

2. В трехфазную сеть U_A — 220 В включают двигатель, обмотки которого рассчитаны на 127 В. В этом случае:

1. двигатель нельзя включить в сеть;

2. обмотки двигателя надо соединить треугольником;

3. звездой с нулевым проводом;

4. для ответа недостаточно данных;

5. звездой.

3. Линейные токи при постоянной ЭДС генератора и неизменных сопротивлениях нагрузки могут измениться за счет:

1. изменения фазных напряжений;

2. изменения линейных напряжений;

3. изменения фазных и линейных напряжений.

4. Ток в нулевом проводе при симметричной трехфазной системе токов равен:

1. нулю;

2. значению, меньшему суммы действующих значений фазных токов;

3. значению, большему сумме фазных токов;

4. сумме действующих значений фазных токов;

5. сумме линейных токов.

5. Условия симметричной нагрузки в трехфазной цепи:

Вариант 6

1. В трехфазной цепи U_^ = 220 В; I_^ = 2 А; Р = 380 Вт. В этом случае соsφ равен:

1. 0,8;

2. 0,5;

3. 0,6;

4. 0,4;

5. 0,7.

2. Трехфазный двигатель, обмотки которого рассчитаны на 127 В, включают в сеть UA = 380 В. Обмотки двигателя надо соеди¬нить:

1. звездой;

2. треугольником;

3. для ответа недостаточно данных;

4. звездой с нулем;

5. двигатель нельзя включать в сеть.

3. Обмотки трехфазного генератора соединены звездой. Конец первой обмотки соединен:

1. с началом второй обмотки;

2. началом третьей обмотки;

3. концом третьей обмотки;

4. концом второй и началом третьей обмоток;

5. концом второй обмотки.

4. Трехфазная симметричная нагрузка потребляет 800 Вт активной мощности. Если при cosφ = 1 потребляется 1000 Вт, то соsφ равен:

1. 0,8;

5. Обмотки, показанные на рис. 4.3.5, соединены:

1. звездой с нулевым проводом;

2. треугольником;

3. звездой;

4. другим способом;

5. для ответа недостаточно данных.

4. Вариант 7

1. При соединении обмоток генератора треугольником» начало третьей обмотки соединяется:

1. с концом первой обмотки;

2. началом второй обмотки;

3. концом второй обмотки;

4. началом второй и первой обмоток;

5. концом третьей обмотки.

2. Симметричная нагрузка трехфазной сети соединена звездой, U_^ = 660 В. Фазное напряжение равно:

1. 380 В;

2. 660 В;

3. 220 В;

4. 127 В;

5. 440 B.

3. Вольтметр для измерения фазного напряжения (рис. 4.3.6) надо включить между точками:

1. А и В;

2. В и С;

3. C и А;

4. А и С;

5. А и О.

4. Нагрузка в трехфазной цепи (рис. 4.3.7) соединена:

1. звездой;

2. треугольником;

3. параллельно;

4. последовательно;

5. звездой с нулевым проводом.

5. Лампы накаливания с U_H = 220 В включают в трехфазную сеть с U_^ = 220 В. Схема соединения ламп:

1. звездой;

2. треугольником;

3. звездой с нулевым проводом;

4. лампы нельзя включать в сеть;

5. для ответа недостаточно данных.

6. Вариант 8

1. Линейный ток 17,3 А. Фазный ток, если симметричная нагрузка 1 соединена треугольником, равен:

3. 34,6 А

2. Начало второй обмотки при соединении обмоток трехфазного генератора треугольником соединяется:

1. с концом первой обмотки;

2. концом третьей обмотки;

3. началом первой обмотки;

4. началом третьей обмотки;

5. концом второй обмотки.

3. Нагрузка в цепи, показанной на рис. 4.3.8, соединена:

1. звездой;

2. треугольником;

3. звездой с нулевым проводом;

4. последовательно;

5. параллельно.

