Мощность и ток в трехфазной сети – » :

Мощность 3 фазной сети. Мощность трехфазной сети

Не всякому обывателю понятно, что такое электрические цепи. В квартирах они на 99 % однофазные, где ток поступает к потребителю по одному проводу, а возвращается по другому (нулевому). Трехфазная сеть представляет собой систему передачи электрического тока, который течет по трем проводам с возвратом по одному. Здесь обратный провод не перегружен благодаря сдвигу тока по фазе. Электроэнергия вырабатывается генератором, приводимым во вращение внешним приводом.

Увеличение нагрузки в цепи приводит к росту силы тока, проходящего по обмоткам генератора. В результате магнитное поле в большей степени сопротивляется вращению вала привода. Количество оборотов начинает снижаться, и регулятор скорости вращения подает команду на увеличение мощности привода, например путем подачи большего количества топлива к двигателю внутреннего сгорания. Число оборотов восстанавливается, и генерируется больше электроэнергии.

Трехфазная система представляет собой 3 цепи с ЭДС одинаковой частоты и сдвигом по фазе 120°.

Особенности подключения питания к частному дому

Многие считают, что трехфазная сеть в доме повышает потребляемую мощность. На самом деле лимит устанавливается электроснабжающей организацией и определяется факторами:

  • возможностями поставщика;
  • количеством потребителей;
  • состоянием линии и оборудования.

Для предупреждения скачков напряжения и перекоса фаз их следует нагружать равномерно. Расчет трехфазной системы получается примерным, поскольку невозможно точно определить, какие приборы в данный момент будут подключены. Наличие импульсных приборов в настоящее время приводит к повышенному энергопотреблению при их пуске.

Распределительный электрощит при трехфазном подключении берется больших размеров, чем при однофазном питании. Возможны варианты с установкой небольшого вводного щитка, а остальных — из пластика на каждую фазу и на надворные постройки.

Подключение к магистрали реализуется по подземному способу и по воздушной линии. Предпочтение отдают последней благодаря небольшому объему работ, низкой стоимости подключения и удобству ремонта.

Сейчас воздушное подключение удобно делать с помощью Минимальное сечение алюминиевой жилы составляет 16 мм 2 , чего с большим запасом хватит для частного дома.

СИП крепится на опорах и стене дома с помощью анкерных кронштейнов с зажимами. Соединение с главной воздушной линией и кабелем ввода в электрощит дома производится ответвительными прокалывающими зажимами. Кабель берется с негорючей изоляцией (ВВГнг) и проводится через металлическую трубу, вставленную в стену.

Воздушное подключение трехфазного питания дома

При расстоянии от ближайшей опоры более 15 м необходима установка еще одного столба. Это необходимо для снижения нагрузок, приводящих к провисанию или обрыву проводов.

Высота места присоединения составляет 2,75 м и выше.

Электрораспределительный шкаф

Подключение к трехфазной сети производится по проекту, где в

electriclub.ru

Как высчитать ток в трехфазной цепи. Определения мощности сети по напряжению и току, расчет по формулам

§ 64. МОЩНОСТЬ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА

Мощность,
потребляемая нагрузкой от сети трехфазного тока, равна сумме мощностей,
потребляемых отдельными фазами, т. е.

При равномерной нагрузке
мощность, потребляемая каждой фазой,

где Uф — фазное напряжение,

Iф —
фазный ток,

cos
j — коэффициент мощности нагрузки.

Мощность, потребляемая всеми
тремя фазами,

При соединении приемников
энергии звездой соотношение меж­ду линейными и фазными значениями напряжений и
токов:

Следовательно, мощность,
потребляемая нагрузкой от трехфазной

При соединении приемников
энергии треугольником соотношение между линейными и фазными значениями
напряжений и токов:

Следовательно, мощность,
потребляемая нагрузкой,

Таким образом, при
равномерной нагрузке мощность, потребляе­мая от трехфазной сети, независимо от
схемы включения нагрузки, выражается следующей формулой:

Пример.
Линейное
напряжение трехфазной осветительной установки равно 220 в, а линейный ток 9,9
а. Определить, сколько ламп включено параллельно в каждую фазу нагрузки при
соединении этих фаз треугольником и какова мощность всей установки, если каждая
лампа потребляет ток 0,52
a .

