a) Vektoru jēdziens
Uz att. 1-4 parāda izmaiņu līkni maiņstrāva laikā. Strāva vispirms palielinās no nulles (pie = 0°) līdz maksimālajai pozitīvajai vērtībai + I M (pie = 90°), pēc tam samazinās, iet cauri nullei (pie = 180°), sasniedz maksimālo negatīvo vērtību - I M (pie = 270). °) un beidzot atgriežas uz nulli (pie = 360°). Pēc tam tiek atkārtots viss strāvas maiņas cikls.
Maiņstrāvas izmaiņu līkne laikā, kas veidota uz att. 1-4 sauc par sinusoidālo vilni. Laiku T, kurā notiek pilns strāvas izmaiņu cikls, kas atbilst leņķa izmaiņām līdz 360 °, sauc par maiņstrāvas periodu. Periodu skaitu 1 sekundē sauc par maiņstrāvas frekvenci. Rūpnieciskajās iekārtās un ikdienas dzīvē PSRS un citās Eiropas valstīs galvenokārt tiek izmantota maiņstrāva ar frekvenci 50 Hz. Šī strāva 50 reizes sekundē uzņem pozitīvu un negatīvu virzienu.
Maiņstrāvas izmaiņas laika gaitā var uzrakstīt šādā formā:
kur i ir strāvas momentānā vērtība, t.i., strāvas vērtība katrā laika momentā; I m - strāvas maksimālā vērtība; - leņķiskā frekvence maiņstrāva, f= 50 Hz, = 314; - sākotnējais leņķis, kas atbilst laika momentam, no kura sākas atpakaļskaitīšana (pie t = 0).
Konkrētajam gadījumam, kas parādīts attēlā. 1-4,
Ierīču darbības analīze releja aizsardzība un automatizācija, ir nepieciešams salīdzināt strāvas un spriegumus, tos pievienot vai atņemt, noteikt leņķus starp tiem un veikt citas darbības. Izmantojiet līknes, kas ir līdzīgas tām, kas parādītas attēlā. 1-4 ir neērti, jo strāvas un sprieguma sinusoīdu uzbūve aizņem daudz laika un nedod vienkāršu un vizuālu rezultātu. Tāpēc vienkāršības labad ir ierasts attēlot strāvas un spriegumus taisnu līniju segmentu veidā ar noteiktu garumu un virzienu, tā sauktos vektorus (OA 1.-4. attēlā). Viens vektora gals ir fiksēts punktā O - koordinātu sākumpunktā, bet otrs griežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam.
Strāvas vai sprieguma momentāno vērtību katrā laika momentā nosaka projekcija uz vektora vertikālo asi, kuras garums ir vienāds ar strāvas vai sprieguma elektriskās vērtības maksimālo vērtību. Šī projekcija kļūs vai nu pozitīva, vai negatīva, iegūstot maksimālās vērtības, kad vektors ir vertikāls.
Laikā T, kas vienāds ar maiņstrāvas periodu, vektors veiks pilnu apgriezienu pa apli (360°), ieņemot secīgas pozīcijas utt. Pie maiņstrāvas frekvences 50 Hz vektors veiks 50 apgriezienus. / s.
Tādējādi strāvas vai sprieguma vektors ir taisnas līnijas segments, kas pēc lieluma ir vienāds ar strāvas vai sprieguma maksimālo vērtību, kas rotē attiecībā pret punktu O pretēji pulksteņrādītāja virzienam ar ātrumu, ko nosaka maiņstrāvas frekvence. Zinot vektora pozīciju katrā laika momentā, ir iespējams noteikt strāvas vai sprieguma momentāno vērtību dotajā brīdī. Tātad pašreizējā vektora OA pozīcijai, kas parādīta attēlā. 1-5, tā momentāno vērtību nosaka projekcija uz vertikālo asi, t.i.
Pamatojoties uz att. 1-5 mēs varam arī teikt, ka strāvai noteiktā laikā ir pozitīva vērtība. Tomēr tas vēl nesniedz pilnīgu priekšstatu par procesu maiņstrāvas ķēdē, jo nav zināms, ko nozīmē pozitīvā vai negatīvā strāva, pozitīvais vai negatīvais spriegums.
Lai strāvu un spriegumu vektordiagrammas sniegtu pilnīgu priekšstatu, tām jābūt sasaistītām ar procesa faktisko norisi maiņstrāvas ķēdē, t.i., vispirms ir jāpieņem nosacītie strāvu un spriegumu pozitīvie virzieni apskatāmā ķēde.
