Соединения генератора

и смешанное соединения двухполюсников

Глава 3. Последовательное, параллельное и смешанное соединения двухполюсников.................. 40

ного соединения двухполюсников 10.2, е. Если функция У2(р) = У~~~, то ее реализуют параллельным соединением двухполюсников 10.2, ж1. Следует иметь в виду, что при реализации

Графическое изображение электрической цепи называется схемой. Схема показывает последовательность соединения двухполюсников, составляющих электрическую цепь.

Если функция У 2 (р) = У -^ , то ее реализуют в виде параллельного соединения двухполюсников 10.2, е. Если функция У2(р) =

10. Двухполюсники и четырехполюсники. Понятия двухполюсников и четырехполюсников, введенные для отдельных элементов, распространяются на произвольные цепи с любым количеством элементов. 'Двухполюсники с произвольной схемой подключают к остальной части цепи двумя зажимами. В частности, любая ветвь цепи является двухполюсником. Если схема двухполюсника не раскрывается, то для него используют общее обозначение, как на 1.1, а. Обычно применяют общее изображение двухполюсника, как на 2.1, а. Соединения двухполюсников общего вида бывают такими же, как и в случае элементов-двухполюсников.

10.5. Почему не всегда можно реализовать функцию (10.1) путем последовательного соединения двухполюсников, .изображенных на 10.2?

1. Последовательное и параллельное соединения двухполюсников.

3.46. Зададимся положительным направлением искомого тока в резисторе R7 и цифрами 1 и 2 обозначим узлы, к которым этот резистор присоединяется. Отключим данный резистор от цепи и определим эквивалентное сопротивление относительно обозначенных зажимов, положив равными нулю задающие напряжения и токи независимых источников. Схема для расчета эквивалентного сопротивления изображена на 3.51, а. Пользуясь правилами расчета последовательно-параллельного соединения двухполюсников, легко рассчитать эквивалентное сопротивление /?эк = 50 Ом. Замкнем зажимы /—2 и найдем ток короткого замыкания 4. Из схемы 3.27 видно, что при замыкании зажимов / и 2 резисторы /?4, /?5 и /?б не влияют на токораспределение в цепи. Поэтому схема для определения /к не содержит этих резисторов ( 3.51, б). Обратите внимание, что ток 4 направлен так, как и ток /7- Для расчета iK воспользуемся принципом наложения. Положим задающий ток источника ig равным нулю. Получим одноконтурную

15.24. Доказать, что сопротивление последовательного соединения двухполюсников 15.6 равно R при выполнении условия 2 Zi-Z2 = #2. Другими словами, требуется доказать справедливость утверждения: если Z\ и Zz являются обратными двухполюсниками, то двухполюсники 15.6, а и б являются дополняющими по сопротивлению.

15.28. Доказать, что проводимость параллельного соединения двухполюсников а и б, показанных на 15.8, равна постоянной величине ' G = 1/R, если ZZ2 = #2.

ки времени при К^1) с одним местом пробоя в обмотке статора. Оно дает принципиальную возможность двухфазного выполнения продольной дифференциальной токовой защиты (см. § 12.4). Дополнительная вторичная обмотка ТА осуществляет подмагничивание магнитопровода ТА, улучшающее его параметры (увеличивает сопротивление ветви намагничивания, а следовательно, и возможность повышения отдаваемой мощности, а также уменьшает /Нб). Особенности выполнения ТА. Оригинальные и удачные ТА нулевой последовательности ( 12.15) созданы в ИЭД АН УССР в 50-е годы (см., например, [60]) для случаев соединения генератора с выключателем пучком трехфазных кабелей или токопроводами (шинный тип) . Они отличаются следующим: наличием подмагничивания магнитопровода посторонним переменным током, ранее применявшимся для повышения точности ТА, питающих измерительные при-

Р е ш е н и е. При правильном соединении обмоток трехфазного генератор:! треугольником результирующая э. д. с. в контуре обмоток равна нулю, так как сумма э. д. с. симметричной трехфазной системы :>авна нулю. Следовательно, при холостом ходе в контуре треугольника обмоток "ок отсутствует и напряжение между концом п на1- алом обмотки равно э. д. с. Это так называемое ф а з-н о е напряжение. В схеме соединения генератора треугольником провеса трехфазной линии присоединяют к точкам соединения обмоток. Каждый провод при этом: присоединен к зажимам двух обмоток, а каждая пара проводов линии оказывается присоединенной к зажимам одной из трех обмоток. Поэтому линейное напряжение генератора, т. е. напряжение между двумя линейными проводами, оказывается равным при схеме соединения треугольником фазному нэп]: яжению, а при холостом ходе генератора — фазной э. д. с. генератора (132 в).

3-36. Схема соединения генератора с потребителем энергии.

