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.

Układ trójfazowy połączony w trójkąt :

Odbiornik		Pomiary											Obliczenia
	Przew.	UA	UB	UC	U0	IA	IB	IC	I0	PA	PB	PC	P	Q	S
	zerowy	V	V	V	V	A	A	A	A	W	W	W	W	var	VA
symetr.	tak	120	120	120	-	0,55	0,54	0,55	0	64	62	64	190	51	197
	nie	120	120	120	1,4	0,55	0,54	0,59	0	65	64	63	192	59	203
niesym.	tak	120	120	120	-	0,49	0,65	0,79	0,35	54	55	90	200	111	229
	nie	135	132	97	24	0,55	0,61	0,64	-	70	80	58	208	59	216
przerwa	tak	120	120	122	-	0,49	0,65	0	0,39	51	74	0	125	57	137
w A	nie	130	92	165	45	0,49	0,49	0	-	54	42	0	96	51	109
zwarcie w A	nie	120	205	210	0	0,8	1,12	1,5	-	158	220	0	378	132	400

X_n = Z_n sin ϕ_n

Q = U_n I_n sin ϕ_n

P = P_A+P_B+P_C

gdzie: n - kolejna faza A, B, C

1) Odbiornik symetryczny:

Parametry układu: R₁=R₂=R₃=217Ω

Z przewodem zerowym:

R_A=211 Ω R_B=212 Ω R_C=211 Ω

cosϕ_A=0,97 cosϕ_B=0,95 cosϕ_C=0,97

ϕ_A=14 ° ϕ_B=17 ° ϕ_C=14 °

Q_A=16 var Q_B=19 var Q_C=16 var

S_A=66 VA S_B=64,8 VA S_C=66 VA

Bez przewodu zerowego:

R_A=214,8 Ω R_B=219,4 Ω R_C=181 Ω

cosϕ_A=0,98 cosϕ_B=0,98 cosϕ_C=0,88

ϕ_A=11,4 ° ϕ_B=11,4 ° ϕ_C=28,3 °

Q_A=13 var Q_B=12,8 var Q_C=33,56 var

S_A=66,3 VA S_B=65,26 VA S_C=71,38 VA

2) Odbiornik niesymetryczny:

Parametry układu: R₁=217Ω; R₂=180Ω; R₃=150Ω; R_L=18,1Ω; L=0,29H

Z przewodem zerowym:

R_A=225 Ω R_B=130 Ω R_C=144,2 Ω

cosϕ_A=0,92 cosϕ_B=0,7 cosϕ_C=0,94

ϕ_A=23 ° ϕ_B=45,5 ° ϕ_C=20 °

Q_A=23 var Q_B=55,63 var Q_C=32,42 var

S_A=58,7 VA S_B=78,22 VA S_C=95,66 VA

Bez przewodu zerowego:

R_A=231,4 Ω R_B=215 Ω R_C=141,6 Ω

cosϕ_A=0,94 cosϕ_B=0,99 cosϕ_C=0,93

ϕ_A=20 ° ϕ_B=8,1 ° ϕ_C=21,5 °

Q_A=25,4 var Q_B=11,34 var Q_C=22,75 var

S_A=74,46 VA S_B=80,8 VA S_C=62,3 VA

3) Odbiornik niesymetryczny - przerwa w fazie C

Parametry układu: R₁=217Ω; R₂=180Ω; R₃=150Ω; R_L=18,1Ω; L=0,29H

Z przewodem zerowym:

R_A=212,4 Ω R_B=175,1 Ω R_C= ∞ Ω

cosϕ_A=0,86 cosϕ_B=0,94 cosϕ_C= 0

ϕ_A=30,6 ° ϕ_B=20 ° ϕ_C=90 °

Q_A=30 var Q_B=26,67 var Q_C=0 var

S_A=59,16 VA S_B=78,65 VA S_C=0 VA

Bez przewodu zerowego:

R_A=225 Ω R_B=175 Ω R_C= ∞ Ω

cosϕ_A=0,84 cosϕ_B=0,93 cosϕ_C= 0

ϕ_A=32,8 ° ϕ_B=21,5 ° ϕ_C=90 °

Q_A=34,5 var Q_B=16,52 var Q_C=0 var

S_A=64 VA S_B=45,13 VA S_C=0 VA

4. Odbiornik niesymetryczny - zwarcie w fazie C

Parametry układu: R₁=217Ω; R₂=180Ω; R₃=150Ω; R_L=18,1Ω; L=0,29H

Bez przewodu zerowego:

R_A=246,8 Ω R_B=175,3 Ω R_C= 0 Ω

cosϕ_A=0,96 cosϕ_B=0,93 cosϕ_C= 0

ϕ_A=16,2 ° ϕ_B=21,5 ° ϕ_C=90 °

Q_A=45,75 var Q_B=86,2 var Q_C=0 var

S_A=164,5 VA S_B=236,2 VA S_C=0 VA

Wnioski:

Zgodnie z celem ćwiczenia dokonaliśmy analizy rozkładu prądów i napięć w układzie trójfazowym połączonym w gwiazdę. W przypadku obwodów trójfazowych symetrycznych połączonych w gwiazdę cosinus przesunięcia fazowego jest w przybliżeniu równy 1. Natomiast w obwodach niesymetrycznych, szczególnie dla przerwy lub zwarcia w jednej z faz, cosinus może znacznie odbiegać od jedynki. W przypadku zwarcia w jednej z faz wzrasta pobór prądu co powoduje wzrost poboru mocy w pozostałych fazach.

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 duże napięcie niesymetrii, co powoduje zakłócenie warunków zasilania odbiorników. W układach elektroenergetycznych stosowanych w praktyce 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.

.

Badanie obwodu trójfazowego

3

1

---