Bez šī nosacījuma, ja nav iestatīti pozitīvie strāvu un spriegumu virzieni, nevienai vektoru diagrammai nav jēgas.
Apsveriet vienkāršu vienfāzes maiņstrāvas ķēdi, kas parādīta attēlā. 1-6, a. No vienfāzes ģeneratora enerģija tiek pārnesta uz aktīvā pretestība slodze R. Norādīsim strāvu un spriegumu pozitīvos virzienus aplūkojamajā ķēdē.
Nosacīti pozitīvajam sprieguma virzienam un emf. Ņemiet virzienu, kad līnijai pievienotā ģeneratora vai slodzes potenciāls ir lielāks par zemei pievienotās izejas potenciālu. Saskaņā ar elektrotehnikā pieņemtajiem noteikumiem pozitīvais virziens e. d.s. apzīmēta ar bultiņu, kas norāda uz augstāku potenciālu (no zemes uz līnijas spaili), un attiecībā uz spriegumu – ar bultiņu, kas norāda uz zemāku potenciālu (no līnijas spailes uz zemi).
Konstruēsim vektorus e. d.s. un strāva, kas raksturo aplūkojamās ķēdes darbību (1.-6. att., b). Vektors e. d.s. patvaļīgi apzīmē ar vertikālu līniju ar bultiņu, kas vērsta uz augšu. Lai izveidotu strāvas vektoru, mēs rakstām ķēdes vienādojumu saskaņā ar otro Kirhhofa likumu:
Tā kā strāvas vektoru zīmes un e. d.s. izteiksmē (1-7) sakrīt, pašreizējais vektors sakritīs ar e vektoru. d.s. un att. 1-6, b.
Šeit un turpmāk, konstruējot vektorus, tos noliksim malā lielumā, kas vienāds ar strāvas un sprieguma efektīvo vērtību, kas ir ērti dažādu matemātisku darbību veikšanai ar vektoriem. Kā zināms, strāvas un sprieguma efektīvās vērtības ir vairākas reizes mazākas par attiecīgajām maksimālajām (amplitūdas) vērtībām.
Dotiem pozitīvajiem strāvas un sprieguma virzieniem arī jaudas zīme ir unikāli noteikta. Aplūkojamajā gadījumā jauda, kas novirzīta no ģeneratora riepām uz līniju, tiks uzskatīta par pozitīvu:
tā kā strāvas vektori un e. d.s. att. 1-6, b mačs.
Līdzīgus apsvērumus var izdarīt trīsfāzu ķēde attēlā parādīta maiņstrāva. 1-7, a.
Šajā gadījumā visās fāzēs tiek ņemti vienādi pozitīvie virzieni, kas atbilst simetriskajai strāvu un spriegumu diagrammai, kas parādīta att. 1-7, b. Ņemiet vērā, ka šādu trīsfāzu vektoru sistēmu sauc par simetrisku, ja visi trīs vektori ir vienādi pēc lieluma un ir nobīdīti viens pret otru par 120 ° leņķi.
Vispārīgi runājot, nav nepieciešams visās fāzēs uzņemties vienādus pozitīvus virzienus. Tomēr ir neērti uzņemt dažādus pozitīvus virzienus dažādās fāzēs, jo, strādājot, būtu nepieciešams attēlot asimetrisku vektoru sistēmu elektriskā ķēde parastā simetriskā režīmā, kad visas trīs fāzes atrodas vienādos apstākļos.
b) Darbības ar vektoriem
Ja mēs ņemam vērā tikai vienu strāvas vai sprieguma līkni, leņķa sākotnējo vērtību, no kuras sākas rādījums, vai, citiem vārdiem sakot, vektora pozīciju diagrammā, kas atbilst sākotnējam laika momentam, var pieņemt patvaļīgi. . Ja vienlaikus tiek aplūkotas divas vai vairākas strāvas un spriegumi, tad, norādījuši sākuma pozīciju viena vektora diagrammā, mēs jau nosakām visu pārējo vektoru atrašanās vietu.
