Практическая работа №8 и №9 Мощность при несимметричной и симметричной нагрузке Трехфазная электрическая цепь является совокупностью трех однофазных, поэтому активная и реактивная мощности трехфазной цепи равняются сумме соответствующих мощностей отдельных фаз. Трехфазная цепь является обычной цепью синусоидального тока с несколькими источниками. Активная мощность трехфазной цепи равна сумме активных мощностей фаз (5) Формула (5) используется для расчета активной мощности в трехфазной цепи при несимметричной нагрузке. При симметричной нагрузке: При соединении в треугольник симметричной нагрузки При соединении в звезду . В обоих случаях . Для схемы соединения фаз потребителя "звездой" активная мощность трехфазной электрической цепи "треугольником" Реактивная мощность "треугольника": ; для схемы соединения . Активная мощность фазы потребителя для схемы "звезда": , для . Реактивная мощность фазы Полная мощность трехфазной цепи Комплексная форма мощности схемы "звезда" , для схемы "треугольник" . У симметричного потребителя мощности всех фаз одинаковы. Тогда Мощность симметричного потребителя определяется также через линейные напряжения и токи. При соединении "звезда" , поэтому При соединении "треугольник" ; мощности - совпадают с формулой Таким образом, для симметричного потребителя формулы мощности не зависят от схемы соединения потребителя. В трехфазной симметричной системе сумма мгновенных значений мощностей - величина постоянная и равняется активной мощности трехфазной цепи: Мощность симметричной или несимметричной трехпроводной системы может поскольку измеряться всего двумя ваттметрами. Действительно, , то Один ваттметр включают под ток ia и напряжение uac, второй - под ток ib и напряжение ubc (рис. 1). Рис. 1. Для измерения активной мощности в четырехпроводной несимметричной системе необходимо три ваттметра - по одному в каждой фазе. Реактивную мощность Q трехфазной симметричной электрической цепи измеряют одним ваттметром, предназначенным для измерения активной мощности, если его включить так, как показано на рис. 2, а. Рис. 2. Действительно, из векторной диаграммы, (рис. 2, б) и схемы включения (а) следует, что ваттметр показывает: Чтобы найти реактивную мощность всей симметричной цепи, достаточно показания ваттметра умножить на . В автономной энергосистеме (рис. 3) механическая энергия привода мощностью 30 кВт преобразуется в трехфазном генераторе в электрическую мощностью 26,4 кВт (КПД генератора 0,88). Рис. 3. По трехпроводной линии эта энергия поступает к потребителю для освещения и на приводы трехфазных двигателей. Чтобы повысить (до 0,9) коэффициент мощности нагрузки (двигатели имеют 0,5 и 0,85), параллельно потребителю включена батарея конденсаторов ( по 160 мкФ в каждой фазе). Наличие двух уровней напряжений в зависимости от включения потребителя дает возможность включать без трансформатора потребители с разными номинальными напряжениями: к трехпроводной линии с напряжением UЛ = 220 В по схеме "звезда" подключим двигатель с номинальными напряжениями (220/380) В. Осветительная нагрузка равномерно распределяется между фазами А, В, С и включена по схеме "треугольник" на номинальное напряжение 220 В. Три батареи конденсаторов включены по схеме "треугольник", что дает возможность, в сравнении со схемой "звезда", при той же самой реактивной мощности конденсаторов QC втрое уменьшить емкость. Из выражений получается, что . Для определения емкостей рассчитывается: активная мощность реактивная мощность и полная мощность Угол всех потребителей без батарей емкостей. до компенсации: Для желаемого угла батареи: по формуле определяется емкость для каждой В автономной трехфазной системе выполняется условие баланса трех мощностей: активной, реактивной и полной. Для системы (рис.3) Рист = 26,4 кВт равняется суммарной активной мощности потребителя.