Решение. Фазное
напряжение равно линейному, т. е

Фазный ток

Число ламп,
включенных параллельно в каждой фазе,

т. е. всего включено ламп

Мощность всей установки,
имея в виду,
что при осветительной нагрузке cos
j=1, находим по следующей
формуле:

При неравномерной нагрузке
мощности в фазах различный (P A P B P C) и
суммарная мощность, потребляемая нагрузкой, равна:

Для измерения мощности применяют
специальные измерительные приборы, называемые ваттметрами. При симметричной нагрузке
мощность, потребляемая от трехфазной системы, может быть определена одним
однофазным ваттметром. В четырехпроводной системе (с нулевым проводом) токовая
обмотка ваттметра включается последовательно в один из линейных проводов, а
обмотка напряжения — между тем же линейным и нулевым проводами. При таком включении показание ваттметра определит
мощность в одной фазе Рф, а так как при равномерной нагрузке мощности всех фаз одинаковы, то суммарная мощность трехфазной
системы Р = 3 Рф.

В трехпроводной системе
обмотка напряжения ваттметра включена на линейное напряжение сети, а по токовой
его обмотке протекает линейный ток. Поэтому мощность трехфазной системы в раз больше показания
ваттметра P ω , т. е. Р= Рω.

При несимметричной нагрузке
одного ваттметра для определений
мощности трехфазной системы недостаточно.

В четырехпроводной системе
при несимметричной нагрузке необходимо включение трех ваттметров, обмотки
напряжений которых включаются между нулевым и соответствующим линейным
проводом. Каждый ваттметр измеряет мощность одной фазы и суммар­ная мощность
трехфазной системы равна сумме показаний трех ваттметров, т. е. Р = Р 1
+ Р 2 + Р 3 .

В трехпроводной системе при
несимметричной нагрузке наиболее часто
используют схему двух ваттметров, которая не может быть использована в
четырехпроводной системе. В схеме двух ваттметров обмотки напряжений каждого
ваттметра соединены с входным зажимом обмотки тока и линейным проводом,
оставшимся свободным. Полная мощность трехфазной системы равна сумме показа­ний
ваттметров, т. е. Р=Р 1 +Р 2

В лабораторной практике для
этой схемы измерения мощности применяют один ваттметр и специальный
переключатель, который без разрыва цепи тока дает возможность включать этот
ваттметр как в один, так и в другой линейный провод.

При

advsk.ru

Определение условной трехфазной мощности, создаваемой в трехфазной сети однофазными ЭП

Сегодня очень важная тема для проектировщиков, в которой я представлю свою обновленную программу. При расчете электрических нагрузок  приходится приводить мощность однофазных ЭП к условной трехфазной мощности согласно  РТМ 36.18.32.4-92.

Если вы не знакомы с моей программой для расчета электрических нагрузок, то сперва советую ознакомиться с тем, что было ранее.

В предыдущей версии программы условную трехфазную мощность необходимо было считать на калькуляторе и держать в голове все условия приведения мощности однофазных ЭП к условной трехфазной мощности.

Как я уже упоминал, сейчас я занимаюсь переработкой своих программ и решил расширить функционал программы по расчету электрических нагрузок.

По сравнению со старой программой, здесь я изменил цветовое оформление, добавил расчет тока для двигателей и разработанную мной форму расчета условной трехфазной мощности, создаваемой в трехфазной сети однофазными электроприемниками.

Последовательность расчета лучше всего рассмотреть на примере.

Допустим, нам требуется посчитать расчетную мощность, потребляемый ток, коэффициент мощности электрического щита, к которому подключены следующие трехфазные и однофазные ЭП:

Наименование ЭП

3Р/1Р

Количество, шт.

