Программа выполнения работы

1. Изучить влияние несимметрии нагрузок в фазах на величину потери мощности в сетях напряжением 0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью.

2. Выполнить замеры величины токов в фазных и нулевом рабочем проводах при симметричной и несимметричной нагрузках.

3. Рассчитать токи в нулевом проводе, коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузок по фазам.

4. Выполнить расчеты потери мощности при симметричной и несимметричной нагрузках.

4. Краткие теоретические сведения

При передаче по системе электрическая мощность частично расходуется на нагрев проводников, создание электромагнитных полей и другие эффекты. Этот расход называется потерями мощности. При этом под термином «потери электрической мощности» понимается технологический расход мощности на ее передачу. Несимметрия токов трехфазной системы является одним из важнейших факторов влияющих на качество электроэнергии. Причиной появления несимметрии токов являются различные несимметричные режимы электроснабжения:

кратковременные несимметричные режимы: аварийные несимметричные КЗ, обрывы одного или двух проводов воздушной линии с замыканием на землю и т.д.;

длительные несимметричные режимы: эксплуатационные, обусловленные несимметрией параметров фаз отдельных элементов сети, широким применением различного рода однофазных и двухфазных установок, в том числе значительной мощности, дуговых печей, и т.д.

Несимметрия нагрузок фаз приводит к увеличению потери мощности в сети. Коэффициент увеличения потерь мощности сети с изолированной нейтралью при неравенстве нагрузок проводов определяется по формуле

(1)

где I_А, I_В, I_С - токи в проводах соответствующих фаз; I_ср – среднее их значение.

В сети с глухозаземленной нейтралью возникает ток нулевой последовательности I_о, утроенное значение которого представляет собой ток в нейтрали I _N = 3 I_о, проходящий по нулевому проводу для сетей напряжением менее 1 кВ.

При допущении одинакового коэффициента мощности в каждой из фаз квадрат тока в нейтрали будет равен

(2)

Суммарные потери мощности в сети с заземленной нейтралью при равенстве активных сопротивлений фаз R_ф составляют

, (3)

где R_N - сопротивление нулевого провода.

При равенстве фазных токов I_A = I_B = I_C = I_ср суммарные потери мощности определяются как

. (4)

Учитывая формулу (2), выражение для коэффициента увеличения потерь мощности в сети с заземленной нейтралью будет:

(5)

где соотношение перед круглой скобкой равно К_нер.из.