ва. РЗ №3 по ТОЭ (ч. 2)_Задание. Министерство науки и высшего образования рф кафедра теоретических основ электротехники расчетное задание 3

• Название: Министерство науки и высшего образования рф кафедра теоретических основ электротехники расчетное задание 3
• Дата: 29.03.2022
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: РЗ №3 по ТОЭ (ч. 2)_Задание.pdf
• Тип: Документы; #425449

Министерство науки и высшего образования РФ
Кафедра ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Расчетное задание №3
по дисциплине «Теоретические основы электротехники»
«Разветвленная цепь трехфазного тока»
Студент:
Группа:
Вариант:
Подпись студента:
Дата сдачи:
Дата защиты:
Оценка:
Преподаватель:
Подпись преподавателя:
Москва 2022

2
СИММЕТРИЧНЫЕ, НЕСИММЕТРИЧНЫЕ И НЕСИНУСОИДАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ В
ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЯХ С ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ
Общие сведения:
В работе проводится расчет трехфазных электрических цепей, содержащих динамическую нагрузку. Расчет несимметричных и несинусоидальных режимов проводится методом симметричных составляющих. Заданы сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательности генератора и динамической нагрузки (двигателя). В первой части трехфазный генератор с динамической нагрузкой (двигателем) рассчитывается в симметричном режиме (Рис. 1) и при однофазном или междуфазном коротком замыкании
(Рис. 2). Строятся векторные диаграммы симметричного и несимметричного режима, проводится проверка баланса активной мощности генератора и динамической нагрузки. Во второй части рассчитывается несинусоидальный режим трехфазного симметричного генератора с динамической нагрузкой (Рис. 3). Дополнительно предлагается построить график суммарной мгновенной мощности генератора или двигателя в симметричном, аварийном и несинусоидальном режиме.
Рис. 1. Симметричный режим генератора с динамической нагрузкой
Рис. 2. Несимметричный режим генератора с динамической нагрузкой; короткое замыкание фазы А генератора; короткое замыкание между фазами С и А (СА) генератора

3
Рис. 3. Несинусоидальный режим симметричной трехфазной цепи
Задание:
1. Симметричный режим трехфазного генератора с динамической нагрузкой.
1.1. Рассчитать токи двигателя в симметричном режиме. Нарисовать в масштабе векторные диаграммы токов, фазных и линейных напряжений генератора и двигателя.
1.2. Определить активную мощность генератора и двигателя.
2. Симметричный и несимметричный режим трехфазного генератора с динамической нагрузкой.
2.1. Рассчитать ток короткого замыкания, токи в фазах генератора и двигателя методом симметричных составляющих. Проверить выполнение 1
го закона Кирхгофа во всех узлах трехфазной цепи. Рассчитать фазные и линейные напряжения генератора и двигателя.
Нарисовать в масштабе векторные диаграммы токов, фазных и линейных напряжений генератора и двигателя.
2.2. Составить баланс активной мощности генератора и двигателя.
3. Несинусоидальный режим трехфазного генератора с динамической нагрузкой.
3.1. Фазная ЭДС симметричного трехфазного генератора:
1 3
5
( )
sin 314
sin(942
)
sin(1570
)
6 10
A
m
m
m
e t
E
t
E
t
E
t







В, амплитуды гармоник:
1
ф
2
m
E
E

,
3
ф
0,35 2
m
E
E

,
5
ф
0, 2 2
m
E
E

. Рассчитать мгновенные и действующие значения токов в двигателе, фазных и линейных напряжений двигателя, напряжения u
0’0 3.2. Составить баланс активной мощности генератора и двигателя.
4. Построить графики мгновенных мощностей фаз генератора или двигателя во всех рассмотренных режимах нагруженного генератора. Построить график суммарной мощности.
Сделать вывод об уравновешенности трехфазной системы в рассмотренных режимах.