Visi trīs vektori fāzes spriegumi attēlā parādīts. 1-7, b, grieziet pretēji pulksteņrādītāja virzienam ar tādu pašu ātrumu, ko nosaka maiņstrāvas frekvence. Tajā pašā laikā tie krustojas ar vertikālo asi, kas sakrīt ar vektora virzienu attēlā. 1-7,b, savukārt ar noteiktu secību, proti, ko sauc par sprieguma (vai strāvas) fāžu maiņu.
Lai noteiktu divu vektoru relatīvo stāvokli, parasti saka, ka viens no tiem atrodas priekšā vai aiz otra. Šajā gadījumā tiek uzskatīts, ka vadošais vektors, pagriežot pretēji pulksteņrādītāja virzienam, šķērsos vertikālo asi agrāk. Tā, piemēram, mēs varam teikt, ka sprieguma vektors attēlā. 1-7b novirza vektoru 120° leņķī vai, no otras puses, vektors atpaliek no vektora par 120° leņķi. Kā redzams no att. 1-7, izteiciens "vektors atpaliek par 120°" ir līdzvērtīgs izteiksmei "vektors atpaliek par 240°".
Analizējot dažādus elektriskās ķēdes ir nepieciešams pievienot vai atņemt strāvas un sprieguma vektorus. Vektoru pievienošana tiek veikta ar ģeometrisko summēšanu saskaņā ar paralelograma likumu, kā parādīts attēlā. 1-8, a, uz kuras tiek uzcelta strāvu summa
Tā kā atņemšana ir saskaitīšanas apgrieztā darbība, ir skaidrs, ka, lai noteiktu strāvu atšķirību (piemēram, pietiek ar strāvai pievienot apgrieztu vektoru
Tomēr attēlā. 1-8, bet parādīts, ka strāvas atšķirības vektoru var konstruēt vienkāršāk, savienojot vektoru galus ar līniju.Šajā gadījumā strāvas atšķirības vektora bultiņa ir vērsta uz pirmo vektoru, t.i.
Pilnīgi līdzīgā veidā, piemēram, tiek konstruēta fāzes-fāzes spriegumu vektorshēma 
(1.-8. att., b).
|
Acīmredzot vektora pozīciju plaknē nosaka tā projekcijas uz jebkurām divām asīm. Tātad, piemēram, lai noteiktu OA vektora pozīciju (1.-9. att.), pietiek zināt tā projekcijas uz savstarpēji perpendikulārām asīm.
Mēs noliekam malā vektora projekcijas un uz koordinātu asīm un atjaunojam perpendikulus asīm no punktiem. Šo perpendikulu krustpunkts ir punkts A – vektora viens gals, kura otrais gals ir punkts O – koordinātu sākumpunkts.
c) Vektoru diagrammu mērķis
Relejaizsardzības projektēšanā un darbībā iesaistītajiem strādniekiem ļoti bieži savā darbā nākas izmantot tā sauktās vektoru diagrammas - uz plaknes uzbūvētus strāvas un sprieguma vektorus noteiktā kombinācijā, kas atbilst aplūkojamajā ķēdē notiekošajiem elektriskajiem procesiem.
Strāvu un spriegumu vektora diagrammas tiek veidotas, aprēķinot īssavienojumus, analizējot strāvas sadalījumu normālā režīmā.
|
Strāvu un spriegumu vektoru diagrammu analīze ir viens no galvenajiem un dažos gadījumos vienīgais veids, kā pārbaudīt strāvas un sprieguma ķēžu pareizu savienojumu un releju iekļaušanu diferenciālās un virziena aizsardzības ķēdēs.
Faktiski vektoru diagrammas konstruēšana ir ieteicama visos gadījumos, kad attiecīgajam relejam tiek piegādāti divi vai vairāki elektriskie lielumi: strāvas atšķirība pārstrāvas vai diferenciālajā aizsardzībā, strāva un spriegums jaudas virziena relejā vai relejā. virziena pretestības relejs. Vektoru diagramma ļauj izdarīt secinājumu par to, kā attiecīgā aizsardzība darbosies, kad īssavienojums, t.i., izvērtēt tā iekļaušanas pareizību. Savstarpēja vienošanās Strāvu un spriegumu vektorus diagrammā nosaka aplūkojamās ķēdes raksturlielumi, kā arī parasti pieņemtie pozitīvie strāvu un spriegumu virzieni.
