Bài giảng Kỹ thuật điện - Chương 4: Mạch điện ba pha

Chương 4 MẠCH ĐIỆN BA PHA Kỹ thuật điện 1 4.1 Khái niệm chung 4.2 Hệ thống ba pha Y – Y cân bằng 4.3 Hệ thống ba pha Y – Δ hoặc Δ - Δ cân bằng 4.4 Hệ thống ba pha Y – Y không cân bằng 4.5 Hệ thống ba pha Y – Δ hoặc Δ - Δ không cân bằng 4.6 Hệ thống ba pha nhiều tải song song 4.7 Hệ thống ba pha với tải động cơ Chương 4 Kỹ thuật điện 2 4.1. Khái niệm chung Kỹ thuật điện 3 Ưu điểm Ký hiệu Nguồn - Cách đấu dây ba pha Tải – cách đấu dây tải ba pha Ưu điểm Kỹ thuật điện 4 Công suất tức thời không bị dao động như hệ thống một pha. Trong hệ thống ba pha công suất tức thời không đổi, nên thiết bị ít bị rung và làm việc tốt hơn. Trọng lượng dây dẫn trong hệ thống ba pha ít hơn so với hệ thống một pha khi tải cùng công suất. Cho nên vận hành hệ thống ba pha kinh tế hơn. Ký hiệu Kỹ thuật điện 5 ab bc ca U U U ab ba ab ac cb U U U U U     ab ba ab ac cb I I I I I     bc bc ca I I I an bn cn U U U Áp dây, áp pha, và các biến đổi: Nguồn – cách đấu dây Kỹ thuật điện 6 0 0 2 sin 2 sin ( ( 24 2 si 1 0 n ) ) 0 ( ) 2 a c bu U t u U u t U t         0 0 0 0 120 240 an p bn p cn p U U U U U U       Áp pha Nguồn – cách đấu dây hình sao Kỹ thuật điện 7 0an bn cnU U U   Tổng áp pha Nguồn – cách đấu dây hình sao Kỹ thuật điện 8 0 0 0 3 30 3 90 3 210 ab p bc p ca p U U U U U U       3d pU U Áp dây: Nguồn – cách đấu dây tam giác Kỹ thuật điện 9 d pU U Za Tải – cách đấu dây Kỹ thuật điện 10 Ba pha cân bằng 4.2 HT ba pha Y – Y cân bằng Kỹ thuật điện 11 Đường dây không tổng trở Đường dây có tổng trở Giải mạch ba pha cân bằng Công suất HT ba pha Y – Y cân bằng Đường dây không tổng trở Kỹ thuật điện 12 0 0 00 24 120 0 b an p aA d p n cn cC pp p bB pp p UU I I I Z U U I ZZ U U ZZ Z I                      Dòng điện: Đường dây không tổng trở Kỹ thuật điện 13 Dòng pha bằng dòng dây Khi cân bằng dòng chạy trên dây trung tính bằng không 0nNA ca CbB I III    Đường dây có tổng trở Kỹ thuật điện 14 bn an aA p bB p d d cn cC p d U I Z U I Z U I Z Z Z Z       Dòng pha bằng dòng dây Đường dây không tổng trở Kỹ thuật điện 15 a bB db A daA cC dcC BU I Z Z U U I Z I      Sụt áp trên đường dây Đường dây không tổng trở Kỹ thuật điện 16 Điện áp tải = ? Giải mạch ba pha cân bằng Kỹ thuật điện 17 Giải trên một pha tương đương Bài tập Công suất trong HT ba pha Y – Y cân bằng Kỹ thuật điện 18 Công suất một pha cosp pP U I  Công suất ba pha 2 3 13 3 cos 3pha pha p p p pP P U I I R   Bài tập 3. cosd dP U I  sinp pQ U I  3. sind dQ U I  3. d dS U I 4.3. HT ba pha Y – Δ hay Δ – Δ cân bằng Kỹ thuật điện 19 Đường dây không tổng trở Đường dây có tổng trở Đường dây không