4. К трехфазному генератору, обмотки которого соединены треугольником, подходит соединительных проводов:

1. 4;

2. 3 или 4;

5. В трехфазную сеть с U_^ = 220 В включают двигатель, обмотки которого рассчитаны на 220 В. Соединить обмотки двигателя надо:

1. звездой с нулевым проводом;

2. звездой;

3. треугольником;

4. двигатель нельзя включать в сеть;

5. для ответа недостаточно данных.

Линейные и фазные напряжения

Под симметричной трехфазной системой принято понимать совокупность трех ЭДС синусоидальной формы равной частоты, амплитуды, сдвинутых по фазе на треть периода (угол 2/3) .

График изменения ЭДС во времени, векторная диаграмма имеют вид.

Источником системы 3-х-фазного напряжения обычно служит генератор, у которого в пазах статора уложены проводники – обмотки. Плоскости этих обмоток обычно сдвинуты на 120 гр в пространстве. Под фазой участка трехфазной цепи понимают расстояние с одинаковым по величине током.

Разность потенциалов между нулевым узлом схемы и началом любой из фаз именуют фазным напряжением, условно обозначая UA, Uв, Uс. Разность потенциалов от начала вектора принято называть линейным, обозначая UAB, UBC, UCA.

Соответственно, фазные напряжения согласно 2-му закону Кирхгофа в общем случае равны:

UAB =UА- UB.

На диаграмме векторов они изображается участком от концов векторов UA, UB. По аналогии, вычисляют и другие линейные величины — UBC, UCA. При симметричной системе фазных напряжений совокупность линейных также — симметрична.

Существуют 2 способа подключения обмоток генерирующих установок и приемников электроэнергии трехфазной сети:

— звезда;

— треугольник.

При соединении звездой величина линейного напряжения равна:

Uл = v3 Uф = 1,73Uф.

К примеру, если мы имеем фазное напряжение генераторной установки равное 220В, при этом линейное будет – 380В.

Другим способом соединения, использующий трехпроходное соединение, является треугольник.

В таком случае, конец каждой обмотки подключается к началу следующей, образуя треугольник, при этом линейные провода подключены к его вершинам.

При подключении треугольником линейное напряжение генераторной установки в общем случае равно фазному:

Uл = Uф .

Исходя из этого, делаем вывод: переключение обмоток генераторной установки со звезды к треугольнику приводит к увеличению линейного напряжения в 1,73р. Выполнять подключение обмоток, используя метод треугольника, рекомендуется лишь при симметричной нагрузке, поскольку в противном случае ток, может превышать номинальные величины.

Как рассчитать регулирование напряжения распределительной линии

Регулирование напряжения

1. Введение в регулирование напряжения
2. Регулирование напряжения для ВЛ 11 кВ, 22 кВ, 33 кВ
3. Регулирование допустимого напряжения (согласно REC)
4. Значения регулирования напряжения
5. Требуемый размер конденсатора
6. Оптимальное расположение конденсаторов
7. Повышение напряжения из-за установки конденсатора
8. Рассчитать% регулирования напряжения линии распределения

Как рассчитать регулирование напряжения распределительной линии (на фото: Распределительные линии — Оахака, Мексика, 2013 через FlickR)

Введение в регулирование напряжения

Регулирование напряжения (нагрузки) предназначено для поддержания постоянного напряжения при различной нагрузке.Регулирование напряжения является ограничивающим фактором для определения размера проводника или типа изоляции.

Ток в цепи должен быть ниже, чтобы падение напряжения не превышало допустимых значений. Высоковольтная цепь должна быть проложена как можно дальше, чтобы вторичная цепь имела небольшое падение напряжения , .

к содержанию ↑

Регулирование напряжения для ВЛ 11 кВ, 22 кВ, 33 кВ

Регулирование напряжения

% = (1.06 x P x L x PF) / (LDF x RC x DF)

Где:

P — Общая мощность в кВА
L — Общая длина линии от передачи энергии до приема энергии в км.
PF — Коэффициент мощности в п.у.
RC — Постоянная регулирования (KVA-KM) на 1% падения.

