Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
1
Добавлен:
26.02.2023
Размер:
589.76 Кб
Скачать

1.2. Реактивное сопротивление эквивалентной емкости ветви (т.е. емкостное (реактивное) сопротивление ветви):

 

 

Х

 

 

1

 

,

 

 

 

(1.2)

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1, 2

 

С1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где 2 f – угловая частота, с-1.

 

 

 

 

 

 

ХС

 

 

 

 

1

 

 

 

 

63,5 Ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 3,14 50 50

10

6

 

1, 2

 

 

 

1.3. Индуктивное сопротивление ветви:

 

 

 

 

 

Х L

L,

 

 

 

(1.3)

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

Х L

314 0,08

25,1Ом.

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определим (по знаку) характер полного реактивного

сопротивления ветви:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Xab

XL XC

,

 

(1.4)

 

 

 

 

 

1

1, 2

 

 

 

X ab 25,1 63,5 38,4 Ом.

Как видно (знак минус), преобладает реакция емкости или говоря иначе – реактивное сопротивление ветви имеет емкостный характер.

 

 

tg ab

X ab

,

(1.5)

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

tg ab

 

38,4

0

, следовательно, ab < 0,

 

 

 

10

 

 

 

 

т.е. ток опережает по фазе напряжение.

1.4. Полное сопротивление ветви:

Z

ab

 

R2

( X

L

X

C

)2

,

(1.6)

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

1, 2

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

где XL1 XC1, 2 Xab.

Zab 102 (25,1 63,5)2 39,7 Ом.

1.5. Полный ток в ветви:

I

 

 

U AB

,

(1.7)

ab

 

 

 

Zab

 

 

 

 

 

Iab 39,7100 2,5 А.

1.6. Коэффициент мощности ветви:

 

 

 

cos

 

 

 

R1

 

,

(1.8)

ab

Zab

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos

 

 

 

10

0,25 .

 

ab

39,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.7. Полная мощность ветви:

 

 

 

 

 

 

 

Sab U AB Iab ,

(1.9)

Sab 100 2,5 250 ВА.

 

1.8. Активная мощность ветви:

 

 

 

Pab U AB Iab cos ab

Sab cos ab ,

(1.10)

Pab 100 2,5 0,25 62,5 Вт.

 

1.9. Активная составляющая полного тока в ветви:

Ia

Iab cos ab ,

(1.11)

 

ab

 

Iaab 2,5 0,25 0,62 А.

1.10. Реактивная (или, как мы уже установили – емкостная) составляющая полного тока в ветви:

12

I

p

I

ab

sin

ab

I

ab

 

1 cos 2

,

(1.12)

 

ab

 

 

 

ab

 

 

I pab 2,5 1 0,252 2,4 А.

(Не рекомендуется определять по таблицам косинусов угол , а затем по углу находить sin , т.к. вносится большая ошибка, чем при подсчетах через корень)

2. Ветвь се.

2.1. Эквивалентная индуктивность:

L2,3 L2

L3 ,

(2.1)

L2,3 0,1 0,04

0,14 Гн.

 

2.2. Реактивное сопротивление эквивалентной индуктивности (индуктивное сопротивление ветви):

ХL2,3 L2,3,

ХL2,3 314 0,14 44Ом.

Или обозначая иначе Хсе = 44 Ом.

Перейдем далее к соответствующим проводимостям

2.3. Активная проводимость ветви:

 

gce

 

 

R2

,

 

R2

X 2

 

2

ce

 

gce

20

 

 

0,0086 сим.

 

 

20 2 44 2

2.4. Реактивная (индуктивная) проводимость ветви:

bce

 

X ce

,

R2

X 2

2

ce

 

13

 

 

(2.2)

(2.3)

(2.4)

bce

44

0,019 сим.

20 2 44 2

(Если бы в ветви была емкость, и ее реакция преобладала бы над индуктивной, то Хсе имело бы знак «минус», и проводимость

bce

X ce

 

,

R2

X

2

 

2

 

ce

имела бы тоже знак «минус», и мы бы ее назвали емкостной проводимостью).

3. Ветвь fe.

 

 

3.1. Индуктивное сопротивление:

 

 

X L4 X fe L4 ,

(3.1)

X L

X fe 314 0,08 25,1

Ом.

