Определения мощности сети по напряжению и току, расчет по формулам. Полная мощность формула для трехфазной сети

Как найти мощность трехфазной сети по току и напряжению, расчет по формулам

Трехфазные и однофазные сети распространены примерно одинаково в частных и многоквартирных домах. Но стоит заметить, что промышленная сеть является трехфазной по умолчанию и в большинстве случаев к улице, где расположены частные дома или к многоквартирному дому подходит как раз-таки трехфазная сеть. А уже потом ее разветвляют на три однофазные, и заводят к конечному потребителю тока.

Расчет сделан не просто так, а с целью обеспечить максимально эффективную передачу электричества от электростанции к вам, а также преследуется цель наибольшего снижения потерь электричества в транспортировочном процессе, ведь на ток оказывает сопротивление проводник, по которому этот самый ток течет.

Если вам интересно, какая сеть у вас в доме или квартире, то определить это достаточно просто. Если вы откроете электрический щиток и посмотрите, сколько проводов используется для вашей квартиры, то если вы увидите 2 или 3 провода, это однофазная сеть, 1 и 2 провод — это фаза и ноль, 3 провод, если он присутствует — это заземление. В трехфазной же сети проводов будет или 4, или 5. Три фазы А, В,С, ноль и если присутствует — заземляющий проводник.

Так же определяется и количество фаз по так называемому пакетнику, вводному автоматическому выключателю. Для однофазной сети выделяется 2 или 1 сдвоенный кабель, а в трехфазной будет 1 строенный кабель и одинарный. Но не следует забывать о напряжении, с которым нужно быть очень осторожным.

Для того чтобы произвести расчет по току, и расчет по напряжению чтобы узнать мощность несложно, как правило, в трехфазных сетях нуждаются большие энергопотребители. С помощью формулы, приведенной в статье, произвести расчет мощности, используя значения тока и напряжения, вы сможете с легкостью.

Узнаем потребляемую мощность электричества

Итак, перейдем к существу, нам нужно узнать мощность электричества по току и напряжению. Прежде всего нужно знать, сколько потреблять энергии вы будете. Это легко узнать, сопоставив все энергопотребители в вашем доме. Давайте выберем самую распространенную технику, без которой не обойтись современному человеку. Кстати, узнать сколько потребляет тот или иной прибор, можно в паспортных данных вашего электроприбора, или на бирке, которая может быть на корпусе. Начнем с самого высокого потребления напряжения:

Стиральная машина — 2700 Ватт
Водонагреватель (бойлер) — 2000 Ватт
Утюг — 1875 Ватт
Кофеварка — 1200 Ватт
Пылесос — 1000 Ватт
Микроволновая печь — 800 Ватт
Компьютер — 500 Ватт
Освещение — 500 Ватт
Холодильник — 300 Ватт
Телевизор — 100 Ватт

По формуле нам нужно все добавить и поделить на 1000, для перевода из ватт в киловатты.

Суммарно у нас получилось 10975 Ватт, переведем в киловатты, поделив на 1000.

Итого у нас потребление 10.9 кВт.

Для обычного обывателя вполне достаточно и одной фазы. Особенно если вы не собираетесь включать все одновременно, что, конечно же, маловероятно.

Но нужно помнить что потребление тока может быть значительно выше, особенно если вы живете в частном доме и/или у вас есть гараж, тогда потребление одного прибора может составлять 4-5 кВт. Тогда вам будет предпочтительнее трехфазная сеть, как более мощная и позволяющая подключать значительно более мощных потребителей тока.

Трехфазная сеть

Давайте более подробно рассмотрим именно трехфазную сеть, как более предпочтительную для нас. Для начала приведем сравнительную характеристику однофазной и трехфазной сети. Выделим некоторые плюсы и минусы.

Когда используется трехфазная сеть есть вероятность что нагрузка распределиться неравномерно на каждую фазу. Если, к примеру, от первой фазы будет запитан электрический котел и мощный нагреватель, а от второй — телевизор и холодильник, то будет иметь место такое явления, как «перекос фаз» — несимметрия напряжений и токов, что может быть следствием выхода из строя некоторых потребителей тока. Для избежания подобной ситуации следует тщательнее планировать распределение нагрузки еще на начальном этапе проектирования сети.