RC = (KV x KV x 10) / (RCosΦ + XSinΦ)

LDF — Коэффициент распределения нагрузки.
LDF = 2 для равномерно распределенной нагрузки на питатель.
LDF> 2 Если нагрузка наклонена к силовому трансформатору.
LDF = от 1 до 2 Если нагрузка перекошена к хвостовой части питателя.

DF — фактор разнообразия в п.у

к содержанию ↑

Регулирование допустимого напряжения (согласно REC)

Регулировка максимального напряжения в любой точке распределительной линии
Часть системы распределения	Городской район (%)	Пригородная зона (%)	Сельская местность (%)
до трансформатора	2.5	2,5	2,5
до вторичной магистрали	3	2	0,0
до сервисного снижения	0,5	0,5	0,5
Итого	6,0	5,0	3,0

к содержанию ↑

Значения регулирования напряжения

Изменения напряжения в фидерах 33 кВ и 11 кВ не должны превышать следующих пределов на самом дальнем конце в условиях пиковой нагрузки и нормального режима работы системы.

• Свыше 33 кВ (-) 12,5% до (+) 10%.
• До 33 кВ (-) 9,0% (+) 6,0%.
• Низкое напряжение (-) 6,0% до (+) 6,0%

В случае, если трудно достичь желаемого напряжения, особенно в сельской местности, в этих зонах можно использовать распределительные трансформаторы 11 / 0,433 кВ (вместо обычных DT 11 / 0,4 кВ).

к содержанию ↑

Требуемый размер конденсатора

Размер конденсатора для улучшения коэффициента мощности от Cos ø1 до Cos ø2 составляет:

Требуемый размер конденсатора (Квар) = КВА1 (грех ø1 — [Cos ø1 / Cos ø2] x грех ø2)

, где KVA1 является оригинальным KVA.

к содержанию ↑

Оптимальное расположение конденсаторов

L = [1 — (KVARC / 2 KVARL) x (2n — 1)]

Где:

L — расстояние в расчете на единицу по линии от подстанции.
KVARC — Размер конденсаторной батареи
KVARL — Загрузка KVAR линии
n — относительная позиция батареи конденсаторов вдоль фидера от подстанции, если общая емкость должна быть разделена на более одного банка вдоль линии.Если все емкости ставятся в один банк, то значения n = 1.

к содержанию ↑

Повышение напряжения за счет установки конденсатора:

Повышение напряжения на

% = (КВАР (Cap) x Lx X) / 10 x Vx2

Где:

KVAR (Cap) — конденсатор KVAR
X — реактивное сопротивление на фазу
L — длина линии (миля)
V — межфазное напряжение в киловольтах

к содержанию ↑

Рассчитать% регулирования напряжения линии распределения

Рассчитать падение напряжения и% регулирования напряжения на конце трассы следующей распределительной системы 11 кВ:

Система
• имеет проводник ACSR DOG (AI 6/4.72, GI7 / 1,57)
• Ток Емкость Проводника ACSR = 205Amp,
• Сопротивление = 0,2792 Ом и реактивное сопротивление = 0 Ом,

Допустимый предел% регулирования напряжения на конце следа составляет 5%.

Метод-1 (базовая дистанция)

Падение напряжения = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) x I) / (Нет проводника / фаза x1000)) x Длина линии

Падение напряжения на нагрузке A

• Ток нагрузки в точке A (I) = КВт / 1.732xVoltxP.F
• Ток нагрузки в точке A (I) = 1500/1.732x11000x0,8 = 98 ампер.
• Требуется Нет проводника / фазы = 98/205 = 0,47 А = 1 Нет
• Падение напряжения в точке A = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) xI) / (Нет проводника / фазы x1000)) x Длина линии
• Падение напряжения в точке A = ((1,732x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x98) / 1 × 1000) x1500) = 57 Вольт
• Напряжение на конце приема в точке A = Падение напряжения на конце посылки = (1100-57) = 10943 Вольт.
• % Регулирование напряжения в точке A = ((Конец Вольт-Конец Вольт-Конец Вольт) / Конец Вольт-приемник) x100
• % Регулирование напряжения в точке A = ((11000-10943) / 10943) x100 = 0.52%
• % Регулирование напряжения в точке A = 0,52%

