Badanie obwodów trójfazowych, 3fazyed8, LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI


LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI

POLITECHNIKA RADOMSKA im. Kazimierza Pułaskiego

TEMAT:

Badanie obwodu trójfazowego

PROWADZĄCY:

DATA:

WYKONALI:

OCENA:

GRUPA

Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest analiza rozkładu napięć, prądów i mocy odbiorników trójfazowych symetrycznego oraz niesymetrycznego, połączonych w gwiazdę, a także odbiornika symetrycznego połączonego w trójkąt.

Xn = Zn sin ϕn

Q = Un In sin ϕn

P = PA+PB+PC

Układ trójfazowy połączony w gwiazdę:

Odbiornik

Pomiary

Przew.

UA

UB

UC

U0

IA

IB

IC

I0

PA

PB

PC

zerowy

V

V

V

V

A

A

A

A

W

W

W

symetryczny

1

tak

95

95

95

-

0,38

0,44

0,42

0,04

34

37

36

2

nie

100

94

95

3,8

0,40

0,43

0,42

-

37

36

35

niesymetrycz.

3

tak

95

95

95

-

0,72

0,75

0,76

0,28

59

68

63

4

nie

99

84

104

12,5

0,74

0,66

0,83

-

64

53

75

przerwa

5

tak

95

95

95

-

0,71

0

0,76

0,41

58

0

64

w fazie A

6

nie

86

124

82

28

0,65

0

0,66

-

49

0

48

zwarcie w f. A

7

nie

165

0

165

96

1,24

1,82

1,25

-

180

2

190

Obliczenia

cosϕA

cosϕB

cosϕC

ϕA

ϕB

ϕC

QA

QB

QC

SA

SB

SC

Q

S

ZA

ZB

ZC

-

-

-

°

°

°

var

var

var

VA

VA

VA

var

VA

Ω

Ω

Ω

1

0.94

0.88

0.90

19.6

27.7

25.5

11.4

17.2

15.5

36.1

41.8

39.9

49

118

250

216

226

2

0.92

0.89

0.87

22.3

27.0

28.6

14.0

16.3

16.8

40

40.4

39.9

53

120

250

219

226

3

0.86

0.95

0.87

30.3

17.3

29.2

29.8

20.3

30.7

68.4

71.2

72.2

94

212

132

127

125

4

0.87

0.95

0.86

29.1

17.0

29.6

31.1

15.5

37.1

73.2

55.4

86.3

97

215

134

127

125

5

0.86

0.88

30.7

27.5

29.6

29.6

67.4

0

72.2

68

140

134

∞

125

6

0.87

0.88

28.7

27.5

23.5

22.1

55.9

0

54.1

52

110

132

∞

124

7

0.88

0.92

28.3

22.9

85.5

73.9

204

0

206

174

411

133

0

132

Napięcie niesymetrii wyznaczone teoretycznie:

  1. dla obwodu symetrycznego:

  1. dla obwodu niesymetrycznego:

Układ trójfazowy połączony w trójkąt :

UAB

UBC

UCA

IA

IB

IC

P1

P­­­­2

P3

P

IAC

IBC

ICA

V

V

V

A

A

A

W

W

W

W

A

A

A

90

86

86

0,6

0,59

0,6

44

1

42

87

0,35

0,32

0,32

Wnioski:

Dokonaliśmy analizy rozkładu prądów i napięć w układzie trójfazowym połączonym w gwiazdę dla odbiornika symetrycznego i niesymetrycznego oraz dla odbiornika symetrycznego połączonego w trójkąt. W przypadku obwodów trójfazowego symetrycznego cosinus przesunięcia fazowego powinien być w przybliżeniu równy 1. Otrzymane przez nas wyniki dały wartości rzędu 0.9, czyli kąt około 20 stopni o charakterze indukcyjnym. Jest to wynik odbiegający od rzeczywistości, ponieważ odbiornik był o charakterze czysto rezystancyjnym. Natomiast jako odbiornik niesymetryczny wykorzystaliśmy w fazie B równoległe połączenie rezystora o wartości ok. 100 omów oraz kondensatora o pojemności 10 μF (XC=300 omów). Otrzymane wyniki dały nam w fazie B wartość przesunięcia fazowego mniejszą niż dla obciążenia rezystancyjnego.

Wszystkie te rozbieżności musiały wynikać ze zbyt małej dokładności przeprowadzonych przez nas pomiarów. Do dokładniejszego wyznaczania wartości cosinusaϕ przydałoby się zastosować miernik cosinusϕ.

Dla symetrycznego odbiornika w układzie z przewodem zerowym zauważyliśmy przepływ bardzo małego prądu wyrównawczego, a bez przewodu zerowego - małe napięcie niesymetrii. Dla odbiornika niesymetrycznego w przewodzie zerowym płynie dosyć duży prąd uzależniony od różnic w impedancji poszczególnych odbiorników, zaś bez przewodu występuje napięcie niesymetrii. W naszym przypadku jest ono niewielkie ze względu na niewielkie różnice impedancji.

Obliczyliśmy to napięcie teoretycznie i otrzymane wyniki są bardzo zbliżone do otrzymanych z pomiarów.

W układach elektroenergetycznych stosowanych w praktyce przerwa w przewodzie zerowym może to doprowadzić w skrajnych przypadkach nawet do uszkodzenia odbiornika, gdyż napięcie fazowe może osiągnąć wartość zbliżoną do napięcia międzyfazowego, szczególnie w przypadku zwarcia w jednej z faz.

Przy pomiarze mocy w układzie połączonym w gwiazdę zauważamy, że tylko dwa watomierze pokazują pewne wskazania. Trzeci natomiast w danym układzie wskazywałby moc bierną, ale ze względu na to, że odbiornik był czysto rezystancyjny wskazywał 0 (przesunięcie fazowe pomiędzy prądem a napięciem wynosiło 90 stopni). Pozostałe dwa watomierze były połączone w typowy układ Arona i wystarczają one do pomiaru mocy sumarycznej.

Wykresy wskazowe poszczególnych układów wykreślone zostały na papierze milimetrowym.

Badanie obwodu trójfazowego

3

1


Wyszukiwarka