Piemēram, apsveriet divas vektoru diagrammas.
|
Uz att. 1-10, kā parādīts attēlā vienfāzes ķēde maiņstrāva, kas sastāv no ģeneratora un virknē savienotām kapacitatīvām aktīvajām un induktīvām pretestībām (pieņemam, ka induktīvā pretestība ir lielāka par kapacitatīvo x L > x C). Strāvu un spriegumu pozitīvie virzieni, kā arī iepriekš aplūkotajos gadījumos ir norādīti attēlā. 1-10, bet ar bultām. Sāksim veidot vektoru diagrammu ar vektoru e. d.c, ko ievietosim att. 1-10, b vertikāli. Apskatāmajā ķēdē plūstošās strāvas lielumu nosaka pēc šādas izteiksmes:
Tā kā aplūkojamajā ķēdē ir aktīvās un reaktīvās pretestības un x L > x C, strāvas vektors atpaliek no sprieguma vektora par leņķi:
Uz att. 1-10, b, ir izveidots vektors, kas atpaliek no vektora 90 ° leņķī. Spriegums punktā n nosaka vektoru starpība . Spriegumu punktā m nosaka līdzīgi:
|
d) Vektoru diagrammas transformācijas klātbūtnē
Ja elektriskajā ķēdē ir transformatori, ir nepieciešams ieviest papildu nosacījumus, lai salīdzinātu strāvu un spriegumu vektoru diagrammas dažādās transformatora pusēs. Šajā gadījumā pozitīvie strāvu virzieni jāiestata, ņemot vērā transformatora tinumu polaritāti.
Atkarībā no transformatora tinumu tinuma virziena mainās tajos esošo strāvu savstarpējais virziens. Lai noteiktu strāvas virzienu jaudas transformatora tinumos un salīdzinātu tos savā starpā, ir doti transformatora tinumi konvencijas"sākums un beigas".
Uzzīmēsim diagrammu, kas parādīta attēlā. 1-6, tikai starp avotu e. d.s. un slodzi, ieslēdziet transformatoru (1.-12. att., a). Strāvas transformatora tinumu sākumu mēs apzīmējam ar burtiem A un a, galus - X un x. Šajā gadījumā jāpatur prātā, ka viena tinuma "sākums" tiek ņemts patvaļīgi, bet otrais tiek noteikts, pamatojoties uz nosacīti pozitīvajiem strāvu virzieniem, kas norādīti abiem transformatora tinumiem. . 1-12, un ir norādīti strāvu pozitīvie virzieni tinumos jaudas transformatori. Primārajā tinumā strāvas virziens no “sākuma” līdz “galam” tiek uzskatīts par pozitīvu, bet sekundārajā - no “gala” līdz “sākumam”.
Rezultātā ar šiem pozitīvajiem virzieniem strāvas virziens slodzes pretestībā paliek tāds pats kā pirms transformatora ieslēgšanas (sk. 1.-6. un 1.-12. attēlu).
kur ir magnētiskās plūsmas transformatora magnētiskajā ķēdē un magnetizējošie spēki, kas rada šīs plūsmas (n. s).
No pēdējā vienādojuma
Saskaņā ar vienādību (1-11) vektoriem ir vienādas zīmes, un tāpēc tie sakritīs virzienā (1.-12. att., b).
Pieņemtie pozitīvie strāvu virzieni transformatora tinumos ir ērti ar to, ka vektori primārās un
Sekundārās strāvas vektoru diagrammā sakrīt virzienā (1.-12. att., b). Spriegumiem ir ērti ņemt arī tādus pozitīvus virzienus, ka vektori sekundāro un primārais stress saskaņots, kā parādīts attēlā. 1-12.
Izskatāmajā gadījumā transformators ir pievienots saskaņā ar shēmu 1/1-12. Attiecīgi par trīsfāzu transformators pieslēguma shēma un strāvu un spriegumu vektorshēma ir parādīta att. 1-14.
Uz att. 1-15, b uzzīmētas vektoru sprieguma diagrammas, kas atbilst transformatora pieslēguma shēmai
Augstākā sprieguma pusē, kur tinumi ir savienoti zvaigznē, fāzu spriegumi ir vairākas reizes lielāki par fāzes spriegumiem. Zemsprieguma pusē, kur tinumi ir savienoti trīsstūrī, starpfāžu un fāzes spriegumi ir vienādi. Zemsprieguma puses fāzes-fāzes spriegumi par 30° atpaliek no augstāka sprieguma puses analogajiem fāzes-fāzes spriegumiem, kas atbilst elektroinstalācijas shēmai
Aplūkotajai transformatora tinumu pieslēguma shēmai ir iespējams konstruēt arī no abām pusēm plūstošu strāvu vektorshēmas. Jāpatur prātā, ka, pamatojoties uz mūsu pieņemtajiem nosacījumiem, tiek noteikti tikai pozitīvi strāvu virzieni transformatora tinumos. Strāvu pozitīvos virzienus lineārajos vados, kas savieno transformatora zemsprieguma tinumu spailes ar riepām, var pieņemt patvaļīgi, neatkarīgi no strāvu pozitīvajiem virzieniem, kas iet trīsstūrī.
