Схема неполной звезды: Схемы соединений обмоток ТТ и реле

Содержание

17. Анализ схемы соединения тт «неполная звезда». Область применения.

Схема
соединения трансформаторов тока и
обмоток реле в неполную звезду

ТТ
устанавливаются в двух фазах (обычно
А и С), вторичные обмотки и обмотки реле
соединяются аналогично схемы полной
звезды.

Рисунок
2.9 – Схема соединения трансформаторов
тока и обмоток реле в неполную звезду.

В
нормальном режиме и при трёхфазном
к.з. в реле I
и III
проходят токи соответствующих фаз:

;

В
нулевом проводе ток равен их геометрической
сумме:
Фактически
ток в нулевом проводе соответствует
току фазы В, отсутствующей во вторичной
цепи.

В случае двухфазного
к.з. токи появляются в одном или двух
реле (I
или III)
в зависимости от того, какие фазы
повреждены.

Ток в обратном проводе
при двухфазных к.з. между фазами А и С,
в которых установлены трансформаторы
тока, равен нулю, т. к. I_A
= — I_C,
а при замыканиях между фазами AB
и ВC
он соответственно равен I_Н.П= — I_а
и I_Н.П= — I_С.

В случае однофазного
к.з. фаз (А или С), в которых установлены
трансформаторы тока, во вторичной
обмотке трансформатора тока и обратном
проводе проходит ток к.з. При замыкании
на землю фазы В, в которой трансформатор
тока не установлен, токи в схеме защиты
не появляются; следовательно, схема
неполной звезды реагирует не на все
случаи однофазного к.з. и поэтому
применяется только для защит, действующих
при между фазных повреждениях. Рассмотрев
поведение защиты при различных видах
замыканий, нетрудно заметить, что при
трехфазном замыкании работают три
реле, при двухфазном — два; при замыкании
фазы В на землю защита не работает.

Выводы:

1. Схема неполной звезды
реагирует на все виды междуфазных
замыканий.

2. Схема достаточно
надежна, т.к. при любом междуфазном
замыкании срабатывают, по крайней мере,
два реле.

3. Для ликвидации
однофазных замыканий требуется
дополнительная защита.

4.
используется для подключения защиты
от междуфазных к.з.

Коэффициент схемы К_СХ= 1.

Схема
соединения ТТ в треугольник, а обмоток
реле в звезду

Вторичные обмотки
трансформаторов тока, соединенные
последовательно разноименными
выводами, образуют треугольник.
Реле, соединенные в звезду, подключаются
к вершинам этого треугольника. Из
токораспределения на рисунке 2.10, а)
видно, что в каждом реле проходит ток,
равный геометрической разности токов
двух фаз:

;

Рисунок
2.10 – Схема соединения
ТТ в треугольник, а обмоток реле в звезду
– а), векторная диаграмма токов – б).

При симметричной нагрузке
и трехфазном к.з. в каждом реле
проходит линейный ток, в
раз
больший фазных токов и сдвинутый
относительно последних по фазе на
30°

(рисунок 2. 10, б).

В таблице 2.2 приведены
значения токов при других видах к.з. в
предположении, что коэффициент
трансформации трансформаторов тока
равен единице (К_Т= 1).

Таблица
2.2 – Значения токов при различных видах
к.з.

Вид короткого замыкания	Поврежденные фазы	Токи в фазах	Токи в реле
Вид короткого замыкания	Поврежденные фазы	Токи в фазах	I	II	III
Двухфазное	А, В	I_B= -I_A, I_C=0	2I_A	I_B	-I_A
	В, С	I_C= -IB, I_A=0	-I_B	2I_B	I_C
	С, А	I_A= -I_C, I_B=0	I_A	-I_C	2I_C
Однофазное	А	I_A=I_K, I_B=I_C=0	I_A	0	-I_A
	В	I_B=I_K, I_A=I_C=0	-I_B	I_B	0
	С	I_C=I_K, I_B=I_C=0	0	-I_C	I_C

Таким образом, схема
соединения трансформаторов тока в
треугольник обладает следующими
особенностями:

1. Токи в реле проходят
при всех видах к.з., и, следовательно,
защиты по такой схеме реагируют на все
виды к.з.

