Trójfazowe obwody Delta i Wye

Electric Sun, Electric Volcanoes | Space News (Lipiec 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Trójfazowe obwody Delta i Wye

Obwody elektryczne prądu zmiennego


Pytanie 1

Etykieta, w której każda z następujących wielkości elektrycznych byłaby znaleziona w konfiguracjach trójfazowych "Y" i "Delta":

Napięcie fazowe
Napięcie linii
Prąd fazowy
Prąd linii

W którym obwodzie (Y lub Delta) są prądy fazowe i liniowe równe "# 1"> Odsłoń odpowiedź Ukryj odpowiedź

Konfiguracja Y.
I phase = I line
Linia V < Linia V.
Konfiguracja Delta
V faza = linia V
I faza <I line

Pytanie uzupełniające: w jaki sposób napięcie i aktualne przepisy Kirchhoffa wyjaśniają związki między nierównymi wielkościami w konfiguracjach "Y" i "Delta" "uwagi ukryte"> Uwagi:

Twoi uczniowie będą musieli wiedzieć, co oznacza "faza" i "linia" w obu typach konfiguracji polifazowych, szczególnie w przypadku użycia formuł odwołujących się do ilości przez te etykiety.

pytanie 2

Wyjaśnij różnicę między zrównoważonym systemem wielofazowym a niezrównoważonym systemem wielofazowym. Jakie warunki powodują, że system polifazowy staje się niezrównoważony?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

"Zrównoważony" system wielofazowy to taki, w którym wszystkie napięcia linii są sobie równe, a wszystkie prądy liniowe są równe sobie nawzajem. Warunki "niezbilansowane" zwykle wynikają z niesymetrycznych obciążeń, chociaż poważne zakłócenia mogą być spowodowane przez usterki w systemie.

Uwagi:

Zapytaj uczniów, jaki rodzaj trójfazowego systemu (zbalansowany lub niezrównoważony) jest łatwiejszy do analizy i dlaczego tak się dzieje.

pytanie 3

W zbalansowanym systemie elektroenergetycznym w układzie Y oblicz napięcie fazowe ( faza E), jeśli napięcie w sieci ( linia E) wynosi 480 woltów.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

E fazy = 277 V

Uwagi:

Ważniejsze niż uzyskanie poprawnej odpowiedzi jest wyjaśnienie uczniom, co zrobili, aby uzyskać tę odpowiedź. Jakie ogólne obliczenia można zastosować do zrównoważonych, połączonych z siecią Y systemów związanych z napięciem fazowym i liniowym?

Pytanie 4

Oblicz wszystkie napięcia, prądy i moc całkowitą w tym zrównoważonym systemie Delta-Delta:

E line =
I line =
E- faza (źródło) =
I faza (źródło) =
E faza (obciążenie) =
I faza (obciążenie) =
P ogółem =
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Linia E = 230 V
I wiersz = 7, 967 A
Faza E (źródło) = 230 V
I faza (źródło) = 4, 6 A
E fazy (obciążenie) = 230 V
I faza (obciążenie) = 4, 6 A
P ogółem = 3, 174 kW

Uwagi:

Pamiętaj, aby poprosić uczniów, aby opisali, w jaki sposób dotarli do odpowiedzi na to pytanie. Jest tu więcej niż jedno miejsce do rozpoczęcia określania tego rozwiązania i więcej niż jeden sposób obliczania niektórych liczb. Bez względu na to, w jaki sposób uczniowie mogli podejść do tego pytania, wszyscy powinni uzyskać te same odpowiedzi.

Pytanie 5

Oblicz wszystkie napięcia, prądy i moc całkowitą w tym zbalansowanym systemie YY:

E line =
I line =
E- faza (źródło) =
I faza (źródło) =
E faza (obciążenie) =
I faza (obciążenie) =
P ogółem =
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Linia E = 13, 8 kV
I linia = 5.312 A
Faza E (źródło) = 7, 967 kV
I faza (źródło) = 5.312 A
E fazy (obciążenie) = 7.967 kV
I faza (obciążenie) = 5.312 A
P całkowita = 126, 96 kW

Uwagi:

Pamiętaj, aby poprosić uczniów, aby opisali, w jaki sposób dotarli do odpowiedzi na to pytanie. Jest tu więcej niż jedno miejsce do rozpoczęcia określania tego rozwiązania i więcej niż jeden sposób obliczania niektórych liczb. Bez względu na to, w jaki sposób uczniowie mogli podejść do tego pytania, wszyscy powinni uzyskać te same odpowiedzi.