Tātad, piemēram, ja ņemam strāvu pozitīvos virzienus fāzēs zemsprieguma pusē no spailēm, kas savienotas trijstūrī ar riepām (1.-15. att., a), mēs varam uzrakstīt šādas vienādības:
Attiecīgā vektora strāvas diagramma ir parādīta attēlā. 1-15, c.
|
Līdzīgi var izveidot strāvu vektorshēmu gadījumam, kad strāvu pozitīvie virzieni tiek ņemti no riepām līdz trīsstūra secinājumiem (1.-16. att., a). Šis gadījums atbilst šādām vienādībām:
un vektoru diagrammas, kas parādītas attēlā. 1-16, dz. Salīdzinot pašreizējās diagrammas, kas parādītas attēlā. 1-15, c un 1-16, b, mēs varam secināt, ka fāzes strāvu vektori, kas iet vados, kas savieno zemo tinumu spailes
Transformatora un kopnes spriegumi ir pretfāzē. Protams, gan tās, gan citas diagrammas ir pareizas.
Tātad, ja ķēdē ir trīsstūrī savienoti tinumi, ir jāiestata strāvu pozitīvie virzieni gan pašos tinumos, gan lineārajos vados, kas savieno trīsstūri ar kopnēm.
Aplūkojamajā gadījumā, nosakot jaudas transformatora savienojumu grupu, ir ērti virzienus no zemsprieguma spailēm uz kopnēm ņemt kā pozitīvus, jo šajā gadījumā vektoru strāvas diagrammas sakrīt ar pieņemto apzīmējumu. spēka transformatoru pieslēguma grupas (sal. 1.-15. att., b un c). Līdzīgi strāvu vektorshēmas var konstruēt arī citām spēka transformatoru pieslēguma grupām. Iepriekš formulētie noteikumi strāvu un spriegumu vektoru diagrammu konstruēšanai ķēdēs ar transformatoriem ir spēkā arī instrumentu transformatori strāva un spriegums.
Apsvērts gadījumā ar izmantojamu neitrālu vadu. Spriegumu un strāvu vektorshēmas ir norādītas 15. un 16. attēlā; 17. attēlā parādīta strāvu un spriegumu kombinētā diagramma
1. Kompleksās plaknes asis ir veidotas: reālās vērtības (+1) - horizontāli, iedomātās vērtības (j) - vertikāli.
2. Pamatojoties uz strāvu un spriegumu moduļu vērtībām un diagrammu zīmēšanai atvēlēto lapu lauku izmēriem, tiek izvēlētas strāvas mI un sprieguma mU skalas. Izmantojot A4 formātu (izmēri 210x297 mm) ar lielākajiem moduļiem (skat. 8. tabulu) strāvu 54 A un spriegumu 433 V, tiek ņemti mērogi: mI = 5 A/cm, mU = 50 V/cm.
3. Ņemot vērā pieņemtās skalas mI un mU, katra vektora garumu nosaka, ja diagramma konstruēta, izmantojot tās ieraksta eksponenciālo formu; izmantojot algebrisko formu, tiek atrasti vektoru projekciju garumi uz reālo un iedomāto lielumu asīm, t.i. kompleksa reālo un iedomāto daļu garumi.
Piemēram, A fāzei:
Pašreizējā vektora garums / f.A / = 34,8 A / 5 A / cm = 6,96 cm; tās reālās daļas garums
I f.A \u003d 30 A / 5 A / cm \u003d 6 cm,
tās iedomātās daļas garums
I f.A \u003d -17,8 A / 5 A / cm \u003d - 3,56 cm;
Sprieguma vektora garums / A slodze / \u003d 348 V / 50 V / cm \u003d 6,96 cm; tās reālās daļas garums
U A slodze = 340,5 V / 50 V / cm = 6,8 cm;
tās iedomātās daļas garums
U Anagr. = 37,75 V / 50 V/cm = 0,76 cm.