Падение напряжения на нагрузке B

• Ток нагрузки в точке B (I) = КВт / 1.732xVoltxP.F
• Ток нагрузки в точке B (I) = 1800 / 1,732x11000x0,8 = 118 ампер.
• Расстояние от источника = 1500 + 1800 = 3300 метров.
• Падение напряжения в точке B = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) xI) / (Нет проводника / фазы x1000)) x Длина линии
• Падение напряжения в точке B = ((1,732x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x98) / 1 × 1000) x3300) = 266 Вольт
• Напряжение на конце приема в точке B = Падение напряжения на конце передачи = (1100-266) = 10734 Вольт.
• % Регулирование напряжения в точке B = ((Конец Вольт-Конец Вольт-Конец Вольт) / Конец Вольт-приемник) x100
Регулирование напряжения
• % в точке B = ((11000-10734) / 10734) x100 = 2,48%
• % Регулирование напряжения в точке B = 2,48%

Падение напряжения при нагрузке C

• Ток нагрузки в точке C (I) = КВт / 1,732xVoltxP.F
• Ток нагрузки в точке C (I) = 2000 / 1,732x11000x0,8 = 131 А
• Расстояние от источника = 1500 + 1800 + 2000 = 5300 метров.
• Падение напряжения в точке C = ((√3x (RCosΦ + XSinΦ) xI) / (Нет проводника / фазы x1000)) x Длина линии
• Падение напряжения в точке C = ((1,732x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x98) / 1 × 1000) x5300) = 269 Вольт
• Напряжение на конце приема в точке C = Падение напряжения на конце посылки = (1100-269) = 10731 Вольт.
• % Регулирование напряжения в точке C = ((Конец Вольт-Конец Вольт-Конец Вольт) / Конец Вольт-приемник) x100
• % Регулирование напряжения в точке C = ((11000-10731) / 10731) x100 = 2.51%
• % Регулирование напряжения в точке C = 2,51%

Здесь Точка трассы% Регулирование напряжения составляет 2,51%, что находится в допустимом пределе.

к содержанию ↑

Метод-2 (Нагрузочная база)

% Регулирование напряжения = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x Длина) / Нет конд. На фазу xV (P-N)) x100

Падение напряжения на нагрузке A

• Ток нагрузки в точке A (I) = КВт / 1.732xVoltxP.F
• Ток нагрузки в точке A (I) = 1500/1.732x11000x0,8 = 98 ампер.
• Расстояние от источника = 1500 км.
• Требуется Нет проводника / фазы = 98/205 = 0,47 А = 1 Нет
• Падение напряжения в точке A = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x Длина) / V (фаза-нейтраль)) x100
• Падение напряжения в точке A = ((98x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x1,5) / 1 × 6351) = 0,52%
• % Регулирование напряжения в точке A = 0,52%

Падение напряжения на нагрузке B

• Ток нагрузки в точке B (I) = кВт / 1,732xVoltxP.F
• Ток нагрузки в точке B (I) = 1800 / 1,732x11000x0,8 = 118 ампер.
• Расстояние от источника = 1500 + 1800 = 3,3 км.
• Требуется Нет проводника / фазы = 118/205 = 0,57 Amp = 1 Нет
• Падение напряжения в точке B = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x Длина) / V (фаза-нейтраль)) x100
• Падение напряжения в точке B = ((118x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x3,3) / 1 × 6351) = 1,36%
• % Регулирование напряжения в точке A = 1,36%