Pytanie 6

Oblicz wszystkie napięcia, prądy i moc całkowitą w tym zrównoważonym systemie Delta-Y:

E line =
I line =
E- faza (źródło) =
I faza (źródło) =
E faza (obciążenie) =
I faza (obciążenie) =
P ogółem =
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Linia E = 2400 V
I wiersz = 4, 619 A
Faza E (źródło) = 2400 V
I faza (źródło) = 2, 667 A
E fazy (obciążenie) = 1385, 6 V
I faza (obciążenie) = 4, 619 A
P ogółem = 19, 2 kW

Uwagi:

Pamiętaj, aby poprosić uczniów, aby opisali, w jaki sposób dotarli do odpowiedzi na to pytanie. Jest tu więcej niż jedno miejsce do rozpoczęcia określania tego rozwiązania i więcej niż jeden sposób obliczania niektórych liczb. Bez względu na to, w jaki sposób uczniowie mogli podejść do tego pytania, wszyscy powinni uzyskać te same odpowiedzi.

Pytanie 7

Oblicz wszystkie napięcia, prądy i moc całkowitą w tym zrównoważonym systemie Y-Delta:

E line =
I line =
E- faza (źródło) =
I faza (źródło) =
E faza (obciążenie) =
I faza (obciążenie) =
P ogółem =
Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Linia E = 207, 8 V
I linia = 0, 621 A
Faza E (źródło) = 120 V
I faza (źródło) = 0, 621 A
E fazy (obciążenie) = 207, 8 V
I faza (obciążenie) = 0, 358 A
P ogółem 223, 4 W

Uwagi:

Pamiętaj, aby poprosić uczniów, aby opisali, w jaki sposób dotarli do odpowiedzi na to pytanie. Jest tu więcej niż jedno miejsce do rozpoczęcia określania tego rozwiązania i więcej niż jeden sposób obliczania niektórych liczb. Bez względu na to, w jaki sposób uczniowie mogli podejść do tego pytania, wszyscy powinni uzyskać te same odpowiedzi.

Pytanie 8

Jakie wartości rezystorów musielibyśmy wybrać w konfiguracji Delta, aby zachowywać się dokładnie tak samo, jak ta sieć rezystorów z przyłączem Y "// www.beautycrew.com.au//sub.allaboutcircuits.com/images/quiz/00429x01.png" >

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Każdy rezystor w sieci połączonej z delta musi mieć wartość 900 Ω, aby odpowiadać sieci połączonej z Y rezystorów 300 Ω.

Uwagi:

Istnieją długie, skomplikowane równania do konwersji między rezystorami Y i Delta, ale istnieje znacznie prostsze rozwiązanie tego problemu! Rzuć wyzwanie uczniom, aby rozwiązać ten problem, bez konieczności korzystania z jednej z tych długich formuł konwersji.

Pytanie 9

Co stanie się w każdym z tych systemów z napięciem fazowym obciążenia, jeśli jedna z faz źródłowych ulegnie awarii?

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

W systemie YY, bez przewodu zerowego, jedna z faz obciążenia całkowicie straci moc, podczas gdy napięcia pozostałych dwóch faz obciążenia zostaną zredukowane do 86, 7% normalnej.

W systemie Delta-Y żadne z napięć fazowych nie zostanie zakłócone przez uszkodzenie uzwojenia fazy źródłowej.

Uwagi:

Zapytaj uczniów, jakie wyniki wskazują na niezawodność konfiguracji źródła Y w stosunku do źródła Delta. Pamiętaj również, aby zapytać, co zmienia system Delta-Y w wyniku awarii. Z pewnością coś musi być inne niż wcześniej, z jednym zerwaniem całkowicie nieudanym!

Pytanie 10

Wspólnym trójfazowym schematem podłączenia źródła jest Delta Delta lub Delta czteroprzewodowa, gdzie każda cewka fazowa wytwarza 240 woltów:

Zidentyfikuj różne napięcia uzyskane z konfiguracji cewki i punkty, w których mierzone jest każde napięcie.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

V AB = 240 V V BC = 240 V V AC = 240 V

V AN = 120 woltów V BN = 208 woltów V CN = 120 woltów

Uwagi:

Przydatność tego schematu połączeń powinna być wyraźnie widoczna: do różnych obwodów zasilania można uzyskać dostęp do trzech różnych poziomów napięcia. Zwykle pokazane cewki są uzwojeniami wtórnymi trzech różnych transformatorów, pierwotne uzwojenia połączone z zestawem trójfazowych linii wysokiego napięcia. W wielu przypadkach do cewki AC używany jest transformator o większej obciążalności niż cewki AB lub BC ze względu na liczbę 120 woltów.