Также трехфазной сети потребуется большее число проводов, кабелей и автоматических выключателей, пропускающих ток, так как мощность будет значительно выше, соответственно монтаж такой сети будет дороже.

Однофазная сеть по возможной потенциальной мощности уступает трехфазной. Так что если вы предполагаете использовать много мощных потребителей тока, то второй вариант будет соответственно лучше. Для примера, если в дом заходит двужильный (трехжильный если он с заземлением), с линии электропередач, кабель сечением 16 мм2, тогда общая мощность всех электропотребителей в доме не должна превышать 14кВт, как в примере, наведенном выше.

Но если же вы будете использовать то же сечение провода для трехфазной сети, но соответственно кабель будет 4-5 жильным, то уже тогда максимальная суммарная мощность будет равняться уже 42 кВт.

Рассчитываем мощность трехфазной сети

Для расчета примем некий производственный цех, в котором установлены тридцать электродвигателей. В цех заходит четырехпроводная линия, помним что это 3 фазы: A, B, C, и нейтраль(ноль). Номинальное напряжение 380/220 вольт. Суммарная мощность всех двигателей составляет Ру1 — 48кВт, еще у нас есть осветительные лампы в мастерской, суммарная мощность которых составляет Ру2- 2кВт.

Ру — установленная суммарная мощность группы потребителей, по величине равная сумме их заявленных мощностей, измеряется в кВт.
Кс — коэффициент спроса при режиме наивысшей нагрузки. Коэффициент спроса учитывает самое большое возможное число включений приемников группы. Для электродвигателей коэффициент спроса должен брать в расчет величину их загрузки.

Коэффициент спроса для осветительной (освещения) нагрузки, то есть освещения, Кс2-0,9, и для силовой нагрузки, то есть электродвигателей Кс1=0,35. Усредненный коэффициент мощности для всех потребителей cos( φ ) = 0,75. Необходимо найти расчетный ток линии.

Расчет

Подсчитаем расчетную силовую нагрузку P1 = 0,35*48 = 16,8 кВт

и расчетную осветительную нагрузку Р2 = 0,9 *2 = 1.8 кВт.

Полная расчетная нагрузка P = 16,8+1,8=18,6 кВт;

Расчетный ток считаем с помощью формулы:

где

Р — расчетная мощность потребителя (электродвигатели и освещение), кВт;

Uн — напряжение номинальное на клеммах приемника, которое равняется междуфазному (линейному, когда подключается фаза и фаза, тоесть 380 В) то есть напряжению в сети, от которой он запитан, В;

cos ( φ ) — коэффициент мощности приемника.

Таким образом, мы произвели расчет мощности по току, который позволит вам разобраться с трехфазными сетями. Но перейдя непосредственно к монтажу системы не забывайте технику безопасности, ведь ток и напряжение опасное для вашей жизни явление.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

elektro.guru

Расчет мощности трехфазного тока

Равномерное значение трехфазной нагрузки представляет собой протекание по каждому фазному проводнику одинакового тока. При этом, значение силы тока в нулевом проводнике будет равным нулю. Наиболее ярко, равномерная нагрузка фаз проявляется в трехфазных электрических двигателях. Для них расчет мощности фазного тока производится по формуле P = 3*Uф*I* cos(φ) = 1,73Uл*I* cos(φ).

В случае протекания по фазам токов, различных по величине, то данная нагрузка будет неравномерная или несимметричная. В такой ситуации, по нулевому проводу будет происходить протекание электрического тока. При неравномерной нагрузке, определение мощности будет производиться по формуле Pобщ = Ua*Ia* cos(φ1) + Ub*Ib* cos(φ2) + Uc*Ic* cos(φ3).

Измерение мощности ваттметром

Измерение мощности электрического тока производится при помощи специальных измерительных приборов, в роли которых выступают ваттметры.