Падение напряжения при нагрузке C

• Ток нагрузки в точке C (I) = кВт / 1.732xVoltxP.F
• Ток нагрузки в точке C (I) = 2000 / 1,732x11000x0,8 = 131 ампер.
• Расстояние от источника = 1500 + 1800 + 2000 = 5,3 км.
• Требуется Нет проводника / Фаза = 131/205 = 0,64 Ампер = 1 Нет
• Падение напряжения в точке C = (I x (RcosǾ + XsinǾ) x Длина) / V (фаза-нейтраль)) x100
• Падение напряжения в точке C = ((131x (0,272 × 0,8 + 0 × 0,6) x5,3) / 1 × 6351) = 2,44%
• % Регулирование напряжения в точке A = 2,44%

Здесь Конечное значение% конечной точки трассы равно 2.44%, что в допустимых пределах.

к содержанию ↑

,

Понимание трехфазного напряжения | Тихоокеанский источник энергии

Однофазное переменное напряжение

Большинство из нас знакомы с однофазным напряжением в наших домах, предоставляемым местной коммунальной службой. Для США это обычно 120 В. Для однофазного напряжения напряжение выражается как напряжение между линией и нейтралью между двумя проводниками питания (плюс защитное заземление). Нейтральный проводник обычно имеет потенциал земли, в то время как линейный проводник представляет собой синусоидальное переменное напряжение со среднеквадратичным значением 120 В переменного тока.Это означает, что пик переменного напряжения изменяется от + 169,7 В переменного тока до -169,7 В переменного тока каждые 16,667 мсек на частоте сети США 60 Гц. Для многих других стран эти номинальные значения составляют 230Vrms @ 50Hz (20 мсек).

Рисунок 1: Однофазный синусоидальный сигнал напряжения 120 В среднеквадратичного значения

Power Limited

Однофазное напряжение может выдавать только столько энергии, сколько вся энергия должна доставляться с использованием линии и нейтральных проводников. Это не проблема для домашнего использования, но для промышленного использования может потребоваться больший ток для работы машин, двигателей, освещения и других мощных нагрузок.В этих ситуациях часто желательно повысить как напряжение, так и ток, чтобы обеспечить более высокую мощность. Один из вариантов — использовать две фазы, как в некоторых американских домах, для запуска электрических сушилок. Это называется соединением с разделенной фазой, где две фазы 120 В среднеквадратичного значения находятся на 180 ° друг от друга, обеспечивая двойное напряжение 120 В или 240 В между линиями. Это удваивает доступную мощность. Расщепленная фаза обычно не используется в Европе или Азии, поскольку нормальное напряжение однофазной сети уже составляет от 220 до 240 лн.

Трехфазное переменное напряжение

Если продвинуться на один шаг дальше, нагрузки большой мощности, как правило, питаются от трех фаз.Это распределяет ток по трем, а не по одному набору проводов, обеспечивая меньшую и, следовательно, более дешевую проводку. Три источника напряжения сдвинуты по фазе на 120 ° относительно друг друга, чтобы сбалансировать токи нагрузки. Это показано на рисунке 2.

Рисунок 2: Трехфазные волны напряжения с различным вращением

Сдвиг фазы на 120 ° между каждой осциллограммой может быть выполнен в одном из двух чередований фаз — A -> B -> C или A -> C -> B. Чередование фаз не влияет на большинство нагрузок, за исключением трехфазных двигателей переменного тока, которые будут поверните в противоположном направлении, если фазовый поворот изменился.Изменение чередования фаз может быть выполнено путем замены любых двух из трех фазовых соединений. При использовании программируемого источника переменного тока, такого как серия AFX, фазовые углы для фаз B и C можно запрограммировать на 120 ° и 240 ° или 240 ° и 120 ° соответственно для изменения поворота фазы. AFX также позволяет запрограммировать фазовый дисбаланс для изучения влияния изменений фазы на тестируемую единицу.

Внимание при определении линейных напряжений

Несмотря на то, что «нормальное» трехфазное соотношение треугольника и напряжения легко фиксируется в простой формуле, это применимо только при равных линиях к нейтральным напряжениям, идеальному фазовому балансу и синусоидальным напряжениям.В этом идеальном случае соотношение между среднеквадратичным напряжением между линией и нейтралью и среднеквадратичным напряжением между линией и линией может быть выражено следующей формулой:

Это соотношение между линией нейтрали и напряжением линии и линии показано на фазовой диаграмме рисунка 3.