2. Отношение тока в реле
к фазному току зависит от вида к.з.

3. Токи нулевой
последовательности не выходят за
пределы треугольника трансформаторов
тока, не имея пути для замыкания
через обмотки реле, значит при к.з. на
землю в реле попадают только токи прямой
и обратной последовательностей, т. е.
только часть тока к.з.

В
рассматриваемой схеме ток в реле при
3-х фазных симметричных режимах в
раз больше тока в фазе, поэтому коэффициент
схемыК_СХ=.

В
соответствии с таблицей 3 коэффициент
схемы при 2-х фазных к.з. для разных реле
соответствует значениям К_СХ=
2
или 1 , а при однофазных к.з. –
К_СХ=
1или
0.

Описанная
выше схема применяется в основном для
дифференциальных и дистанционных
защит

Схема — неполная звезда — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Схема неполной звезды без реле, включенного на сумму токов двух фаз, не может быть использована, так как при одном из коротких замыканий между двумя фазами за трансформатором ( в данном случае при коротком замыкании между фазами А и В) ее чувствительность недостаточна.
[1]

Протекание токов в обмотках трансформа.
[2]

Схема неполной звезды по сравнению с трехфазной — имеет меньшую чувствительность при коротких замыканиях за трансформатором с соединением обмоток звезда — треугольник. Так, например, если защита установлена на фазах Л и С звезды ( рис. 15 — 2), то при коротком замыкании между фазами А и В на стороне треугольника ( рис. 15 — 2) в реле зашиты протекает лишь половина полного тока короткого замыкания.
[3]

Схема соединения трансфер — диаграммы токов при раз-маторов тока и обмотсж реле в неполную дичных ввдах короткого замыкания.
[4]

Обычно для схемы неполной звезды используются трансформаторы тока, установленные в фазах А и С.
[5]

Схема соединения трансформаторов тока и обмоток реле в полную звезду и поведение защиты, выполненной по этой схеме при двойных замыканиях на землю на разных линиях.

[6]

Обычно для выполнения схемы неполной звезды используются трансформаторы тока, установленные в фазах А и С.
[7]

Схема обладает достоинством схемы неполной звезды ( использование двух ТТ) и имеет такую же чувствительность при двухфазных к.
[8]

В связи с тем, что схема неполной звезды реагирует не на все случаи однофазного короткого замыкания, она применяется только для защит, действующих при междуфазных повреждениях.
[9]

Примеры размещения защиты от сверхтоков при междуфазных к. з. на понижающих трансформаторах.
[10]

ЗТ — трансформаторы тока соединены в схему неполной звезды.
[11]

Определяется наибольшая фактическая вторичная нагрузка трансформатора тока для схемы неполной звезды.
[12]

В этом случае чувствительность защиты, выполненной по схеме неполной звезды, определяется током I в и равна чувствительности защиты, выполненной по схеме полной звезды.
[13]

Обмотки, питающие катушки реле, собраны по схеме неполной звезды. При такой схеме соединения во вторичных обмотках трансформаторов тока и в катушках реле протекает один и тот же фазный ток.
[14]

Сочетание схемы фильтр-реле тока нулевой последовательности со схемой неполной звез -, ды.| Однотрансформаторн ый фильтр токов нулевой последовательности.
[15]

Страницы:

звезд | Определение, свет, имена и факты

открытое скопление NGC 290

Посмотреть все СМИ

Ключевые люди:: Фрэнк Шлезингер
Герберт Холл Тернер
Эдвард Эмерсон Барнард
Генри Дрейпер
Уильям Гершель

Похожие темы:: Солнце
квазар
сверхновая
черная дыра
двойная звезда

Просмотреть весь связанный контент →

Прочтите краткий обзор этой темы

звезда , любое массивное самосветящееся небесное тело из газа, которое светится за счет излучения, получаемого от его внутренних источников энергии. Из десятков миллиардов триллионов звезд, составляющих наблюдаемую Вселенную, невооруженным глазом виден лишь очень небольшой процент. Многие звезды встречаются парами, множественными системами или звездными скоплениями. Члены таких звездных групп физически связаны общим происхождением и связаны взаимным гравитационным притяжением. В некоторой степени к звездным скоплениям относятся звездные ассоциации, состоящие из разрозненных групп физически похожих звезд, которые не имеют достаточной массы как группы, чтобы оставаться вместе как организация.