При условии симметричной нагрузки, мощность, поступающая от трехфазной системы, легко определяется с использованием одного однофазного ваттметра. В четырехпроводную систему, имеющую нулевой провод, включение токовой обмотки ваттметра производится последовательным способом с одним из проводов фаз. Для подключения обмотки напряжения используется фазный и нулевой провод. Такое включение дает возможность определить с помощью ваттметра мощность одной из фаз (Рф). Поскольку равномерная нагрузка предполагает одинаковую мощность всех трех фаз, то общая мощность трехфазной системы будет равна: Р = 3Рф.

В системе, состоящей из трех проводов, включение обмотки ваттметра осуществляется к линейному напряжению сети, а через токовую обмотку проходит линейный ток. Таким образом, показатель мощности трехфазной системы враз превышает данные ваттметра Pω, т. е. Р= Рω.

Расчет мощности фаз при несимметричной нагрузке

В случае несимметричной нагрузки, расчет мощности фазного тока и ее практическое определение производится с помощью нескольких ваттметров.

В такой ситуации, для определения мощности системы из четырех проводов, используются сразу три ваттметра. Обмотка напряжения каждого из них, включается между нулевым проводом и соответствующим проводом фазы. Таким образом, общая мощность системы из трех фаз будет равна суммарной мощности каждой из них.

Для трехпроводной системы применяется два ваттметра. Здесь соединяются обмотки напряжений в каждом ваттметре, входные зажимы обмотки тока и свободный линейный провод. Общая мощность будет состоять из показаний двух ваттметров.

electric-220.ru

Расчет мощности по току и напряжению: Таблицы расчета!

Чтобы обезопасить себя при работе с бытовыми электроприборами, необходимо в первую очередь правильно вычислить сечение кабеля и проводки. Потому-что если будет неправильно выбран кабель, это может привести к короткому замыканию, из за чего может произойти возгорание в здание, последствия могут быть катастрофическими.

Это правило относиться и к выбору кабеля для электродвигателей.

Расчёт мощности по току и напряжению

Данный расчет происходит по факту мощности, проделывать его необходимо еще до начала проектирование своего жилища (дома, квартиры).

Из этого значение зависят кабеля питающие приборы которые подключены к электросети.
По формуле можно вычислить силу тока, для этого понадобиться взять точное напряжение сети и нагрузку питающихся приборов. Ее величина дает нам понять площадь сечение жил.

Если вам известны все электроприборы, которые в будущем должны питаться от сети, тогда можно легко сделать расчеты для схемы электроснабжение. Эти же расчеты можно выполнять и для производственных целей.

Однофазная сеть напряжением 220 вольт

Формула силы тока I (A — амперы):

I=P/U

Где P — это электрическая полная нагрузка (ее обозначение обязательно указывается в техническом паспорте данного устройства), Вт — ватт;

U — напряжение электросети, В (вольт).

В таблице представлены стандартные нагрузки электроприборов и потребляемый ими ток (220 В).

На рисунке вы можете видет схему устройства электроснабжение дома при однофазном подключении к сети 220 вольт.

Схема приборов при однофазном напряжении

Как и показано на рисунке, все потребители должны быть подключены к соответствующим автоматам и счетчику, далее к общему автомату который будет выдерживать общею нагрузку дома. Кабель который будет доводит ток, должен выдерживать нагрузку всех подключенных бытовых приборов.

В таблице ниже показана скрытая проводка при однофазной схеме подключение жилища для подбора кабеля при напряжении 220 вольт.

Как и показано в таблице, сечение жил зависит и от материала из которого изготовлен.

Трёхфазная сеть напряжением 380 В

В трехфазном электроснабжении сила тока рассчитывается по следующей формуле:

I = P /1,73 U

P — потребляемая мощность в ватах;

U — напряжение сети в вольтах.

В техфазной схеме элетропитания 380 В, формула имеет следующий вид:

I = P /657, 4

Если к дому будет проводиться трехфазная сеть 380 В, то схема подключения будет иметь следующий вид.

