2.3.4. Режим обрыва одной фазы

Рассмотрим, как измениться режим работы приёмников, соединённых по схеме треугольник, если произойдёт обрыв одной из фаз (допустим фазы ВС). Нагрузка до обрыва была симметричной. Данному случаю будет соответствовать следующее соотношение:

, .

Согласно системе уравнений (4.3) будем иметь:

, .

Электрическая схема (рис. 42) при обрыве фазы примет вид (рис. 47):

Рисунок 47. Электрическая схема при обрыве фазы BC

По электрической схеме, с учётом системы уравнений (4.5), по первому закону Кирхгофа можно составить следующую систему уравнений:

(4.8)

Для определения линейных токов , , на рис. 48 изображена векторная диаграмма токов и напряжений, построенная согласно системе уравнений (4.8).

Из анализа векторных диаграмм токов и напряжений при обрыве одной из фаз можно сделать следующие выводы:

1. Фазные напряжения , , остаются неизменными.

2. Режим работы неповреждённых фаз не меняется.

3. Токи в линейных проводах, соединённых с оборванной фазой, становятся равными фазным токам.

4. Ток в третьем линейном проводе не меняется.

Рисунок 48. Векторная диаграмма токов и напряжений

При обрыве фазы bc

2.3.5. Режим обрыва линейного провода

Рассмотрим, как изменится режим работы фаз приёмника, соединённого по схеме треугольник, если произойдёт обрыв одного из линейных проводов (допустим линейного провода B-b). Нагрузка до обрыва была симметричной.

Электрическая схема при обрыве линейного провода B-b будет иметь следующий вид (рис. 49).

После обрыва линейного провода трёхфазная цепь по схеме треугольник преобразуется в однофазную цепь с двумя параллельными ветвями, включённую на линейное напряжение .

По фазам с сопротивлениями и будет протекать один и тот же ток равный:

. (4.9)

Ток в фазе СА не изменится и будет равен:

. (4.10)

Линейные токи и будут равны по величине, но противоположны по направлению:

. (11)

Рисунок 49. Электрическая схема после обрыва

Линейного провода b-b

Согласно уравнениям (4.9) – (4.11) на рис. 50 изображена векторная диаграмма токов и напряжений при обрыве линейного провода B-b.

Рисунок 50. Векторная диаграмма токов и напряжений

При обрыве линейного провода b-b

Исходя из вышесказанного, можно сделать следующие выводы:

1. Напряжение на фазах, соединённых с оборванным линейным проводом, уменьшается. Если нагрузка первоначально была симметричной, эти напряжения будут равны половине линейного напряжения:

U_ab=U_bc=.

2. Напряжение на третьей фазе остаётся неизменным и равным линейному напряжению:

.

3. Токи в фазах, соединённых с оборванным линейным проводом, уменьшаются.

4. Ток в третьей фазе остаётся неизменным.

2.3.6. Режим равномерно-разнородной нагрузки

Рассмотрим случай (рис. 51), когда сопротивления фаз равны по величине, но в фазы АВ и ВС включены активные сопротивления, а в фазу СА – чистая индуктивность т.е.: .

Рисунок 51. Электрическая схема при равномерно-разнородной нагрузке

Так как сопротивления фаз приёмников равны по величине, то согласно (4.3) токи во всех фазах также будут равны по величине: .

Ток в фазе СА () будет отставать от напряжения на угол, равный . Этому случаю будет соответствовать векторная диаграмма, представленная на рис. 52.

Рисунок 52. Векторная диаграмма токов и напряжений при равномерно-разнородной нагрузке

Из анализа вышесказанного и векторной диаграммы можно сделать следующие выводы:

1. Фазные токи равны по величине, но сдвинуты по фазе по отношению к одноимённым фазным напряжениям на разные углы.

2. Линейные токи равны по величине, как при симметричной нагрузке.

Подводя итоги анализа основных режимов работы трёхфазной электрической цепи при соединении фаз приёмника по схеме треугольник, можно сделать следующий вывод: схема треугольник может применяться для питания как симметричных, так и несимметричных приёмников, т.к. режимы работы фаз приёмника не зависят друг от друга.