Рисунок 3: Трехфазная векторная диаграмма

На рисунке 4 ниже показаны два типичных примера конфигураций напряжения трехфазной сети, используемых в США. В Европе и Азии обычно используются конфигурации 220/380 В или 230/400 В.120VLN на фазу эквивалентно векторной сумме 208VLL:

В _LL = 120 В _LN * 1.732 = 207.84 В _LL

Обратите внимание на то, что конфигурация дельта-сети 480 В не имеет нейтрального соединения и называется соединением 3Wire + Ground Delta. Чтобы моделировать этот тип сети с источником питания переменного тока, трехфазная нагрузка подключается как треугольник только между тремя выходными фазами, без подключения к нейтральной выходной клемме.

Рисунок 4: Типичные конфигурации трехфазного напряжения, используемые в США

Это соотношение √3 важно при использовании программируемого трехфазного источника питания переменного тока, поскольку все источники питания переменного тока типа T & M программируются только в линейном и нейтральном напряжении.Таким образом, если какое-либо из указанных условий не выполняется, вы не можете просто полагаться на эту формулу для определения линейного напряжения:

1. Одинаковые напряжения VLN на всех трех фазах
2. Сбалансированные фазовые углы на фазах B и C
3. Низкие искажения, чистая синусоида

Небольшой сдвиг фазы на одной или нескольких из трех фаз может оказать значительное влияние на напряжения V _LL , что также приводит к дисбалансу тока нагрузки.

Искаженное напряжение, вызванное нелинейной нагрузкой на одной или нескольких фазах, также может сбрасывать линейные напряжения.

Почему это важно?

Программируемые трехфазные источники питания переменного тока

имеют регулируемые углы фазы и часто поддерживают произвольную форму сигнала. Это означает, что взаимосвязь между линией и нейтралью и напряжением между линией и цепью не обязательно является «фиксированной». Как правило, все трехфазные программируемые источники питания переменного тока запрограммированы в линейной на нейтральную RMS, независимо от типа нагрузки (дельта или Wye). Таким образом, может потребоваться фактически измерить результирующее напряжение между линиями, так как его вычисление недопустимо, если эти условия не выполняются.

Заключение

При тестировании трехфазных нагрузок обратите особое внимание на параметры напряжения и фазы, делая предположения о напряжениях между линиями, приложенных к тестируемому устройству.

,

что такое межфазное напряжение? что такое линейное напряжение

В чем разница между ИБП и инвертором? какой ИБП лучше, а кто получил преимущество? В чем разница между & инвертором? какой ИБП лучше и кто получил преимущество 12 В, 24 В, 36 В и т. д. каковы преимущества 12 В, 24 В, 36 В и т. д. и каковы недостатки 12 В, 24 В, 36 В и т. д. Спасибо

0 ответов

---

Как мы знаем, диод работает как на отрицательном, так и на положительном, но преобразуя переменный ток в постоянный, мы должны дать / с отрицательного с диодной или положительной стороны.пожалуйста, дайте мне ответ.

0 ответов cpgn,

---

Почему потребляемая мощность всегда постоянна, даже если вентилятор скорость изменилась?

4 ответов

---

, почему мы делаем 2 типа заземления на трансформаторе, а именно: заземление тела и заземление, что такое функция. я собираюсь установить трансформер 5oo kva и DG 380 kva какое значение заземления должно быть

8 ответов Altrion Technologies,

---

Чем отличаются VSD, VFD, VSDS, они такие же, как постоянный ток для управления постоянным током с использованием упомянутого выше

0 ответов

---

---

Определить систему управления без обратной связи.

0 ответов

---

У меня 320 Kva DG. Установил, что его KWh работает 77, как я могу рассчитать в электрическую единицу.