В таблице ниже представлена схема сечения жил в питающем кабеле при различной нагрузке при трехфазном напряжении 380 В для скрытой проводки.

Для дальнейшего расчета питания в цепях нагрузки, характеризующейся большой реактивной полной мощностью, что характерно применению электроснабжения в промышленности:

электродвигатели;
индукционные печи;
дроссели приборов освещения;
сварочные трансформаторы.

Это явление в обязательном порядке необходимо учитывать при дальнейших расчетах. В более мощных электроприборах нагрузка идет гораздо больше, поэтому в расчетах коэффициент мощности принимают 0,8.

При подсчете нагрузки на бытовые приборы запас мощности нужно брать 5%. Для электросети этот процент становит 20%.

domstrousam.ru

1. Расчет трехфазной цепи при соединении потребителей звездой.

Так как в схеме есть нейтральный провод, то напряжение на фазах нагрузки равно соответствующему фазному напряжению источника питания (обмотки генератора считаем соединенными звездой, а сопротивлением нейтрального провода пренебрегаем):

Рисунок 9 – Схема трёхфазной цепи при соединении потребителей звездой

, , ;

в численном виде:

Определим реактивные сопротивления, принимая частоту сети переменного тока равной 50 Гц, а угловую частоту

ω = 2πf = 2 ∙ 3,14 ∙ 50 = 314 1/с .

Реактивное индуктивное сопротивление

xL3 = ω L3 = 314 ∙ 31,8 ∙ 10–3 = 10 Ом.

Реактивное емкостное сопротивление

xС2 =1/(ω С2) = 1/(314 ∙ 159 ∙ 10–6) = 20 Ом.

В общем случае полное сопротивление каждой из фаз в комплексной форме определяют с помощью выражения, которое использовалось в однофазных цепях,

Применяем эту формулу для нашего конкретного случая и получаем полные сопротивления фаз в следующем виде:

Комплексные сопротивления фаз различны, следовательно, нагрузка несимметричная.

Токи в линейных проводах (фазные токи нагрузки) определяем с помощью закона Ома:

Ток в нейтральном проводе находим по первому закону Кирхгофа

Полные мощности фаз:

Так как вещественная часть полной мощности есть активная мощность цепи, а мнимая часть – реактивная, то, просуммировав отдельно вещественные, а затем мнимые части мощностей трех фаз, определяем трехфазную активную и реактивную мощности.

Активная трехфазная мощность

Реактивная трехфазная мощность

Полная мощность

Активная трехфазная мощность нагрузки может быть определена суммой активных мощностей потребителей каждой из фаз

Относительная ошибка вычислений для активной мощности

Реактивная трехфазная мощность нагрузки также определяется суммой реактивных мощностей потребителей каждой из фаз

Суммарная реактивная мощность всех потребителей

Относительная ошибка вычислений для активной мощности

Ошибка менее одного процента допускается. Таким образом, баланс активных и реактивных мощностей соблюдается, значит токи определены правильно.

Векторную диаграмму размещаем на комплексной плоскости с осями +1 и + j, рисунок 3.21. Выбираем масштаб векторов тока равным 10 А/деление, а векторов напряжения – 40 В/деление. Строим векторы фазных напряжений, а затем векторы токов. Длина вектора соответствует в масштабе модулю показательной формы соответствующего выражения тока или напряжения, а угол, под которым этот вектор строится к вещественной оси, равен аргументу комплексного значения величины.

Рисунок 10 – Векторная диаграмма при соединении

потребителей звездой с нейтральным проводом

2. Расчёт трёхфазной цепи при соединении потребителей треугольником.

Нарисуем схему трёхфазной цепи, причем элементы из фазы A, B, C соединения потребителей звездой подключим соответственно между точками ab, bc, ca при соединении потребителей треугольником (рисунок 11).

В комплексной форме записи линейные напряжения на нагрузке:

Рисунок 11 – Схема трёхфазной цепи при соединении потребителей

треугольником

Сопротивления фаз нагрузки в комплексной форме:

Фазные токи определяем по закону Ома:

Для определения линейных токов используем первый закон Кирхгофа для точек a,в,cсхемы (рисунок 11)

А,

А.

