POLITECHNIKA POZNAŃSKA
Laboratorium Elektrotechniki Teoretycznej Ćwiczenie nr 4 Układy trójfazowe niesymetryczne
Rok akademicki Rok studiów 1 Semestr 2 Studia: Niestacjonarne (II stopnia) Wydział: Elektryczny Kierunek: Elektrotechnika Nr. grupy Nr. indeksu	Wykonał:	Data
				Wykonania ćwiczenia:	Oddania Sprawozdania:
				Ocena:

 

POZNAŃ 2007

Układy trójfazowe niesymetryczne

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest badanie rozkładu napięć i rozpływ prądów u układach trójfazowych przy niesymetrii zasilania i obciążenia.

2. Wiadomości teoretyczne:

Układ trójfazowy jest niesymetryczny, jeżeli występuje niesymetria napięcia zasilającego lub w momencie gdy odbiornik jest nie symetryczny. Ćwiczenie ma na celu zapoznanie się ze zjawiskami zachodzącymi w układzie trójfazowym, w przypadku istnienia różnych rodzajów niesymetrii, zarówno w zasilaniu jak i w obciążeniu.

3. Przebieg ćwiczenia:

1. Pomiary prądów i napięć w układzie trójfazowym przy obciążeniu niesymetrycznym typu gwiazda z przewodem neutralnym i bez przewodu neutralnego.

1. Schemat połączeń:

2. Tabela pomiarów:

Lp	Układ połączeń	Przewód zerowy	Wartość impedancji			UAB	UBC	UCA	EA	EB	EC	IA	IB	IC	IN	UN
																	ZA	ZB	ZC
						[ ]	[ ]	[ ]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[V]	[A]	[A]	[A]	[A]	[V]
		1.	przerwa w fazie B	tak	-j159	∞	220	73	74	74	43	42	42	0,28	0	0,2	0,455	0
				brak	-j159	∞	220	73	74	73	42	42	42	0,28	0	0,28	0	57,7
2.	zwarcie w fazie C	brak	-j159	220	0	73	74	74	42	42	42	0,28	0,28	0	0	17,35
3.	niesymetryczny	brak	-j159	220	220	73	74	74	42	42	42	0,34	0,33	0,11	0	29,48
				brak	220	-j159	220	74	73	73	42	42	42	0,11	0,34	0,33	0	29,6
				brak	220	220	-j159	73	74	73	42	43	43	0,33	0,11	0,34	0	29,7

3. Obliczenia analityczne:

Przerwa w fazie B z przewodem zerowym:

4. Tabela wyników:

Lp

Układ połączeń

Przewód zerowy

UA

UB

UC

UN

IA

IB

IC

IN

[V]

[V]

[V]

[V]

[A]

[A]

[A]

[A]

1.

przerwa w fazie B

tak

43

0

42

0

0,27

0

0,19

0,44

5. Wykres wskazowy przy połączeniu w gwiazdę:

2. Pomiary prądów i napięć w układzie trójfazowym przy obciążeniu niesymetrycznym typu trójkąt

1. Schemat połączeń:

2. Tabela pomiarów:

Lp	Układ połączeń	ZAB	ZBC	ZCA	UAB	UBC	UCA	IA	IB	IC	IAB	IBC	ICA
				[ ]	[ ]	[ ]	[V]	[V]	[V]	[A]	[A]	[A]	[A]	[A]	[A]
1.	niesymetryczny	-j159	220	220	73	73	72	0,27	0,8	0,6	0,47	0,33	0,34
2.	przerwa w fazie AB		220	220	73	73	72	0,34	0,35	0,6	0	0,34	0,34
3.	Przerwa w fazie A po stronie wtórnej	-j159	220	220	39	72	53	0	0,59	0,59	0,27	0,33	0,27

3. Obliczenia analityczne:

Układ niesymetryczny

zasilanie symetryczne

4. Tabela wyników:

Lp

Układ połączeń

-

UAB

UBC

UCA

IA

IB

IC

IAB

IBC

ICA

[V]

[V]

[V]

[A]

[A]

[A]

[A]

[A]

[A]

1.

niesymetryczny

postać algebraiczna

63,2+ j36,5

-j73

-62,3 +j36

0,06 +j0,23

0,22 -j0,72

-0,28 +j0,49

-0,23 +j0,4

-j0,33

-2,8 +j0,16

postać wykładnicza

73

73

72

0,24

0,75

0,56

0,46

0,33

0,33

5. Wykres wskazowy przy polaczeniu w trójkąt:

4. Parametry i dane znamionowe zastosowanych urządzeń i mierników:

Multimetr: V_AB, V_BC, V_CA,V₀ - Brymen BM 857

Amperomierz: AA, AB, AC - LE-3P 0,6-1,2-3-6-12-30 kl. 0,5

Amperomierz: A0 - Meterman 33XR

Zespół przełączników gwiazda/trójkąt

Układ obciążenia trójfazowy - R=220 [W], C=20 [mF]

5. Wnioski:

W ćwiczeniu zbadano układy trójfazowe z niesymetrią po stronie zasilania jak i od strony odbiornika. Dla każdego układu wykonano obliczenia wymaganych wielkości.

Dla wszystkich przypadków przyjęto, że źródło zasilania jest symetryczne.

W układach z przewodem zerowym przy odbiorniku połączonym w gwiazdę i niesymetrycznym obciążeniu w przewodzie zerowym płynął prąd będący geometryczną sumą prądów fazowych.

Dla odbiornika połączonego w trójkąt posługiwaliśmy się napięciami międzyfazowymi, co mogło odpowiadać nieskończonej ilości układów napięć fazowych. Z tego powodu obliczenia przeprowadzono biorąc napięcie U_AB za napięcie odniesienia.

Przerwa w zasilaniu po stronie pierwotnej powoduje zmianę napięć międzyfazowych na odbiorniku.

Przerwa w jednej fazie odbiornika połączonego w gwiazdę powoduje w układzie z przewodem zerowym przepływ prądu zerowego będącego sumą prądów pozostałych faz.

Niesymetria impedancji wpływa na wartość i rozpływ prądów fazowych i przewodowych w zależności od skojarzenia odbiornika co przedstawiono w pomiarach i obliczeniach.

Wyniki pomiarów są w przybliżeniu zgodne z wynikami obliczeń . Wszelkie odchyłki wynikają z niedokładności pomiarów, powodowanych przez luzy na zaciskach kabli , stany nieustalone i inne błędy przypadkowe.

Strona 6 z 8

E_A = U_A

E_B

I_A

I_C

I_N

E_AB

E_BC

E_CA

N = N'

Układ połączeń odbiornika w gwiazdę z przerwą w fazie B (z przewodem zerowym)

E_C = U_C

-I_BC

I_CA

I_C

I_B

-I_AB

I_BC

I_A

-I_CA

Im

Układ połączeń odbiornika w trójkąt niesymetryczny

U_CA

U_BC

U_AB

I_AB

U_B

Re

---