Р, кВт

Ки

cosϕ

Станок 1

3

3

0,2

0,7

Станок 2

5

1,5

0,2

0,7

Насос

2

7,5

0,6

0,8

Транспортер

1

5

0,4

0,75

Сварочная машина

1

15

0,3

0,7

Индукционная печь

1

10

0,7

0,95

Зарядное устройство

2

3

0,7

0,65

Компьютер

5

0,3

0,5

0,7

Рукосушитель

6

1,4

0,4

0,9

Освещение

1

0,7

1

0,92

Чайник

1

2,0

0,2

1

Микроволновая печь

1

1,0

0,2

0,8

Кондиционер

2

1,5

0,8

0,8

Холодильник

2

0,2

0,7

0,8

Вентилятор

3

0,5

0,6

0,8

Электрическая плита

1

7,5

0,4

1,0

Телевизор

3

0,1

0,7

0,8

Как определить условную трехфазную мощность, создаваемую в трехфазной сети однофазными ЭП?

В РТМ 36.18.32.4-92 по этому поводу сказано лишь следующее:

3.2.1.7. При наличии группы однофазных ЭП, которые распределены по фазам с неравномерностью не выше 15% по отношению к общей мощности трехфазных и однофазных ЭП в группе, они могут быть представлены в расчете как эквивалентная группа трехфазных ЭП с той же суммарной номинальной мощностью.

В случае превышения указанной неравномерности номинальная мощность эквивалентной группы трехфазных ЭП принимается равной тройному значению мощности наиболее загруженной фазы.

Остальное приходится додумывать самому, т.к. четких указаний по расчету не приводится. А как быть, когда разные коэффициенты использования и коэффициенты мощности, мощности ЭП отличаются значительно друг от друга?

После всех размышлений и общения со своими коллегами, я пришел к выводу, что однофазные ЭП следует приводить к трехфазной мощности с учетом эффективного числа ЭП и в результате мы должны получить эквивалент не одного, а N-го количества трехфазных ЭП, которые соответствуют мощности однофазных электроприемников нашего щита.

Внешний вид обновленной программы:

 Расчет вводного устройства.

Расчет вводного устройства

Расчет распределительного щита.

Расчет распределительного щита.

Определение условной трехфазной мощности, создаваемой в трехфазной сети однофазными ЭП.

Определение условной трехфазной мощности, создаваемой в трехфазной сети однофазными ЭП.

Порядок расчета электрических нагрузок, в том числе и определение условной трехфазной мощности я расскажу в своем очередном видеоролике.

Жду ваших замечаний и предложений.

P.S. Я этой программой пользуюсь и при расчете административных зданий.

Условия получения программы смотрите на странице МОИ ПРОГРАММЫ.

Советую почитать:

220blog.ru

Мощность трехфазного тока. Трехфазная сеть: расчет мощности, схема подключения

Как рассчитать мощность трехфазного тока

В цепи постоянного тока мощность определяется довольно просто – это произведение тока и напряжения. Они не изменяются во времени и есть постоянной величиной, соответственно и мощность является постоянной, то есть система уравновешена.

С сетями переменного напряжения все гораздо сложнее. Они бывают однофазные, двухфазны

Содержание:

  1. Характеристики трехфазной системы
  2. Измерение мощности ваттметром

Мощность постоянного тока в электрической цепи определяется простым способом, путем умножения силы тока и напряжения. Эти величины являются постоянными и не подвержены изменениям во времени, поэтому и значение мощности будет постоянным, поскольку вся система находится в уравновешенном состоянии.

Переменный ток по всем параметрам отличается от постоянного, особенно наличием количества фаз. Очень часто возникают ситуации, когда нужно выполнить расчет мощности трехфазного тока, для того чтобы правильно определить характеристики подключаемой нагрузки. Проведение таких расчетов требует специальных знаний о работе трехфазной системы питания. Трехфазные сети, наряду с однофазными, получили широкое распространение в связи с низкими материальными затратами и удобством эксплуатации.

Характеристики трехфазной системы

Трехфазные цепи как правило соединяются двумя основными способами – звездой (рис. 1) и треугольником, который будет рассмотрен ниже. На всех схемах для более удобного пользования фазы обозначаются символами А, В, С или U, V, W.