На 7-3 показано соединение фаз генератора и приемника треугольником. При этом в генераторе конец обмотки каждой фазы соединяется с началом обмотки следующей фазы. Так как при симметрии э. д. с. сумма фазных э. д. с. равна нулю, то при таком соединении при отсутствии токов ilt iz, is, уходящих в приемник, токи в обмотках генератора равны нулю. Такой метод соединения дает также экономию в проводах, поскольку используются только три провода. Заметим, что способы соединения генератора и приемника независимы друг от друга, если нет нейтрального провода.

1. Дайте определение трехфазной симметричной системы ЭДС. Какими достоинствами объясняется широкое распространение систем в энергетике? 2. Что понимают под линейным и нулевым проводами, линейными и фазовыми напряжениями и токами? 3. Как вы объясните, что напряжения, которые получают от трехфазных цепей, могут быть представлены следующим рядом: 127, 220, 380, 660 В? 4. Каковы функции нулевого провода в системе звезда — звезда при несимметричной нагрузке?^. При каких способах соединения генератора с нагрузкой линейный ток равняется фазовому? 6. При каких способах соединения генератора с нагрузкой линейное напряжение равняется фазовому? 7. На распределительном щитке выведены три конца симметричной трехфазной системы ЭДС. Как определить зажимы фаз А, В, С? 8. Что понимают под активной и полной мощностями трехфазной системы? 9. Почему при симметричной нагрузке расчет можно вести на одну фазу? 10. Почему активную мощность трехфазной системы при наличии нулевого провода нельзя измерять с помощью схемы 6.19? 11. Охарактеризуйте условия получения трехфазного кругового вращающегося магнитного поля. 12. Начертите кривую, по которой будет перемещаться конец вектора результирующей магнитной индукции вращающегося магнитного поля, которое образуется при обрыве фазы А трехфазной симметричной системы 6.25, а. 13. Что свойственно прямой, нулевой и обратной последовательностям фаз? 14. Как разложить несимметричную трехфазную систему на три симметричных? 15. Объясните, почему сопротивление на фазу элементов трехфазных систем (линии передачи, трехстержневого трансформатора, асинхронного двигателя) неодинаково для различных последовательностей. 16. Решите задачи 6.4; 6.13; 6.15; 6.21; 6.28.

В зависимости от удобств расчета, при заданных линейных напряжениях, можно произвольно считать обмотки генератора соединенными по той или другой схеме даже вопреки истинной. Когда же трехфазный генератор снабжен четырьмя зажимами — тремя линейными и четвертым, связанным с его нейтральной точкой, то схема соединения генератора сомнений не вызывает. Четвертый зажим говорит о соединении фаз звездой.

Преимущества соединения генератора треугольником по сравнению с соединением звездой очевидно при больших токах нагрузки, так как при этом в обмотках генератора при симметричной нагрузке ток в V^3 меньше, чем он был бы при соединении обмоток генератора звездой. Преимущество соединения приемника треугольником заключается и в том, что фазы треугольника работают независимо друг от друга, в то время как для независимой работы фаз звезды необходим четвертый — нейтральный — провод.

Особенности выполнения и работы ТТ2. Весьма удачные и оригинальные ТТ2 ( 8-21) созданы ИЭ АН УССР [Л. 270, 271] для случаев соединения генератора с выключателем голыми токо-

ЭДС равна нулю, то при таком соединении при отсутствии токов j,, i2, г3, уходящих в приемник, токи в обмотках генератора равны нулю. Такой метод соединения дает также экономию в проводах, поскольку используются только три провода. Заметим, что способы соединения генератора и приемника незави- симы друг от друга, если нет нейтрального провода.

кл времени при К{^!) с одним местом пробоя в обмотке статора. Оно дает принципиальную возможность двухфазного выполнения продольной дифференциальной токовой защиты (см. § 12.4). Дополнительная вторичная обмотка ТА осуществляет подмагничивание магнитопровода ТА, улучшающее его параметры (увеличивает сопротивление ветви намагничивания, а следовательно, и возможность повышения отдаваемой мощности, а также уменьшает /Нб). Особенности выполнения ТА. Оригинальные и удачные ТА нулевой последовательности ( 12.15) созданы в ИЭД АН УССР в 50-е годы (см., например, [60]) для случаев соединения генератора с выключателем пучком трехфазных кабелей или токопроводами (шинный тип). Они отличаются следующим: наличием подмагничивания магнитопровода посторонним переменным током, ранее применявшимся для повышения точности ТА, питающих измерительные при-

Для выполнения защиты используются трансформаторы тока ТАИ, TAI2, установленные со стороны шинных выводов, и TAII1, TAII2 со стороны нейтрали. Трансформаторы тока ТАИ, TAI2 располагают у генераторного выключателя так, что в зону действия защиты входит не только обмотка статора, но и соединения генератора с выключателем. Трансформаторы тока выбирают с одинаковыми коэффициентами трансформации. Защитное заземление вторичных цепей трансформаторов тока выполняется общим в одном месте у реле. В зависимости от мощности генератора в схеме защиты используются различные реле — реле прямого действия типа РТМ, реле КА1, КА2 косвенного действия типа РТ-40