Полные комплексные мощности

Трехфазная активная мощность

Вт.

Трехфазная реактивная мощность

Трехфазная полная мощность

Векторную диаграмму токов для нагрузки, соединенной треугольником,строим в масштабе на комплексной плоскости относительно осей +1 и + j (рисунок12).На векторной диаграмме линейные токи получены на основании первого закона Кирхгофа, путем вычитания одного вектора фазного тока из соответствующего другого.

Рисунок 12 – Векторная диаграмма токов для

нагрузки, соединённой треугольником

ЗАДАЧА 1

РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Для цепи, изображенной на рисунке 13, известны ЭДС Е1, Е2 и внутренние сопротивления r01, r02 источников питания, а также сопротивления r1–r6. Необходимо:

1. Составить систему уравнений для определения токов путем непосредственного применения законов Кирхгофа. Решать эту систему уравнений не следует.

2. Определить токи ветвей методом контурных токов.

3. Составить баланс мощностей.

4. Построить потенциальную диаграмму для контура, включающего две ЭДС.

Значения параметров элементов цепи приведены в таблице 1. Теоретический материал и пример расчета даны во втором разделе пособия, а также в учебниках [1 – 4, 10].

Таблица 1 – Числовые значения исходных данных к задаче № 3

Вариант

r01

r02

Ом

127

220

127

220

127

110

127

220

380

220

0,1

0,3

0,1

0,4

0,5

0,3

0,6

0,5

0,7

1,8

0,8

0,6

1,0

1,2

0,7

0,8

1,2

1,5

1,2

2,8

Рисунок 13 – Варианты электрических цепей к задаче № 1

Продолжение рисунка 13

studfiles.net

формулы расчета на 220в и 380в

Содержание:

Для чего нужен расчет тока
Расчет тока для однофазной сети
Расчет тока для трехфазной сети
Как определить мощность тока

Включение потребителей в бытовые или промышленные электрические сети с использованием кабеля меньшей мощности, чем это необходимо, может вызвать серьезные негативные последствия. В первую очередь это приведет к постоянному срабатыванию автоматических выключателей или перегоранию плавких предохранителей. При отсутствии защиты питающий провод или кабель может перегореть. В результате перегрева изоляция оплавляется, а между проводами возникает короткое замыкание. Чтобы избежать подобных ситуаций, необходимо заранее выполнить расчет тока по мощности и напряжению, в зависимости от имеющейся однофазной или трехфазной электрической сети.

Для чего нужен расчет тока

Расчет величины тока по мощности и напряжению выполняется еще на стадии проектирования электрических сетей объекта. Полученные данные позволяют правильно выбрать питающий кабель, к которому будут подключаться потребители. Для расчетов силы тока используется значение напряжения сети и полной нагрузки электрических приборов. В соответствии с величиной силы тока выбирается сечение жил кабелей и проводов.

Если все потребители в доме или квартире известны заранее, то выполнение расчетов не представляет особой сложности. В дальнейшем проведение электромонтажных работ значительно упрощается. Таким же образом проводятся расчеты для кабелей, питающих промышленное оборудование, преимущественно электрические двигатели и другие механизмы.

Расчет тока для однофазной сети

Измерение силы тока производится в амперах. Для расчета мощности и напряжения используется формула I = P/U, в которой P является мощностью или полной электрической нагрузкой, измеряемой в ваттах. Данный параметр обязательно заносится в технический паспорт устройства. U – представляет собой напряжение рассчитываемой сети, измеряемое в вольтах.