При использовании схемы «звезда» (рис. 1), значение суммарного напряжения в точке пересечения фаз N является равным нулю. В этом случае трехфазный ток, по сравнению с однофазным, будет обладать постоянной мощностью. Данное положение указывает на уравновешенность трехфазной системы, а мгновенная полная мощность будет выражена в виде формулы:

Соединение звездой характеризуется двумя видами напряжения – фазным (рис. 2) и линейным (рис. 3). В первом случае напряжение определяется между одной из фаз и нулевой точной пересечения N. Линейное напряжение соответствует напряжению, существующему между самими фазами.

Таким образом, значение полной мощности для соединения звездой отображается следующей формулой:

Однако следует учитывать разницу между линейным и фазным напряжением, составляющую √3. Поэтому считать необходимо сумму мощностей всех фаз. Для расчетов активной мощности применяется формула Р = 3 х Uф х Iф х cosφ, а для реактивной – Р = √3 х Uл х Iф х cosφ.

Другим распространенным способом фазного соединения считается «треугольник».

Данный вид соединения предполагает одинаковое значение фазного (Uф) и линейного (Uл) напряжения. Соотношение между фазными и линейными токами определяется в виде формулы I = √3 х Iф, в соответствии с которой значение фазного тока составит Iф = I х √3.

Таким образом, мощности линейных величин при данном способе соединения будут выражаться с помощью следующих формул:

  • Полная мощность: S = 3 х Sф = √3 х U х I;
  • Активная мощность: Р = √3 х U х I х cosφ;
  • Реактивная мощность: Q = √3 х U х I х sinφ.

На первый взгляд формулы мощности для каждого вида соединений кажутся одинаковыми. При отсутствии достаточных знаний и опыта, это может привести к неправильным выводам. Чтобы избежать подобных ошибок, следует рассмотреть пример типового расчета.

  • Соединение электродвигателя выполнено в виде треугольника, напряжение в сети составляет 380 В, сила тока – 10 А. Поэтому значение полной мощности будет следующим: S = 1,73 х 380 х 10= 6574 В х А.
  • Далее этот же электродвигатель был соединен звездой. В этом случае на каждую обмотку фазы стало поступать напряжение в 1,73 раза ниже, чем при подключении треугольником, хотя сетевое напряжение осталось прежним. Соответственно сила тока в обмотках также уменьшилась в 1,73 раза. Существует еще один важный момент: если при соединении треугольником линейный ток в 1,73 раза превышал фазный, то в дальнейшем, когда схема изменилась на звезду, их значение стало равным. В результате, уменьшение линейного тока составило: 1,73 х 1,73 = 3 раза.
  • Таким образом, в одной и той же формуле используются разные значения: S = 1,73 х 380 х 10/3= 2191 В х А, следовательно при переподключении электродвигателя со схемы треугольника на звезду, происходит снижение мощности в 3 раза.

Измерение мощности ваттметром

В электрических сетях измерение мощности осуществляется специальным прибором – ваттметром. Схемы подключения могут быть разными, в зависимости от подключения нагрузки и ее характеристик. В случае симметричной нагрузки (рис. 1), для проведения измерений используется только одна фаза, а полученные результаты, затем, умножаются на три. Данный способ является наиболее экономичным, позволяя существенно снизить размеры измерительного прибора. Он используется в тех случаях, когда нет необходимости в получении точных данный по каждой фазе.

В случае несимметричной нагрузки (рис. 2) измерения будут более точными. Однако для замеров мощности каждой фазы потребуется три прибора с большими габаритными размерами. Обрабатывать показания также придется со всех трех приборов.

Расчет мощности трехфазного тока и ее измерение можно выполнить в электрической цепи при отсутствии нулевого проводника (рис. 3). В такой схеме применяется два прибора, а для расчетов используется первый закон Кирхгофа: IA+IB+IC=0. Таким образом, показания двух ваттметров в сумме дают значение трехфазной мощности для данной цепи.

xn—-7sbeb3bupph.xn--p1ai

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о