4
Правила оформления и сдачи расчетного задания:
1. Образец титульного листа представлен на стр. 1.
2. Все пункты расчетного задания выполняются самостоятельно и в сроки, установленные лектором (7 учебная неделя). Расчетное задание сдается в рукописном виде на листах формата А4 (запись с одной стороны листа) с обязательной нумерацией всех страниц (на титульном листе номер страницы не указывается).
3. Листы расчетного задания скрепляются степлером или скрепкой.
4. На второй странице расчетного задания приводятся исходная схема с указанием выбранного направления токов ветвей и исходные данные в соответствии с номером группы и номером, под которым фамилия студента записана в журнале группы.
5. В каждом пункте расчетного задания должно быть написано задание.
6. Производимые расчеты сопровождаются приведением расчетных схем с необходимыми пояснениями. Кроме того, в обязательном порядке должны быть приведены все промежуточные схемы, используемые в расчетах.
7. В расчетном задании должны быть приведены подробные выкладки численного расчета (включая промежуточные вычисления).
8. Графики аккуратным образом строятся на миллиметровой (клетчатой) бумаге простым карандашом с обязательным указанием масштаба, подписью и размерностью осей, а также с обозначением и численным выражением полученных зависимостей. Каждый график должен быть подписан, а рядом с ним необходимо привести численные данные, использованные для построения соответствующих зависимостей.
Допускается построение графиков зависимостей в MathCAD и других компьютерных программах при соблюдении вышеописанных правил оформления.

5
Исходные данные:
Числовые данные приведены в таблице 1; N – номер учебной группы, n – номер, под которым фамилия студента записана в журнале группы. Фазная ЭДС генератора
E
ф
=100+10·(N+n) В, для всех вариантов Z
д0
=1,5+j0,5 Ом.
Таблица 1 – Числовые данные параметров элементов
n
КЗ
Z
г1
, Ом
Z
г2
, Ом
Z
г0
, Ом
R
зг
, Ом
Z
д1
, Ом
Z
д2
, Ом
1
A
2
j
0, 7
j
0, 4
j
1,5 5,5 4
j

1,8 2,5
j

2
B
2,5
j
1
j
0,5
j
1,5 7,1 5,8
j

2,3 3
j

3
C
2
j
0, 7
j
0, 4
j
1,5 7,1 5,8
j

2,3 3
j

4
BC
2,5
j
1
j
0,5
j
1,5 5,5 4
j

1,8 2,5
j

5
CA
2
j
0, 7
j
0, 4
j
1,5 7,1 5,8
j

2,3 3
j

6
AB
2,5
j
1
j
0,5
j
1,5 7,1 5,8
j

2,3 3
j

7
A
2
j
0, 7
j
0, 4
j
4 7,1 5,8
j

2,3 3
j

8
B
2,5
j
1
j
0,5
j
4 5,5 4
j

1,8 2,5
j

9
C
2
j
0, 7
j
0, 4
j
4 5,5 4
j

1,8 2,5
j

10
BC
2,5
j
1
j
0,5
j
4 7,1 5,8
j

2,3 3
j

11
CA
2
j
0, 7
j
0, 4
j
4 5,5 4
j

1,8 2,5
j

12
AB
2,5
j
1
j
0,5
j
4 5,5 4
j

1,8 2,5
j

13
B
2
j
0, 7
j
0, 4
j
2,5 7,1 5,8
j

2,3 3
j

14
C
2,5
j
1
j
0,5
j
2,5 5,5 4
j

1,8 2,5
j

15
A
2
j
1
j
0,5
j
2,5 7,1 5,8
j

2,3 3
j

16
BC
2,5
j
0, 7
j
0, 4
j
2,5 7,1 5,8
j

2,3 3
j

17
CA
2,5
j
1
j
0,5
j
2,5 5,5 4
j

1,8 2,5
j

18
AB
2
j
0, 7
j
0, 4
j
2,5 7,1 5,8
j

2,3 3
j

19
C
2
j
1
j
0,5
j
3 5,5 4
j

1,8 2,5
j

20
A
2,5
j
0, 7
j
0, 4
j
3 7,1 5,8
j

2,3 3
j

21
B
2
j
1
j
0,5
j
3 5,5 4
j

1,8 2,5
j

22
CA
2,5
j
0, 7
j
0, 4
j
3 7,1 5,8
j

2,3 3
j

23
AB
2
j
1
j
0,5
j
3 5,5 4
j

1,8 2,5
j

24
BC
2,5
j
0, 7
j
0, 4
j
3 7,1 5,8
j

2,3 3
j

25
C
2
j
1
j
0, 4
j
2 5,5 4
j

1,8 2,5
j

26
B
2,5
j
0, 7
j
0,5
j
2 7,1 5,8
j

2,3 3
j

27
A
2
j
0, 7
j
0, 4
j
2 5,5 4
j

1,8 2,5
j

28
CA
2,5
j
1
j
0,5
j
2 7,1 5,8
j

2,3 3
j

29
AB
2
j
0, 7
j
0, 4
j
2 5,5 4
j

1,8 2,5
j

30
BC
2,5
j
1
j
0,5
j
2 7,1 5,8
j

2,3 3
j