 

4

 

Перейдем к соответствующим проводимостям:

3.2. Активная проводимость ветви:

g fe

0; (g

 

 

 

Rfe

 

 

0

0)

fe

R2

X 2

 

X 2

 

 

 

0

 

 

 

 

 

fe

fe

 

 

fe

 

3.3. Индуктивная проводимость ветви:

b

 

 

 

X fe

 

1

,

(3.2)

fe

 

X 2

 

 

 

0

 

X

fe

 

 

 

 

 

 

fe

 

 

 

 

bfe 1 0,0398 сим. 25,1

4. Эквивалентная объединенная ветвь cfe.

14

4.1. Активная проводимость эквивалентной ветви: gcfe gce g fe ,

gcfe 0,0086 0 0,0086 сим.

4.2. Реактивная проводимость эквивалентной ветви:

bcfe bce bfe ,

bcfe 0,0189 0,0398 0,0587 сим. (т.к. знак плюс – проводимость индуктивная)

Перейдем к соответствующим сопротивлениям: 4.3. Активное сопротивление эквивалентной ветви:

 

Rcfe

 

gcfe

,

 

g2

b2

 

 

 

cfe

cfe

 

Rcfe

0,0086

 

2,4 Ом.

 

 

0,0086 2

0,0587 2

4.4. Индуктивное сопротивление эквивалентной ветви:

 

Xcfe

 

bcfe

,

 

 

g 2

b2

 

 

 

 

cfe

cfe

 

 

 

X cfe

 

0,0587

 

 

 

16,7 Ом.

 

 

0,0086 2 0,0587 2

5. Последующая эквивалентная ветвь.

5.1. Активное сопротивление Rcfd то же, что и в 4.3. Rcfe:

Rcfd Rcfe 2,4 Ом.

5.2. Реактивное сопротивление:

X cfd X cfe ( X c4 ) ,

15

(4.1)

(4.2)

(4.3)

(4.4)

(5.1)

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

X cfd 16,7 6 10,7 Ом.

Преобладает реакция индуктивности, следовательно, cfd > 0.

cf

R

R

cfe

cfd

 

=

Xcfe

Xcfd

8 Г

 

 

c4

 

 

 

 

d

Рис. 3. Схема эквивалентной ветви

5.3. Полное сопротивление рассматриваемой эквивалентной ветви:

 

 

 

 

 

 

 

Z

cfd

R2

X 2

,

(5.2)

 

 

cfd

cfd

 

 

Zcfd 2,42 10,72 10,9 Ом.

5.4. Полный ток в рассматриваемой эквивалентной ветви:

I

 

 

Uab

,

(5.3)

cfd

Zcfd

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Icfd 10,9100 9,1 А.

Так как в ветви cfd преобладает индуктивная реакция, то

полный ток отстает по фазе от приложенного напряжения cfd > 0.

Лит. Масса Масштаб

. Лист №докум.

Подп. Дата

 

 

 

 

 

1:1

раб.

5.5. Коэффициент мощности:

 

 

 

 

в.

 

 

 

Rcfd

 

 

 

онтр.

cos

 

 

,

Лист

Листов (5.4)

 

cfd

Zcfd

 

 

 

 

 

 

 

онтр.

 

 

 

 

 

 

в.

 

 

 

 

 

 

 

 

Копировал

16

 

 

 

Формат A3

cos cfd 10,92,4 0,22 .

5.6. Полная мощность рассматриваемой эквивалентной ветви:

 

Scfd Uab Icfd ,

(5.5)

Scfd

100 9,1 910 ВА.

 

5.7. Активная мощность:

 

 

Pcfd Uab Icfd

cos cfd ,

(5.6)

Pcfd

910 0,22

200 Вт.

 

5.8. Активная составляющая полного тока в рассматриваемой эквивалентной ветви:

 

 

 

Ia

Icfd cos cfd ,

 

 

(5.7)

 

 

 

 

cfd

 

 

 

 

 

Ia

cfd

9,1 0,22 2,0 А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.9.