В этой статье описываются свойства и эволюция отдельных звезд. В обсуждение включены размеры, энергетика, температуры, массы и химический состав звезд, а также их расстояния и движения. Множество других звезд сравнивают с Солнцем, что явно подразумевает, что «наша» звезда ничем не отличается от других.

Общие соображения

Солнце как точка сравнения

Изменения размера звезды

Что касается массы, размера и собственной яркости, Солнце является типичной звездой. Его приблизительная масса составляет 2 × 10 ³⁰ кг (около 330 000 масс Земли), приблизительный радиус 700 000 км (430 000 миль) и приблизительная светимость 4 × 10 ³³ эрг в секунду (или эквивалентно 4 × 10 ²³ киловатт мощности). Соответствующие величины других звезд часто измеряются с точки зрения величин Солнца.

Узнайте о различных типах звезд, классифицированных по массе и температуре: красные карлики, красные гиганты, сверхгиганты, белые и коричневые карлики

Посмотреть все видео к этой статье

Многие звезды различаются по количеству излучаемого ими света. Такие звезды, как Альтаир, Альфа Центавра A и B и Процион A, называются карликовыми звездами; их размеры примерно сопоставимы с размерами Солнца. Сириус А и Вега, хотя и намного ярче, также являются карликовыми звездами; их более высокие температуры дают большую скорость излучения на единицу площади. Альдебаран А, Арктур и Капелла А являются примерами звезд-гигантов, размеры которых намного больше, чем у Солнца. Наблюдения с помощью интерферометра (инструмента, измеряющего угол, образуемый диаметром звезды в точке, где находится наблюдатель) в сочетании с измерениями параллакса (которые определяют расстояние до звезды; см. ниже Определение звездных расстояний), дайте размеры 12 и 22 солнечных радиусов для Арктура и Альдебарана A. Бетельгейзе и Антарес A являются примерами звезд-сверхгигантов. Последняя имеет радиус примерно в 300 раз больше солнечного, тогда как переменная звезда Бетельгейзе колеблется между примерно 300 и 600 солнечными радиусами. Некоторые из звездного класса белых карликов, которые имеют низкую светимость и высокую плотность, также являются одними из самых ярких звезд. Ярким примером является Сириус B, имеющий радиус в одну тысячную меньше, чем у Солнца, что сравнимо с размером Земли. Также среди самых ярких звезд находятся Ригель А, молодой сверхгигант в созвездии Ориона, и Канопус, яркий маяк в Южном полушарии, часто используемый для навигации космических кораблей.

Викторина «Британника»

Звезды: правда или вымысел?

Вы, наверное, знакомы с такими звездами, как Мэрилин Монро и Том Круз, но как насчет звезд ночного неба? Проверьте свои знания о небесных суперзвездах в этой викторине.

Звездная активность и потеря массы

Солнечная активность, по-видимому, не уникальна. Установлено, что звезды многих типов активны и имеют звездные ветры, аналогичные солнечному ветру. Важность и повсеместность сильных звездных ветров стали очевидными только благодаря достижениям космической ультрафиолетовой и рентгеновской астрономии, а также радио- и инфракрасной наземной астрономии.

Рентгеновские наблюдения, проведенные в начале 1980-х годов, дали довольно неожиданные результаты. Они обнаружили, что почти все типы звезд окружены коронами с температурой в один миллион кельвинов (К) и выше. Кроме того, все звезды, по-видимому, имеют активные области, включая пятна, вспышки и протуберанцы, очень похожие на солнечные пятна ( см. солнечное пятно; солнечная вспышка; солнечный протуберанец). У некоторых звезд звездные пятна настолько велики, что все лицо звезды относительно темное, в то время как другие проявляют вспышечную активность в тысячи раз более интенсивную, чем на Солнце.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Яркие горячие голубые звезды имеют самые сильные звездные ветры. Наблюдения за их ультрафиолетовым спектром с помощью телескопов на зондирующих ракетах и космических кораблях показали, что скорость их ветра часто достигает 3000 км (примерно 2000 миль) в секунду, при этом скорость потери массы в миллиард раз превышает скорость солнечного ветра. Соответствующие темпы потери массы приближаются, а иногда и превышают стотысячную часть солнечной массы в год, а это означает, что одна целая солнечная масса (возможно, десятая часть общей массы звезды) уносится в космос за сравнительно короткий промежуток времени. из 100 000 лет. Соответственно, считается, что самые яркие звезды теряют значительную часть своей массы в течение своей жизни, которая, по расчетам, составляет всего несколько миллионов лет.

