Емкостной проводимостью

Использование синхронного двигателя на промышленных предприятиях весьма целесообразно, так как для питающей сети он является активно-емкостной нагрузкой (при достаточном токе возбуждения). В режиме, когда ?0 > U , включение двигателя в сеть подобно включению резистора и батареи конденсаторов. Выпускаемые отечественной промышленностью синхронные двигатели рассчитаны на работу с созф = 0,8 при опережающем токе,

14.13 (О). Напишите уравнение амплитудно-фазовой характеристики для однокаскадного усилителя с рези-стивно-емкостной нагрузкой, у которого вход соединен с выходом посредством идеальной линии задержки на То секунд. Выведите формулу для расчета /Сокр — критического значения коэффициента усиления на нулевой частоте.

8.5. Резонатор с емкостной нагрузкой на конце:

Эти характеристики изображены на 18.16. Пунктирная линия соответствует cos ф = 1. Работу машины в левой области характеризует недовозбужденный режим: машина потребляет реактивную мощность из сети и является для нее индуктивной нагрузкой. При работе в правой области характеристики машина находится в перевозбужденном режиме; она генерирует реактивную мощность и для сети является емкостной нагрузкой. Значение 161 = 90° определяет границу устойчивой работы синхронной машины.

а —с активной нагрузкой; к задачам 328, 329; б —с емкостной нагрузкой; к задачам 310, 328, 329; в —с индуктивной нагрузкой; к задачам 317, 328, 329

5. Запишите формулы для расчета реактивной мощности в цепи с активно-емкостной нагрузкой.

2. Начертите векторные диаграммы для разветвленной цепи с активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузкой.

3. Начертите треугольники токов, проводимостей и мощностей для разветвленной цепи с активно-индуктивной нагрузкой. Чем они отличаются от треугольников для цепи с активно-емкостной нагрузкой?

6. Запишите формулы для расчета реактивной мощности разветвленной цепи с активно-емкостной нагрузкой.

2. С учетом масштабов построить векторную диаграмму действующих значений токов и напряжения для цепи с активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузкой.

1. Какова цель лабораторной работы? 2. Изобразите векторные диаграммы для активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузок. 3. Как рассчитать полное сопротивление, если известны ак--тивное и индуктивное сопротивления, соединенные последовательно? 4. Запишите формулы для расчета активной мощности в Цепи с активно-индуктивной нагрузкой. 5. Запишите формулы "для расчета реактивной мощности в цепи с активно-емкостной нагрузкой. 6. Изобразите треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей для цепи с активно-емкостной нагрузкой. Чем они отличаются от треугольников для активно-индуктивной нагрузки? 7. Запишите формулы для расчета косинуса угла сдвига фаз между векторами напряжения и тока. 8. Запишите формулы для расчета силы тока в цепи, содержащей реальную катушку, реальный конденсатор. 9. Каковы особенности энергетических процессов в цепи с реальной катушкой? 10. Каковы особенности энергетических процессов в цепи с реальным конденсатором?

Величина Ь_ = соС в выражении (2.35), единица которой Ом"1 = = См, называется емкостной проводимостью, а обратная величина х„ = 1/о>С, единица которой Ом, — емкостным сопротивлением. Значения величин хс и Ь„ являются параметрами емкостных элементов

Если пренебречь емкостной проводимостью, сопротивление изоляции каждого из проводов обозначить гиз, а сопротивление тела человека г„, то

В заключение отметим, что реальные конденсаторы имеют незначительные потери энергии, т. е. их активная проводимость очень мала. Поэтому в схемах замещения конденсаторы в большинстве случаев представлены только своей емкостью С или соответствующими ей емкостной проводимостью Вс=юС, емкостным сопротивлением Хс=\/а>С.

Величина Ь„ = соС в выражении (2.35), единица которой Ом • = = См, называется емкостной проводимостью, а обратная величина х„ = 1/соС, единица которой Ом, - емкостным сопротивлением. Значения величин хс и Ъ- являются параметрами емкостных элементов цепей синусоидального тока.