Vektoru garumu, to reālo un iedomāto daļu noteikšanas rezultāti parādīti 9. tabulā.
9. tabula - Strāvas un sprieguma vektoru garumi, to reālās un iedomātās daļas vesela nulles vada gadījumā.
| Vērtība | Mērogs, 1/cm | Vektora garums, cm | Reālais daļas garums, cm | Iedomātā daļas garums, cm | |
| Tīkla fāzes spriegumi | U A | 50 V/cm | 7,6 | 7,6 | |
| UV | 7,6 | - 3,8 | - 6,56 | ||
| UC | 7,6 | - 3,8 | 6,56 | ||
| Slodzes fāzes spriegumi | U Anagr. | 50 V/cm | 6,96 | 6,8 | 0,76 |
| UV slodze | 7,4 | - 4,59 | - 5,8 | ||
| UC slodze | 8,66 | -4,59 | 7,32 | ||
| U0 | 1,08 | 0,79 | - 0,76 |
9. tabula turpinājās
| Slodzes fāzes strāvas | Ja | 5 A/cm | 6,96 | 6.0 | - 3,56 |
| Es f.V | 7,4 | 1,87 | - 7,14 | ||
| Es f.S | 3,13 | 0,1 | 3,12 | ||
| es 0 | 10,8 | 7,9 | - 7,6 |
4. Vektoru spriegumu diagrammas konstruēšana.
4.1 Kompleksajā plaknē ir uzbūvēti barošanas tīkla A, B, C fāzes spriegumu vektori; savienojot to galus, iegūst lineāro spriegumu AB, BC, CA vektori. Tad slodzes A slodze., B slodze., C slodzes fāzes spriegumu vektori. Lai tos izveidotu, varat izmantot gan strāvu, gan spriegumu kompleksu rakstīšanas veidus.
Piemēram, vektora A slodze. tiek konstruēts pēc eksponenciālās formas šādi: no +1 ass 6 10 leņķī, t.i. pretēji pulksteņrādītāja virzienam tiek nogulsnēts 6,96 cm garš segments; algebriskā formā to var konstruēt, atdalot 6,81 cm garu segmentu pa +1 asi un 0,76 cm garu segmentu pa + j asi, šo segmentu gali ir vektora A slodzes beigu koordinātes. .
4.2 Tā kā līnijas spriegumi slodzes nosaka elektrotīkls, lai noteiktu slodzes nulles stāvokli, jāveic paralēla slodzes A slodzes., B slodze., C slodzes fāzes sprieguma vektoru pārnešana. lai to gali sakristu ar barošanas tīkla fāzes spriegumu galiem.
Punkts 0, kur būs to sākums, ir slodzes neitrāla. Šajā punktā atrodas neitrālās nobīdes sprieguma vektora 0 gals, tā sākums atrodas punktā 0. Šo vektoru var konstruēt arī, izmantojot 9. tabulas datus.
5. Strāvu vektorshēmas konstruēšana.
5.1. Slodzes f.A, f.V, f.S fāzu strāvu vektoru uzbūve ir līdzīga fāzes spriegumu vektoru uzbūvei.
5.2 Saskaitot fāzes strāvas vektorus, tiek atrasts strāvas vektors neitrālajā vadā 0; tā garumam un projekciju garumiem uz asi jāsakrīt ar 8. tabulā norādītajiem.
Līdzīgi tiek konstruētas strāvu un spriegumu vektorshēmas neitrālā vada pārrāvuma gadījumam.
Nepieciešams analizēt vektoru diagrammu aprēķinu un konstruēšanas rezultātus un izdarīt secinājumus par slodzes asimetrijas ietekmi uz tās fāzes spriegumu lielumu un neitrālo spriegumu; īpaša uzmanība jāpievērš tīkla neitrālā vada pārrāvuma sekām ar asimetrisku slodzi.
Piezīme. Ir atļauts apvienot strāvu un spriegumu diagrammas, ja tās tiek veiktas dažādās krāsās.
15. attēls. Vektoru spriegumu diagramma
16. attēls. Strāvu vektorshēma.
17. attēls. Spriegumu un strāvu kombinētā vektoru diagramma.