Ультрафиолетовые наблюдения показали, что для создания таких сильных ветров недостаточно давления горячих газов в короне, которая движет солнечным ветром. Вместо этого ветры горячих звезд должны быть вызваны непосредственно давлением энергичного ультрафиолетового излучения, испускаемого этими звездами. Помимо простого осознания того, что от таких горячих звезд исходит обильное количество ультрафиолетового излучения, детали этого процесса не совсем понятны. Что бы ни происходило, это, безусловно, сложно, поскольку ультрафиолетовые спектры звезд имеют тенденцию меняться со временем, а это означает, что ветер непостоянен. Стремясь лучше понять изменения скорости потока, теоретики исследуют возможные виды нестабильности, которые могут быть свойственны ярко светящимся горячим звездам.

Наблюдения, сделанные с помощью радио- и инфракрасных телескопов, а также с помощью оптических приборов, доказывают, что у светящихся холодных звезд есть также ветры, суммарные скорости потока массы которых сравнимы с таковыми у светящихся горячих звезд, хотя их скорости значительно ниже — около 30 км ( 20 миль) в секунду. Поскольку светящиеся красные звезды по своей природе являются холодными объектами (с температурой поверхности около 3000 К, или вдвое меньше, чем у Солнца), они излучают очень мало обнаруживаемого ультрафиолетового или рентгеновского излучения; таким образом, механизм, приводящий ветры в действие, должен отличаться от механизма светящихся горячих звезд. Ветры светящихся холодных звезд, в отличие от ветров горячих звезд, богаты пылинками и молекулами. Поскольку почти все звезды более массивные, чем Солнце, в конечном итоге превращаются в такие холодные звезды, их ветры, изливающиеся в космос от огромного количества звезд, обеспечивают главный источник нового газа и пыли в межзвездном пространстве, тем самым обеспечивая жизненно важное звено в цикле эволюции. звездообразование и галактическая эволюция. Как и в случае с горячими звездами, конкретный механизм, приводящий в движение ветры холодных звезд, непонятен; в настоящее время исследователи могут только предполагать, что турбулентность газа, магнитные поля или и то, и другое в атмосферах этих звезд как-то ответственны.

Сильные ветры также связаны с объектами, называемыми протозвездами, которые представляют собой огромные газовые шары, еще не ставшие полноценными звездами, в которых энергия обеспечивается ядерными реакциями ( см. ниже Звездообразование и эволюция). Радио- и инфракрасные наблюдения за молекулами дейтерия (тяжелого водорода) и монооксида углерода (CO) в туманности Ориона выявили облака газа, расширяющиеся наружу со скоростью, приближающейся к 100 км (60 миль) в секунду. Кроме того, интерферометрические наблюдения с высоким разрешением и очень длинной базой выявили расширяющиеся узлы естественного мазерного (когерентного микроволнового) излучения водяного пара вблизи областей звездообразования в Орионе, таким образом связывая сильные ветры с самими протозвездами. Конкретные причины этих ветров остаются неизвестными, но если они обычно сопровождают звездообразование, астрономам придется рассмотреть последствия для ранней Солнечной системы. В конце концов, Солнце тоже когда-то было протозвездой.

Лекция 13: Двойные звездные системы

Глава 17: страницы 442 — 456

Как найти массы звезд?

Ну вы их взвешиваете, т.е. измеряете гравитационное взаимодействие с чем-то другим.

Двойные звезды

Большинство звезд не изолированы в космосе.
Около половины всех звезд, которые мы видим
находятся в двойной или множественной звездной системе.
В кратной звездной системе все звезды вращаются вокруг
относительно общего центра масс системы.
Это не случайно! Процесс
звездообразование, как правило, приводит к тому, что многие звезды
формироваться близко друг к другу.