Реактивная

составляющая

полного

тока

в рассматриваемой эквивалентной ветви:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I p

Icfd sin cfd Icfd 1 cos2 cfd ,

(5.8)

 

 

cfd

 

 

 

 

 

 

 

 

I p

cfd

9,1 0,97 8,9 А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Рассмотрим теперь всю цепь, находящуюся правее точек АВ на схеме.

6.1. Активная составляющая полного тока в рассматриваемой цепи IaAB (т.е. тока в общем участке до разветвлений, например, в участке А-а или В-b, см. схему):

Ia

AB

Ia

ab

Ia

,

(6.1)

 

 

 

cfd

 

17

Ia A B 0,62 2,0 2,62 А.

6.2. Реактивная составляющая:

IP

IP

IP

,

(6.2)

AB

ab

cfd

 

IPA B 2,4 8,9 6,5 А.

(IP ab берется с минусом, т.к. ток емкостный, см. 1.10.)

Так как преобладает индуктивный ток в рассматриваемой цепи, то полный ток в цепи отстает по фазе от напряжения ab > 0.

6.3. Полный ток в рассматриваемой цепи:

 

 

 

 

 

 

I AB

Ia2

I P2 ,

(6.3)

 

 

AB

A B

 

I AB 2,622 6,52 7,0 А.

6.4. Коэффициент мощности цепи:

cos

 

 

Ia AB

,

(6.4)

AB

 

 

 

I AB

 

 

 

 

 

cos AB 2,62 0,37 . 7

7. Полная цепь всей заданной схемы:

Так как цепь включена последовательно с сопротивлением линии, то полный ток цепи является одновременно полным током линии

I AB IЛ .

7.1. Активная составляющая падения напряжения Uна

активном сопротивлении (RЛ) линии:

 

UIЛ RЛ ,

(7.1)

U7,0 1 7,0 В.

18

7.2. Индуктивное падение напряжения в линии:

 

U ХЛ IЛ Х Л ,

(7.2)

U ХЛ 7,0 0,6 4,2 В.

 

7.3. Полное падение напряжения в линии определяется:

 

 

 

 

 

 

 

U

Л

U 2

U 2

,

(7.3)

 

 

ХЛ

 

 

UЛ 7,02 4,22 8,2 В.

7.4. Потери активной мощности в линии:

 

 

 

 

Р

I 2

R ,

 

 

 

 

 

 

(7.4)

 

 

 

 

 

 

Л

 

Л

Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

7,02 1 49,0 Вт.

 

 

 

 

Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.5. Входное напряжение U определяется как:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U (Ua

AB

 

U)2

(UP

U ХЛ )2 ,

(7.5)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

(37,0 7,0)2 (92,7 4,2)2 106,4 В,

 

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ua

A B

U AB cos AB ,

(7.6)

 

U a

A B

100 0,37 37,0 В.

 

 

 

 

 

 

 

 

UP

U AB sin AB U AB

1 cos2 AB ,

(7.7)

AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UP 100

1 0,372

92,7 В.

 

 

AB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.6. Коэффициент мощности всей цепи:

 

 

 

 

cos

Ua

U

,

 

 

 

(7.8)

A B

U

19

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

cos

37,0 7

0,41 .

106 ,4

 

 

7.7. Активная мощность всей цепи:

 

P U I cos ,

(7.9)

P106,4 7,0 0,41 305,4 Вт.

7.8.Реактивная мощность всей цепи:

 

 

 

 

Q U I sin U I

1 cos2 ,

(7.10)

Q106,4 7 1 0,412 678,5 вар.

7.9.Полная мощность всей цепи:

S U I,

(7.11)

S106,4 7 744,8 ВА.

8.Векторная диаграмма токов и напряжений для всей цепи

8.1. В качестве базисного вектора (рис. 3) в выбранном масштабе откладываем вектор напряжения UAB, приложенного

кцепи.

8.2.В фазе с напряжением UAB в выбранном масштабе

откладываем активную составляющую тока в ветви аb вектор .

0

 

8.3. Под углом 90

откладываем от конца вектора

 

 

реактивную составляющую токов ветви ab вектор р с учетом ее

емкостного характера, т.е. с опережением базисного вектора напряжения, считая вращение векторов диаграмм, как принято, происходящим против движения часовой стрелки. Соединив конец

отложенного вектора р с началом координат, получим вектор

полного тока .

20

Соседние файлы в папке новая папка 1