2 ответов Anuj Enterprises, Шнайдер,

---

Каковы основные компоненты серводвигателя?

0 ответов БАРК,

---

сэр IAM из электротехники и электроники, могу ли я появиться для hpcl офлайновой реквизиции? если да, пожалуйста, напишите мне на vikram_raju25 @ Yahoo.совместно

0 ответов HPCL,

---

Я хочу сделать мини-проект. Сейчас я учусь в 6-м полуфинале тор EEE Engineering.

0 ответов

---

Что такое жгут проводов?

0 ответов

---

3) Как выполняется заземление? Как это измеряется? Напишите метод заземления? Как сопротивление земли поддерживается на низком уровне?

1 ответов Инновационная Энергия,

---

3-фазные значения мощности, напряжения и тока

Трехфазное треугольное соединение: линия, фазовый ток, напряжения и мощность в Δ Конфигурация

Что такое дельта-соединение (Δ)?

Дельта или ячеистое соединение ( Δ ) Система также известна как Трехфазная трехпроводная система ( 3-фазная 3-проводная ), и она является наиболее предпочтительной системой для передачи электроэнергии переменного тока при распределении, Звездное соединение обычно используется.

В системе взаимосвязи Delta (также обозначаемой Δ ) начальные концы трех фаз или катушек соединены с конечными концами катушки. Или начальный конец первой катушки соединен с конечным концом второй катушки и т. Д. (Для всех трех катушек) и выглядит как замкнутая сетка или цепь, как показано на рис. (1).

Проще говоря, все три катушки соединены последовательно, образуя замкнутую сетку или цепь. Три провода выведены из трех соединений, и все исходящие токи от соединения считаются положительными.

В соединении Delta , соединение трех обмоток выглядит как короткое замыкание, но это не так, , если система сбалансирована, тогда значение алгебраической суммы всех напряжений вокруг ячейки равно нулю в соединении Delta ,

Когда клемма открыта в Δ, то нет шансов течь с основной частотой вокруг замкнутой сетки.

Также прочитайте:

Полезно помнить: В конфигурации Delta в любой момент значение ЭДС одной фазы равно результату значений ЭДС двух других фаз, но в противоположном направлении.

Рис (1). 3 Значения фазы, напряжения и тока в треугольнике (Δ)

Значения напряжения, тока и мощности в треугольнике (Δ)

Теперь мы найдем значения линейного тока, линейного напряжения, фазного тока, фазных напряжений и Питание в трехфазной системе переменного тока Delta.

Линейное напряжение (V _L ) и Фазные напряжения (V _Ph ) в соединении треугольником

На рисунке 2 видно, что между двумя клеммами имеется только одна фазовая обмотка (т.е.е. между двумя проводами есть одна фазовая обмотка). Следовательно, в Delta Connection, напряжение между (любой парой) двух линий равно фазному напряжению фазной обмотки , которая подключена между двумя линиями.

Поскольку последовательность фаз R → Y → B, следовательно, направление напряжения от фазы R к фазе Y положительное (+), и напряжение фазы R опережает напряжение фазы Y на 120 °. Аналогично, напряжение фазы Y направлено на 120 ° от напряжения фазы B, а ее направление положительно от Y к B.

Если линейное напряжение между;

• Линия 1 и Линия 2 = V _RY
• Линия 2 и Линия 3 = V _YB
• Линия 3 и Линия 1 = V _BR

Затем мы видим, что V _RY ведет V _YB на 120 ° и V _YB отводят V _BR на 120 ° .

Предположим,

V _RY = V _YB = V _BR = V _L …………… (Напряжение линии)

Затем

V _L = V _PH

I.е. в соединении треугольником, линейное напряжение равно фазному напряжению .