Фотография Глизе 623, сделанная космическим телескопом Хаббла, двух звезд, разделенных 2 а.е.

Назад
Следующий

Центр масс (COM)

Массивные объекты вращаются вокруг центра масс
Предположим, две звезды имеют массы M ₁ и
М ₂ .
Пусть r ₁ = расстояние между звездой 1 и COM.
Пусть r ₂ = расстояние между звездой 2 и COM.
Формула центра масс
r ₁ М ₁ = r ₂ М ₂ .

Центр масс всегда ближе к более тяжелой звезде.
Это как двое детей, играющих на качелях.
более тяжелый ребенок должен сидеть ближе к точке поворота, чем более легкий ребенок.

COM невидим, но его положение, если
общее расстояние между двумя звездами
r = r ₁ + r ₂ было измерено равно
r ₁ = r M ₂ /(M ₁ +M ₂ )
Особый случай для круговых орбит. Каждая звезда всегда в одном и том же
расстояние (равно радиусам a ₁ и a ₂
орбит) от COM, поэтому
а ₁ М ₁ = а ₂ М ₂ .

Назад
Следующий

Эллипс

Во всех двойных системах обе звезды движутся по эллиптической
вращается вокруг центра масс (ЦМ).
Большая полуось составляет половину длинной оси эллипса.
Окружность является частным случаем эллипса с большой полуосью
равно радиусу окружности.

Назад
Следующий

Эллиптические орбиты

В двойной системе каждая звезда движется по эллиптической
дорожка.
COM находится в фокусе обоих эллипсов.
Расстояния между каждой звездой и COM меняются со временем,
но
r ₁ М ₁ = r ₂ М ₂ .
Во все времена звезды находились на противоположных сторонах
COM, чтобы они никогда не конфликтовали.

Орбита звезды 1 имеет большую полуось a ₁ .
Орбита звезды 2 имеет большую полуось a ₂ .
Большие полуоси подчиняются одной и той же формуле COM:
а ₁ М ₁ = а ₂ М ₂ .
Мы все еще можем определить
а = а ₁ + а ₂ .
А как насчет эллиптической орбиты вокруг Солнца?
Если рассмотреть одну звезду в состоянии покоя (поставить на эту звезду наблюдателя!),
это будет выглядеть
в фокусе большего эллипса с большой полуосью и
что другая звезда движется вместе!

Назад
Следующий

Типы бинарных (или двойных) звездных систем

Оптический двойник

Это не настоящая двойная звездная система, просто
случайное совпадение двух звезд, находящихся на одной прямой видимости.

Примером оптического двойника являются звезды Алькор
и Мицар, которые, кажется, находятся в одном и том же месте неба
в месте с пометкой «дзета» в Большой Медведице.

Если у вас очень хорошее зрение, а небо темное,
можно увидеть, что на месте Мицара на самом деле есть
две звезды, Алькор и Мицар.
Расстояние между Алькором и Мицаром составляет около 1 парсека,
аналогично расстоянию между Солнцем и Альфой Центавра
(наша ближайшая звездная соседка).

Назад
Следующий

Визуальный двоичный файл

Двойная звездная система, в которой вы можете видеть как звезды, так и
кажется, что они движутся вокруг друг друга, это визуальный двоичный код .
Примером может служить звездная система Крюгар 60.
На фотографиях ниже видно, что с 1908 по 1920 гг.
визуальный двоичный файл совершил около 1/4 оборота.


1908	1915	1920

Другой пример визуального двоичного файла — 70 Ophiuchi.
На рисунке показан график одной звезды относительно
к другому с течением времени.
За 87,7 лет звезда делает один
полная орбита.

Назад
Следующий

Астрометрический двоичный код

Если видна только одна звезда, но мы можем обнаружить, что она
качается вокруг невидимого центра масс, то мы имеем
астрометрическая двойная система .
Звезда Сириус на самом деле представляет собой двойную систему, но
Сириус А настолько ярче, чем Сириус Б, что мы видим только Сириус А.
Сириус B был впервые обнаружен путем наблюдения за движением
ярче Сириус А.