25. attēls. Strāvu vektorshēma bojājuma punktā
26. attēls. Strāvu vektoru diagramma sadaļā A-A
 |
27. attēls - Spriegumu vektorshēma sadaļā A-A
 |
28. attēls — strāvu vektorshēma in sadaļa B-B
 |
29. attēls - Spriegumu vektorshēma griezumā В-В
Īssavienojuma strāvas periodiskās sastāvdaļas aprēķins pēc tipisko līkņu metodes.
III uzdevums. Trīsfāzu īssavienojuma strāvas periodiskās sastāvdaļas aprēķins
Pēc tipisko līkņu metodes.
Nosakot trīsfāzu īssavienojuma periodisko strāvu, sākuma laika momentam tiek sastādīta tiešās secības diagramma, kurā ģeneratorus attēlo superpārejas parametri; slodzes netiek ņemtas vērā (2. attēls). Vispārējā aprēķinu metodika ir aprakstīta. Pēc ekvivalizācijas tiek iegūta starpķēde (30. attēls), kas tiek pārveidota par staru formu attiecībā pret īssavienojuma punktu (31. attēls). Šajā gadījumā tiek izmantoti strāvas sadalījuma koeficienti.
Ekvivalentās ķēdes vienkāršošanas procesā tika iegūtas šādas pretestības: X 15 =X 1 +X 2 /2=0+0,975425/2=0,4877125 r.u.
X 16 \u003d X 4 + X 5 \u003d 0,84 + 1,53 \u003d 2,37 p.u.
30. attēls - starpshēma 31. attēls - aprēķina shēma
X 17 \u003d X 6 + X 7 \u003d 0,88 + 0 \u003d 0,88 p.u.
X 18 \u003d X 11 + X 9/2 \u003d 0 + 1,240076 / 2 = 0,620038 p.u.
X 19 \u003d X 12 + X 13 \u003d 2,117202 + 0,192308 \u003d 2,30951 p.u.
X EC \u003d X 18 * X 19 / (X 18 + X 19) \u003d 0,620038 * 2,30951 / (0,620038 + 2,30951) \u003d 0,488807 p.u.
C 1 \u003d X EC / X 18 = 0,488807 / 0,620038 \u003d 0,78835.
C 2 \u003d X EC / X 19 \u003d 0,488807 / 2,30951 = 0,21165.
X 20 \u003d (X vienāds + X 17) / C 1 \u003d 1,736294 p.u.
X 21 \u003d (X vienāds + X 17) / C 2 \u003d 6,467324 p.u.
Tiek iegūta shēma, kas parādīta attēlā 31. Tālāk ir sākotnējās periodiskās strāvas īssavienojuma vietā.
I "G \u003d E 2 / X 16 * I B = 1,13 / 2,27 * 2,5102 \u003d 1,196846 kA.
I "C1 \u003d E 1 / X 15 * I B = 1 / 0,4877125 * 2,5102 \u003d 5,146885 kA.
I "C2 \u003d E 3 / X 20 * I B = 1 / 1,736294 * 2,5102 \u003d 1,445723 kA.
I "C3 \u003d E 4 / X 21 * I B = 1 / 6,467324 * 2,5102 \u003d 0,388136 kA.
Strāvas no sistēmām ir nemainīgas. Periodiskā strāva saskaņā ar tipiskām līknēm tiek noteikta sinhronais ģenerators ar tiristoru vai augstfrekvences ierosmes sistēmu. Saskaņā ar metodiku tas tiek aprēķināts nominālā strāva sinhrono ģeneratoru un pēc tam nosaka tipiskās līknes numuru.
I GN \u003d S GN / * U B = 100 / ( * 0,85 * 230) \u003d 0,295320 kA;
I * PO \u003d I G2 " / I GN \u003d 1,196846 / 0,295320 \u003d 4,05 "4.
Tā kā attiecība I Г2 "/I ГН" 4, tad tiek izvēlētas 4 tipiskas līknes:
I KZPOST \u003d I "C2 + I" C3 + I "C1 \u003d 5,1468885 + 1,445723 + 0,388136 \u003d 6,980748 kA
| t, sek | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | |
| I Г t /I ” Г, r.u. | 0,85 | 0,78 | 0,755 | 0,75 | 0,745 | |
| I G t , kA | 1,1968 | 1,017 | 0,933 | 0,903 | 0,897 | 0,891 |
| Kopā I K t , kA | 8,1775 | 7,9977 | 7,9137 | 7,8837 | 7,8777 | 7,872 |
Piemēram, apsveriet iespēju atrast periodisku strāvu 0,1 sek. Saskaņā ar 4. līkni šim laika momentam nosaka attiecību In,t,g/Inog=0,85.