Pytanie 11

Zidentyfikować konfigurację pierwotnego i wtórnego połączenia tych trzech transformatorów mocy (np. YY, Y-Delta, Delta-Y itp.):

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Delta-Y

Uwagi:

Trójfazowe transformatory mocy są dość rzadkie w porównaniu do kombinacji wielu transformatorów jednofazowych. Pytania takie jak te są naprawdę niczym więcej jak ćwiczeniami rozpoznawania wzorców, ale jak wszystkie umiejętności nie przychodzi to naturalnie do wszystkich ludzi, a praktyka poprawia to!

Pytanie 12

Elektryczny monter linii łączy trzy transformatory jednofazowe w konfiguracji Y (pierwotnej) -Y (drugorzędnej), w celu zapewnienia zasilania dla firmy. Narysuj niezbędne przewody łączące między uzwojeniami transformatora oraz między zaciskami transformatora i liniami:

Uwaga: dla uproszczenia pominięto bezpieczniki.

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Oczywiście nie jest to jedyny sposób, w jaki te trzy transformatory mogą być połączone w konfiguracji YY.

Uwagi:

Dzięki temu, że transformatory rozdzielcze do montażu na słupach są dostępne dla każdego, stanowią doskonałą okazję dla studentów do ćwiczenia identyfikacji połączeń trójfazowych. Jeśli istnieją jakieś konfiguracje transformatorów zlokalizowane w pobliżu twojego kampusu, byłoby interesującym ćwiczeniem terenowym, aby sprowadzić uczniów (lub wysłać je tam w "badaniach terenowych"!), Aby zidentyfikować połączenia. Zdjęcia z połączeń transformatora mogą być również używane w klasie, aby dostarczyć praktycznych przykładów tej koncepcji.

Pytanie 13

Określ konfigurację pierwotnego i wtórnego połączenia tych transformatorów mocy montowanych na słupie (np. YY, Y-Delta, Delta-Y itp.):

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Te transformatory są połączone w konfiguracji Y-Delta.

Uwagi:

Dzięki temu, że transformatory rozdzielcze do montażu na słupach są dostępne dla każdego, stanowią doskonałą okazję dla studentów do ćwiczenia identyfikacji połączeń trójfazowych. Jeśli istnieją jakieś konfiguracje transformatorów zlokalizowane w pobliżu twojego kampusu, byłoby interesującym ćwiczeniem terenowym, aby sprowadzić uczniów (lub wysłać je tam w "badaniach terenowych"!), Aby zidentyfikować połączenia. Zdjęcia z połączeń transformatora mogą być również używane w klasie, aby dostarczyć praktycznych przykładów tej koncepcji.

Pytanie 14

Określ konfigurację pierwotnego i wtórnego połączenia tych transformatorów mocy montowanych na słupie (np. YY, Y-Delta, Delta-Y itp.):

Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Te transformatory są połączone w konfiguracji otwartej Delta .

Uwagi:

Zrozumienie konfiguracji otwartej delty jest łatwiejsze, jeśli uczniowie najpierw zrozumieją niezawodność zwykłej konfiguracji Delta: jak to w dalszym ciągu zapewnia prawdziwą moc trójfazową bez degradacji napięcia sieci w przypadku awarii uzwojenia. Omów zalety i wady takiej konfiguracji ze swoimi uczniami.

Pytanie 15

Jeden z przewodów łączących wtórny transformator trójfazowy do dużego budynku biurowego nie jest otwarty. Podczas inspekcji źródło awarii jest oczywiste: przewód przegrzany w punkcie styczności z listwą zaciskową, aż fizycznie oddzieli się od terminala.

Dziwne jest jednak to, że przegrzany przewód jest przewodem neutralnym, a nie jakimkolwiek przewodem "liniowym". Na podstawie tej obserwacji, co według Ciebie spowodowało niepowodzenie "# 15"> Ujawnij odpowiedź Ukryj odpowiedź

Oto podpowiedź: jeśli miałbyś naprawić drut neutralny i pobrać bieżące pomiary za pomocą instrumentu cyfrowego (przy użyciu sondującej sondy prądowej, dla bezpieczeństwa), okazałoby się, że przeważająca częstotliwość prądu wynosi 180 Hz, a nie 60 Hz.

Uwagi:

Ten scenariusz jest zbyt powszechny w nowoczesnych systemach elektroenergetycznych, ponieważ obciążenia nieliniowe, takie jak przełączanie zasilaczy i elektroniczna regulacja mocy, stają się bardziej powszechne. Istnieją specjalne instrumenty do pomiaru harmonicznych w systemach elektroenergetycznych, ale prosty DMM (cyfrowy multimetr) może być również użyty do wykonania surowych ocen, takich jak opisane w Odpowiedzi.

  • ← Poprzedni arkusz roboczy

  • Indeks arkusza roboczego

  • Następny arkusz roboczy →