Назад
Следующий

Спектроскопический двоичный код

Мы видим только один источник света.
Спектр звезды показывает доплеровские сдвиги, которые
периодически менять красное смещение на синее.
Это означает, что звезда движется периодически
орбита.
Когда звезда движется к нам, мы видим синее смещение.
Когда звезда удаляется от нас, мы видим красное смещение.
Период времени от красного смещения до синего обратно в
красное смещение снова является орбитальным периодом.
Примеры спектрально-двойных:
- Mizar A на самом деле представляет собой спектрально-двойную систему, состоящую из двух звезд.
- Mizar B также является спектрально-двойной системой, состоящей из двух звезд.
- Мицар на самом деле 4-звездочная система.

Назад
Следующий

Свет звезды А смещается в синий цвет. Свет звезды B смещен в красную сторону.
Доплеровские сдвиги отсутствуют.
Свет звезды А смещен в красную сторону. Свет звезды B смещается в синий цвет.
Доплеровские сдвиги отсутствуют.

Назад
Следующий

Звездные скорости в спектрально-двойной системе

По данным доплеровского сдвига мы можем реконструировать
составляющая скоростей звезд в нашей линии
зрение.
Истинные скорости известны, только если
угол наклона бинарной системы к нашей прямой видимости известен.
Показана типичная кривая скорости.

Рисунок 19-24

Назад
Следующий

Внесолнечные планеты

Этот метод используется для поиска планет вокруг других звезд.
Когда у звезды есть планета, центр масс системы
находится не совсем в центре звезды.
(Например, центр масс Солнечной системы
находится близко к поверхности Солнца.)
Звезда будет «раскачиваться» вокруг центра масс
и его свет будет периодически смещаться в красную и в синюю сторону.
Это показывает присутствие невидимой планеты!
Обнаружено около 429 планет вокруг других звезд
в основном с использованием этого косвенного метода.
Большинство обнаруженных планет имеют массу, близкую
Юпитер, но вращается на расстоянии гораздо меньшем от звезды, чем
Юпитер делает.

Назад
Следующий

Затменная бинарная система

Предположим, что плоскость орбиты находится в
той же плоскости, что и ваша линия прямой видимости.
Тогда одна звезда пройдет между вами и другой
звезда, вызывающая затмение.
Через некоторое время вы увидите свет от
система тускнеет на короткое время, когда диммер
звезда проходит перед более яркой звездой.
Измеряя продолжительность затмений, мы можем
узнать размер каждой звезды.

Пример: Алгол

Примером может служить звезда Алголь в созвездии Персея.
Алгол означает «Звезда Демона» на древнем арабском языке.
Каждые 2,87 дня (2 дня + 10 часов + 49 м) тускнеет на
около 10 часов.
Обычно кажущаяся величина Алгола равна 2,1, поэтому его легко
видели в городе.
Во время затмения он тускнеет до величины 3,4, поэтому
едва заметен в городе.
Если вы узнаете, где найти Алгол в небе, вы можете
проверить его в будущем и обнаружить затмения самостоятельно.
(Телескоп не нужен!)

Назад
Следующий

Планетарные затмения

Еще один интересный пример — одна из новых планет
найден на орбите другой звезды (HD 209458).
В этом случае были обнаружены затмения.
Когда происходит затмение, свет от звезды проходит
через атмосферу планеты. Спектральные линии, которые
внезапно появляются во время затмения, дают нам
химический состав атмосферы планеты.
Планета размером с Юпитер.

Назад
Следующий

Использование двоичных файлов для взвешивания звезд

Двойные звездные системы важны, потому что они
позволяют найти массы звезд.

Законы движения Ньютона (F=ma) позволяют нам
вывести уравнение Кеплера для орбитального движения.

Уравнение Кеплера:
(M ₁ + М ₂ ) x P ² = a ³ ,
где
- М ₁ + М ₂ есть сумма масс
  две звезды, единицы массы Солнца
- a = расстояние между двумя звездами, измеренное в а.е.
- P = время одного полного оборота, измеряемое в годах

Орбитальный период обычно легко измерить.
Схема неполной звезды: Схемы соединений обмоток ТТ и реле