где U= U Lfy =E и / =/ L^i . — комплексные значения напряжения и тока на входе двухполюсника; - <р = 4*f - фц - аргумент комплексной проводимости. Из (2.67) следует, что любой пассивный двухполюсник можно представить схемой замещения, состоящей из параллельного соединения элементов с активной проводимостью g и реактивной проводимостью Ь. Элемент с активной проводимостью — это всегда резистивный элемент с проводимостью g, а элемент с реактивной проводимостью - это индуктивный элемент с индуктивной проводимостью bL = 1/coZ, = Ь, если Ъ > О, или емкостный элемент с емкостной проводимостью Ъс =шС = \Ь\ , если Ь < 0.

Величина Ь„ = соС в выражении (2.35), единица которой Ом"1 = = См, назьтается емкостной проводимостью, а обратная величина хг = 1/ыС, единица которой Ом, - емкостным сопротивлением. Зна-

где U = U L ф = Ен!=1?_ф. — комплексные значения напряжения и тока на входе двухполюсника; — (р = ф. — ф — аргумент комплексной проводимости. Из (2.67) следует, что любой пассивный двухполюсник ' можно представить схемой замещения, состоящей из параллельного соединения элементов с активной проводимостью g и реактивной проводимостью Ъ. Элемент с активной проводимостью — это всегда резистивный элемент с проводимостью g, а элемент с реактивной проводимостью — это индуктивный элемент с индуктивной проводимостью bL = 1/wZ, = Ъ, если b > 0, или емкостный элемент с емкостной проводимостью Ъ^, = соС = Ъ , если Ъ < 0.

Ток в емкости опережает по фазе напряжение на 90°, а отношение амплитуд тока и напряжения, называемое емкостной проводимостью, равно

сдвига ЭДС ?А и ?А и неодинаковыми углами сопротивлений arctg (XA./RI) и arctg (Хъ/Rb) двух частей системы по отношению к точке /G. В случаях внешних КЗ этот угол для участков не очень большой длины, если пренебречь их емкостной проводимостью, равен 180° ( 1.9, в). Мощности КЗ при повреждении на линии и тех же условных направлениях, что и токи, имеют одинаковые знаки, а в случаях внешних КЗ — разные.

Практически токи двух сторон линии при внутреннем КЗ часто сдвинуты на значительный угол, определяемый сдвигом фаз ЭДС частей системы, неодинаковыми углами сопротивлений этих частей, погрешностями ТА и комбинированных фильтров, создающих ток, пропорциональный /i+^2, а также свойствами фильтров. Поэтому желательно увеличение угла между этими токами, при котором защита могла бы срабатывать. Его предельное значение, однако, ограничивается условиями предотвращения излишних срабатываний защиты за счет разницы в угловых погрешностях тех же ТА, фильтров, конечной скорости распространения электромагнитных волн (см. гл. 1) и сдвига фаз первичных токов, определяемого емкостной проводимостью защищаемого участка. Зона блокирования защиты обычно составляет 40—50°, и, следовательно, допустимый сдвиг по фазе сравниваемых токов I\-\-kJz при внутренних КЗ меньше 140—130°, что обычно приемлемо. При одностороннем питании места КЗ, когда ПО с приемной стороны не срабатывают, БС нет и защита может срабатывать. Однако при обычно используемых ПО последние иногда могут сработать с приемной стороны, например от бросков тока двигателей потребителей, от тока несимметрии, и запустить свой передатчик, который будет посылать сплошные БС. Для предотвращения затягивания отключения КЗ в таких случаях приходится принимать специальные меры.

В практике эксплуатации машин небольшой мощности старых конструкций специальных защит от замыканий в одной точке вообще не предусматривалось. Для проверки изоляции обычно использовался известный метод с ручным поочередным подключением полюсов обмотки ротора к корпусу через вольтметр или другой индикатор напряжения. В дальнейшем начали применять защиты с включением ИО между одним из полюсов обмотки и землей через вспомогательный источник низкого напряжения постоянного или переменного тока. Предпочтение отдавалось схемам, работающим на переменном токе, с отделением их цепей от системы возбуждения через конденсатор ( 12.20). Принципиальным недостатком этих схем является ограничение их чувствительности емкостью цепей возбуждения по отношению к земле, которая для современных мощных машин может достигать 2 мкФ и даже более. Поэтому желательно применение наложенного тока по возможности низкой частоты. Однако в обмотках возбуждения могут появляться напряжения низких частот, например при работе регуляторов возбуждения сильного действия. Это, в частности, ограничивает выбор низкой частоты для наложенного тока и обусловливает необходимость считаться с емкостной проводимостью цепей возбуждения.