Взаимосвязь силы тока и напряжения хорошо просматривается в таблице:

Электрические приборы и оборудование	Потребляемая мощность (кВт)	Сила тока (А)
Стиральные машины	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Электрические плиты стационарные	4,5 – 8,5	20,5 – 38,6
Микроволновые печи	0,9 – 1,3	4,1 – 5,9
Посудомоечные машины	2,0 – 2,5	9,0 – 11,4
Холодильники, морозильные камеры	0,14 – 0,3	0,6 – 1,4
Электрический подогрев полов	0,8 – 1,4	3,6 – 6,4
Мясорубка электрическая	1,1 – 1,2	5,0 – 5,5
Чайник электрический	1,8 – 2,0	8,4 – 9,0

Таким образом, взаимосвязь мощности и силы тока дает возможность выполнить предварительные расчеты нагрузок в однофазной сети. Таблица расчета поможет подобрать необходимое сечение провода, в зависимости от параметров.

Диаметры жил проводников (мм)	Сечение жил проводников (мм2)	Медные жилы		Алюминиевые жилы
Диаметры жил проводников (мм)	Сечение жил проводников (мм2)	Сила тока (А)	Мощность (кВт)	Сила (А)	Мощность (кВт)
0,8	0,5	6	1,3
0,98	0,75	10	2,2
1,13	1,0	14	3,1
1,38	1,5	15	3,3	10	2,2
1,6	2,0	19	4,2	14	3,1
1,78	2,5	21	4.6	16	3,5
2,26	4,0	27	5,9	21	4,6
2,76	6,0	34	7,5	26	5,7
3,57	10,0	50	11,0	38	8,4
4,51	16,0	80	17,6	55	12,1
5,64	25,0	100	22,0	65	14,3

Расчет тока для трехфазной сети

В случае использования трехфазного электроснабжения вычисление силы тока производится по формуле: I = P/1,73U, в которой P означает потребляемую мощность, а U – напряжение в трехфазной сети. 1,73 является специальным коэффициентом, применяемым для трехфазных сетей.

Так как напряжение в этом случае составляет 380 вольт, то вся формула будет иметь вид: I = P/657,4.

Точно так же, как и в однофазной сети, диаметр и сечение проводников можно определить с помощью таблицы, отражающей зависимости этих параметров от различных нагрузок.

Диаметры жил проводников (мм)	Сечение жил проводников (мм2)	Медные жилы		Алюминиевые жилы
Диаметры жил проводников (мм)	Сечение жил проводников (мм2)	Сила тока (А)	Мощность (кВт)	Сила (А)	Мощность (кВт)
0,8	0,5	6	2,25
0,98	0,75	10	3,8
1,13	1,0	14	5,3
1,38	1,5	15	5,7	10	3,8
1,6	2,0	19	7,2	14	5,3
1,78	2,5	21	7,9	16	6,0
2,26	4,0	27	10,0	21	7,9
2,76	6,0	34	12,0	26	9,8
3,57	10,0	50	19,0	38	14,0
4,51	16,0	80	30,0	55	20,0
5,64	25,0	100	38,0	65	24,0

В некоторых случаях расчет тока по напряжению и мощности следует проводить с учетом полной реактивной мощности, присутствующей в электродвигателях, сварочном и другом оборудовании. Для таких устройств коэффициент мощности будет равен 0,8.

Как рассчитать мощность тока

electric-220.ru

Расчет мощности трехфазной сети

Прежде чем производить расчет мощности трехфазной сети, необходимо, в первую очередь, разобраться, что она собой представляет. Начинать следует с однофазной цепи, где электрический ток проходит по проводу, который называется фазовым. В обратном направлении ток возвращается по нулевому проводу, известному как ноль. То есть, в такой цепи всего два провода и ток не идет, если эту цепь разомкнуть.

В состав трехфазной цепи входят три фазовых и один нулевой провод. Таким образом, трехфазная сеть является таким способом передачи электротока, при котором переменный ток протекает через три провода, а назад возвращается по одному – нулевому.

Использование трехфазных сетей

Для передачи переменного тока используются именно трехфазные сети. С экономической точки зрения это очень выгодно, поскольку не требуется двух дополнительных нулевых проводов. На три отдельные фазы, разделение электрического тока происходит уже на подходе к потребителю. И уже на этом этапе к каждому фазному проводу добавляется ноль, и ток попадает в квартиру в однофазном варианте. Хотя, в отдельных случаях, в дом могут заводиться сразу все три фазы.