Линейные токи (I _L ) и Фазные токи (I _Ph ) в соединении треугольником

Ниже будет показано (рис. 2), что суммарный ток каждой линии равен разность векторов между двумя фазными токами в соединении Delta , протекающем через эту линию. т.е. .;

• Ток в линии 1 = I ₁ = I _R — I _B
• Ток в линии 2 = I ₂ = I _Y — I _R
• Ток в линии 3 = I ₃ = I _B — I _Y

{Разница в векторах}

Рис. (2).Ток линии и фазы, напряжение линии и фазы в соединении дельта (Δ)

Ток линии 1 можно определить, определив векторную разницу между I _R и I _B , и мы можем сделать это, увеличив I _B Вектор в обратном порядке, так что I _R и I _B составляют параллелограмм. Диагональ этого параллелограмма показывает разность векторов I _R и I _B , которая равна току в строке 1 = I ₁ .Кроме того, путем изменения вектора I _B он может указывать как (-I _B ), следовательно, угол между I _R и -I _B (I _B , при обращении = -I _B ) составляет 60 °. Если

I _R = I _Y = I _B = I _PH …. Токи фаз

Тогда;

Ток, протекающий по линии 1, будет;

I _L или I ₁ = 2 x I _PH x Cos (60 ° / 2)

= 2 x I _PH x Cos 30 °

= 2 x I _PH x ( √3 / 2) …… Поскольку Cos 30 ° = √3 / 2

I _L = √3 I _PH

i.е. В соединении треугольником ток в линии в √3 раза превышает фазный ток.

Точно так же мы можем найти развёртывание двух линейных токов, как указано выше. т. е.

I ₂ = I _Y — I _R … Разница векторов = √3 I _PH

I ₃ = I _B — I _Y … Разность векторов = √3 I _PH

As, все линейные токи равны по величине, то есть

I ₁ = I ₂ = I ₃ = I _L

Следовательно,

IL = √3 I _PH

Из рисунка выше видно;

• Линейные токи находятся на 120 ° друг от друга
• Линейные токи отстают на 30 ° от своих соответствующих фазных токов
• Угол Ф между линейными токами и соответствующими линейными напряжениями равен (30 ° + Ф), т.е.е. ток каждой линии отстает на (30 ° + Ф) от соответствующего напряжения линии.

Связанный пост: нагрузка освещения звезды и треугольника

Мощность в соединении треугольника

Мы знаем, что мощность каждой фазы;

Мощность / Фаза = В _{PH x} I _PH x CosФ

И общая мощность трех фаз;

Общая мощность = P = 3 x В _{PH x} I _PH x CosФ … .. (1)

Мы знаем, что значения фазного тока и фазного напряжения в соединении треугольником;

I _PH = I _L / √3…., (От I _L = √3 I _PH )

В _PH = V _L

Приведение этих значений в уравнение мощности ……. (1)

P = 3 x В _L x (I _L / √3) x CosF …… (I _PH = I _L / / √3)

P = √3 x√ 3 x В _L x (I _L / √3) x CosФ… {3 = √3x√3}

P = √3 x V _L x I _L x CosФ …

Следовательно доказано;

Мощность в соединении треугольником ,

P = 3 x В _{PH x} I _PH x CosФ ….или

P = √3 x В _L x I _L x CosФ

Где Cos Φ = Коэффициент мощности = фазовый угол между фазным напряжением и фазным током (не между линейным током и линейным напряжением).

То же самое объясняется в трехфазных MCQ с пояснительным ответом (MCQ № 1)

Полезно помнить:

В соединениях типа звезда и треугольник общая мощность на сбалансированной нагрузке одинакова для .

т. Е. Общая мощность в трехфазной системе = P = √3 x В _L x I _L x CosФ

Полезно знать:

Сбалансированная система — это система, в которой:

• Все трехфазные напряжения равны по величине
• Все фазные напряжения находятся в фазе друг с другом i.е. 360 ° / 3 = 120 °
• Все трехфазные токи равны по величине
• Все фазные токи синфазны друг другу, т. Е. 360 ° / 3 = 120 °
• Трехфазная сбалансированная нагрузка — это система, в которой нагрузка подключены через три фазы идентичны.

Читайте также:

.