Tiek noteikta ģeneratora īssavienojuma strāvas periodiskā komponenta efektīvā vērtība: In, t, g \u003d 0,85 * Ino * I NOM \u003d 0,85 * 4,05 * 0,2953 \u003d 1,017 kA.
Kopējā periodiskā strāva pie K (3) K mezglā, ņemot vērā tipiskās līknes, ir parādīta 32. attēlā.
32. attēls - kopējās periodiskās strāvas atkarības grafiks no īssavienojuma laika Iкt=f(t)
IV uzdevums. Asimetriskā īssavienojuma strāvas periodiskās sastāvdaļas aprēķins pēc tipisko līkņu metodes.
Lai noteiktu periodiskās īssavienojuma strāvas pie K (1.1), tiek izmantota tipisko līkņu metode, lai sastādītu negatīvas secības ekvivalentu ķēdi, neņemot vērā slodzes (33. attēls). Tālāk tiek vienkāršota ekvivalentā ķēde un iegūta ekvivalentā negatīvās secības pretestība. Vienkāršojumu secība ir norādīta zemāk un 34.-37. attēlā.
X 15 \u003d X 1 + X 2/2 \u003d 0 + 0,975425 / 2 = 0,487713 p.u. X 16 \u003d X 4 + X 5 \u003d 0,84 + 1,87 \u003d 2,71 p.u.
X 17 \u003d X 6 + X 7 \u003d 0 + 0,88 \u003d 0,88 p.u. X 18 \u003d X 11 + X 9/2 \u003d 0 + 1,240076 / 2 = 0,620038 p.u.
X 19 \u003d X 12 + X 13 \u003d 2,117202 + 0,230769 \u003d 2,347971 p.u.
X 20 \u003d X 15 * X 16 / (X 15 + X 16) \u003d 0,487713 * 2,71 / (0,487713 + 2,71) \u003d 0,413327 p.u.
X 22 \u003d X 17 + X 21 \u003d 0,88 + 0,490508 \u003d 1,370508 p.u. X EC2 \u003d X 20 * X 22 / (X 20 + X 22) \u003d 0,413327 * 1,370508 / / (0,413327 + 1,370508) = 0,317556 lpp.
33. attēls. Negatīvās secības ekvivalenta ķēde
34. attēls - shēmas Nr.1 vienkāršošana
35. attēls - shēmas Nr.2 vienkāršošana
36. attēls - shēmas Nr.3 vienkāršošana
37. attēls - apgrieztā ķēde
Secības
Līdzīgi mēs izveidosim nulles secības ekvivalento ķēdi (38. attēls). Ekvivalentās ķēdes vienkāršošanas procedūra ir parādīta zemāk 39.-42. attēlā.
38. attēls — aprēķinātā nulles secības ekvivalentā ķēde
X 13 \u003d X 1 + X 2/2 \u003d 0 + 4,585 / 2 \u003d 2,292 p.u. X 14 \u003d X 10 + X 9/2 \u003d 0 + 6,82/2 \u003d 3,41 p.u.
X 15 \u003d X 11 + X 12 \u003d 7,41 + 0,769 \u003d 8,18 p.u. X 16 \u003d X 13 * X 4 / (X 13 + X 4) \u003d 2,29225 * 0,84 / (2,29 + 0,84) = 0,615 p.u.
X 18 \u003d X 6 + X 17 \u003d 0,88 + 1,338581 \u003d 2,219 p.u.
X 17 \u003d 1 / (1 / X 7 + 1 / X 15 + 1 / X 14) \u003d 1 / (1 / 3,016 + 1 / 8,18 + 1 / 3,41) \u003d 1,34 p.u.
39. attēls - shēmas Nr.1 vienkāršošana
40. attēls - shēmas Nr.2 vienkāršošana
41. attēls - shēmas Nr.3 vienkāršošana
42. attēls — nulles ekvivalenta ķēde
Secības
Lai atrisinātu problēmu, tiek izmantoti līdzvērtīgi tiešās secības dati no iepriekšējās problēmas. Ņemot vērā K (1.1) pazīmes, iegūstam 43. attēlā redzamo shēmu.Šī shēma tiek reducēta līdz 44. attēlā parādītajai formai.