Однофазная сеть устанавливается в квартире или в доме в 99-ти % случаев. Отличие ее от трехфазной очень простое. Если входящий кабель содержит два или три провода – значит это однофазная сеть, а при наличии четырех или пяти, мы имеем дело с трехфазной.

Третий провод в однофазной сети или пятый в трехфазной являются заземляющими проводниками, без какой-либо рабочей нагрузки.

Классическая схема трехфазной сети

Классическая трехфазная сеть имеет один нулевой провод, поскольку все токи сдвинуты между собой ровно на одну треть. В выключенном состоянии нулевой не имеет напряжения. Однако, при подключении к однофазной сети, на каждую из трех фаз поступает не одинаковая нагрузка. В результате, в нуле также возникает напряжение, и чем больше различается нагрузка на фазы, тем оно больше. Этот фактор следует учитывать, когда производится расчет мощности трехфазной сети.

При неравномерной нагрузке, фазы уже не могут компенсировать друг друга. И положение продолжает ухудшаться в связи с появлением импульсных электроприборов. Эти приборы, при включении, гораздо большее количество электроэнергии, чем при обычной работе. В создавшихся условиях в нейтральном проводнике появляется напряжение, превышающее фазное, более чем в два раза. Нейтральный проводник, не справившись с повышенной нагрузкой может просто перегореть.

electric-220.ru

3 расчет трехфазной цепи

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «МИНСКИЙ ГОСУДАСТВЕННЫЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ »

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Методические указания

по выполнению курсового проекта по теме

«Трехфазные электрические цепи»

для учащихся заочной формы обучения

для специальностей

2-36 03 31-01 «Монтаж и эксплуатация электрооборудования»

(производственная деятельность)

2-37 01 05 «Городской электрический транспорт»

Разработчики Т.С. Шмакова

Р. П.Скойбеда

Рецензент

Методические указания рассмотрены и рекомендованы для внедрения в учебный процесс на: заседании цикловой комиссии электротехнических дисциплин

Протокол № _____ от «____»______________2011 г.

Председатель комиссии Т.С.Шмакова

-заседании экспертного методического совета Заседание №_____ от «____»______________2

2011

1 Расчет трехфазной цепи переменного тока при соединении фаз приемника треугольником

Для данных приведенных в таблице 1 выполнить следующее:

Рассчитать сопротивления элементов схемы замещения приемников;
Начертить схему включения приемников в трехфазную сеть.
Определить фазные и линейные токи каждого приемника;
Рассчитать мощности;
Построить векторную топографическую диаграмму.

Таблица1- Исходные данные

Приемники	Номинальные данные
Приемники	Uном В	Рном, кВт	Qном, квар	cosφ	Род нагрузки
№1	127		6	0,6	индукт.
№2	127	10		0,8	емкость
№3	127		5	0	индукт.

Линейное напряжение сети Uл=127В.

1.1 Расчет сопротивлений элементов схемы, замещения приемников

Полное сопротивление Z, Ом, однофазного приемника определяется по формуле.

(1)

(2)

где Uном- номинальное напряжение, В;

Pном- номинальная активная мощность, Вт;

Qном- номинальная реактивная мощность, вар.

Активное сопротивление R, Ом, определяется по формуле

(3)

Реактивное сопротивление Х, Ом, определяется по формуле

(4)

Комплексное сопротивление определяется по формуле

(5)

Таким образом, для однофазных приемников:

№1

№2

,так как род нагрузки емкостный.

№3

сosφ=0, следовательно Pном=0.

1.2 Чертим схему включения приемников в трехфазную сеть.

Рисунок 1. Схема включения

1.3 Определяем фазные и линейные токи

Комплексные действующие значения фазных напряжений

Находим фазные токи

Действующие значения токов в фазах

Находим линейные токи

Действующие значения токов в линии

1.4 Определяем активную, реактивную и полную мощности

Активная мощность


Где

где

Реактивная мощность

Полная мощность S рассчитывается по формуле.

