МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Электротехника 1.3 ИДЗ_ Вариант- 11 Исполнитель: студент группы Ковтун А.П. З-2Д01 Руководитель: преподаватель Каталевская А.В. Томск – 2022 Задание 3. Для электрических цепей, схемы которых изображены на рис. 3.1–3.3, по заданным параметрам трехфазной симметричной нагрузки ZkRkjXk и линейному напряжению источника электрической энергии (табл. 3): 1) рассчитать фазные и линейные токи, записать все токи в показательной форме; 2) рассчитать и записать в показательной форме фазные напряжения; 3) рассчитать полную мощность, активную и реактивную мощности симметричного трехфазного приемника; 4) определить фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе (для четырехпроводной схемы) и фазные напряжения приемников для одного из несимметричных режимов электрической цепи, указанных в примечании к таблице 3; 5) построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений для случая симметричного режима. Таблица 3 Данные к задаче 3 Вар. Рис. Лин. R1, R2, R3, X1, X2, X3, Примечание напр. U, Ом Ом Ом Ом Ом Ом В 11 3.1 380 12 12 12 6 6 6 Короткое (инд.) (инд.) (инд.) замыкание фазы «b» Рис. 3.1 Решение: 1. Определяем фазные напряжения: Так как задана схема соединения звездой, то фазные напряжения меньше линейных в 3 раз. Uф Uл 3 380 220 В 3 Не смотря на то, что в цепи отсутствует нейтральный провод, напряжение смещения нейтрали будет отсутствовать, поскольку заданная цепь симметрична. Следовательно, фазные напряжения источника питания и потребителей будут равны: U А U a 220e j 0 220 В U В U b 220e j120 110 j190 В U С U c 127e j120 110 j190 В 2. Определим фазные и линейные токи, которые при заданной схеме соединения будут равны между собой и могут быть рассчитаны по закону Ома: Ia Ua Ua 220e j 0 220e j 0 16,353e j 27 14, 626 j 7,313 A j 27 Z1 R1 jX 1 12 j 6 13, 416e Ib Ub Ub 220e j120 220e j120 16,353e j147 13, 646 j 9, 01 A j 27 Z 2 R2 jX 2 12 j 6 13, 416e Uc Uc 220e j120 220e j120 Ic 16,353e j 93 0,98 j16,323 A j 27 Z3 R3 jX 3 12 j 6 13, 416e 3. Рассчитываем активную и реактивную мощности трехфазного симметричного приемника: В случае, когда трехфазный приемник является симметричным, мощности всех фаз приемника будут одинаковыми, а полная мощность всех трех фаз будет равна, соответственно: S 3Sa 3U a I a* 3 220e j 0 16,353e j 27 10762,9e j 27 9627 j 4813 BA Тогда активная и реактивная мощности трехфазного симметричного приемника будут равны: P 9627 Bт;Q 4813вар. 4. Векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений строим на комплексной плоскости в масштабе mu = 4 В/мм, mI = 1 А/мм (рис. 3.1.1). Рис. 3.1.1 2 5. Определим фазные и линейные токи и фазные напряжения приемников для режима короткого замыкания фазы b (рис. 3.1.2). Рис. 3.1.2 При коротком замыкании фазы b нагрузки фаз а и c оказываются включены на линейные напряжения, которые будут являться фазными напряжениями для потребителей: U a U AB 380e j 30 329 j190 B U с U ВС 380e j 90 380e j 90 j380 B Фазные (они же линейные) токи: Ia Ua 380e j 30 28,324e j 3 28, 285 j1, 482 A j 27 Z1 13, 416e Ic Uc 380e j 90 28,324e j 63 12,859 j 25, 237 A j 27 Z 3 13, 416e I a I b I c 0 I b I a I c (28, 285 j1, 482) (12,859 j 25, 237) 41,144 j 23, 755 47,51e j150 A 3 Литература 1. Лукутин А.В. Электротехника и электроника: учеб. пособие / А.В.Лукутин, Е.Б.Шандарова. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 198 с. 2. Аристова Л.И. Сборник задач по электротехнике: учеб. пособие / Л.И.Аристова, А.В.Лукутин. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 108 с. 3. Борисов Ю.М. Электротехника / Ю.М.Борисов, Д.Н.Липатов, Ю.Н.Зорин. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 551 с. 4. Волынский Б.А. Электротехника / Б.А.Волынский, Е.Н.Зейн, В.Е.Шатерников. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 525 с. 5. Касаткин А.С. Электротехника / А.С.Касаткин, М.В.Немцов. – М.: Высш. шк., 2000. – 542 с. 4