1.5 Построение векторной топографической диаграммы токов и напряжений.

Зададим масштаб:;.

Рисунок 2. Топографическая векторная диаграмма токов и напряжений.

2 Расчет трехфазной цепи переменного тока при соединении фаз приемника звездой

Для данных приведенных в таблице 2 выполнить следующее:

1. Рассчитать сопротивления элементов схемы замещения приемников;

2.Начертить схему включения приемников в трехфазную сеть;

3.Определить фазные и линейные токи каждого приемника;

4.Рассчитать мощности;

5.Построить векторную топографическую диаграмму.

Таблица 2- Исходные данные

Приемники	Номинальные данные
Приемники	Uном В	Рном, кВт	Qном, квар	cosφ	Род нагрузки
№1	127	10	0	1
№2	127	0	10	0	емкость
№3	127	0	10	0	индукт.

Линейное напряжение сети Uл=220В.

2.1 Расчет сопротивлений элементов схемы, замещения приемников

Полное сопротивление Z, Ом, однофазного приемника определяется по формуле.

(1)

(2)

где

Uном- номинальное напряжение, В;

Pном- номинальная активная мощность, Вт;

Qном- номинальная реактивная мощность, вар.

Активное сопротивление R, Ом, определяется по формуле

(3)

Реактивное сопротивление Х, Ом, определяется по формуле

(4)

Комплексное сопротивление определяется по формуле

(5)

Таким образом, для однофазных приемников:

№1

активный,

cosφ==

№2

cos,

№3

(

Ом.

2.2 Чертим схему включения приемников в трехфазную сеть

Так как по условию задачи:

то для включения приёмников используется соединение звездой риунок-3. А поскольку приёмники не симметричны

,то необходим нейтральный провод, который обеспечивает равенство по величине фазных напряжений приёмников:

Рисунок3. Схема включения приёмников звездой.

2.3 Определяем фазные, линейные токи каждого приёмника и ток в нулевом проводе

Запишем комплексные значение фазных напряжений сети, совместив векторc осью действительных величин.

;

Тогда линейные напряжения сети запишем в виде

;

Фазные токи однофазных приёмников

;

Ток нейтрального провода

2.4 Определяем активную, реактивную и полную мощности

Активная мощность

Реактивная мощность

Полная мощность

==22 ∙ВA

2.5 Построение векторной топографической диаграммы токов и напряжений

Для построения векторной топографической диаграммы выбираем масштаб по току и напряжению

Векторы фазных напряжений ,,размещаем на комплексной

плоскости. Векторы токов откладываем от начала координат

комплексной плоскости в соответствии с расчётными значениями. Вектор совпадает с, так как приёмник №1-активный. Векторопережаетна, так как приёмник №2-ёмкастной. Векторотстаёт отна, так как приёмник №3-индуктивный. Векторсогласно уравнению:

Рисунок 4. Векторная топографическая диаграмма.

Литература

Евдокимов Ф. Е. Теоретические основы электротехники. - М., 2004.

Попов В. С. Теоретическая электротехника. - М., 1990.

ЛотерейчукЕ.А. Теоретические основы электротехники. - М., 2010.

ГилицкаяЛ.Н. Теоретическая электротехника. Курсовое проектирование. - Мн., 1992.

Зайчик М. Ю. Сборник задач и упражнений по теоретической электротехнике. - М., 1988.

Липатов Д. Н. Вопросы и задачи по электротехнике для программированного обучения. — М., 1977.

Усc Л. В. Лабораторный практикум по общей электротехнике с основами электроники. - Мн., 1993.

Касаткин А. С, Немцов М. В. Электротехника. — М., 2000.

Китунович Р: Г. Электротехника. - Мн., 1999.

Синдеев Ю. Г., Граховский В. Г. Электротехника. - Ростов-н/Д., 1999.

ГОСТ 19431-84. Энергетика и электрификация. Термины и определения.

ГОСТ 8417-81. Единицы физических величин.

studfiles.net