tổng trở Kỹ thuật điện 20 Dòng pha chạy phía tải 0 0 0 0 0 0 30 30 90 90 210 210 AB d AB p pAB BC d BC p pBC CA d CA p pCA UU I I ZZ UU I I ZZ UU I I ZZ                            Đường dây không tổng trở Kỹ thuật điện 21 Dòng chạy trên đường dây 0 0 3 3 120 3 240 aA AB CA p bB p cC p I I I I I I I I              Công suất tương tự phần 4.2, cần biến đổi tam giác - sao Bài tập Đường dây không tổng trở Kỹ thuật điện 22 Biến đổi tam giác thành sao phần tải 3 Y Z Z   Bài tập Đường dây có tổng trở Kỹ thuật điện 23 3 an an aA d Y d U U I Z Z ZZ     Cần chuyển thành hình sao, sau đó lưu ý tổng trở đường dây. 3.aA pI I   030AB pI I    03. 30aA ABI I  Quan hệ dòng pha và dòng dây: 4.4. HT ba pha Y – Y không cân bằng Kỹ thuật điện 24 Điện áp và dòng điện Công suất Áp và dòng Kỹ thuật điện 25 Tổng quát nhất là trường hợp áp nguồn không cân bằng, tổng trở tải và đường dây đều khác nhau. a b can bn cn nN b b b n Y U Y U Y U U Y Y Y Y       Áp và dòng Kỹ thuật điện 26 aN a aaN an NnI Y U Y U U         Nn n aN bN cNNnI Y U I I I          Khi không cân bằng ta thấy điểm trung tính sẽ dời đi, có dòng chạy trên dây trung tính. a b can bn cn nN b b b n Y U Y U Y U U Y Y Y Y       Công suất Kỹ thuật điện 27 . . cos . sin S U I P U I Q U I      Công thức tính: 2 2 2 . . . S Z I P R I Q X I    * . Re( ) Im( ) S U I P S Q S    4.5. HT ba pha Y – Δ không cân bằng Kỹ thuật điện 28 Đường dây không tổng trở Đường dây có tổng trở Đường dây không tổng trở Kỹ thuật điện 29 Chuyển tam giác thành hình sao. Tính dòng pha và dòng dây: AB AB AB BC BC BC CA CA CA U I Z U I Z U I Z    aA AB CA aB BC AB aC CA BC I I I I I I I I I       Đường dây có tổng trở Kỹ thuật điện 30 Tính áp dây AB, tương tự cho BC, CA: AB Aa an nb bB an bn Aa Bb Aa Aa Bb Bban bn U U U U U U U U U U U Z I Z I                                   AB AB AB U I Z  4.6. Có nhiều tải song song Kỹ thuật điện 31 Đường dây không tổng trở Đường dây có tổng trở Đường dây không tổng trở Kỹ thuật điện 32 1.Hai tải cân bằng, cùng đấu Y hoặc Δ: tính dòng phức qua từng pha xong tính dòng phức tổng. 2. Hai tải cân bằng, một đấu Y, một đấu Δ: biến cả hai thành Y hoặc thành Δ. 3. Một hay hai tải không cân bằng: giải như (1), hoặc biến cả hai thành Δ rồi đấu song song. Đường dây có tổng trở Kỹ thuật điện 33 1 tải đấu Y, 1 tải đấu Δ: Biến tải Y thành Δ, xong ghép song song, và giải như 4.5.2 4.7. Tải ba pha là động cơ Kỹ thuật điện 34 3. . cos m e m e d d P P P P U I        Mối quan hệ các đại lượng điện và cơ trong tải động cơ ba pha 4.7. Tải một pha là động cơ Kỹ thuật điện 35 . cos m e m e d d P P P P U I        Mối quan hệ các đại lượng điện và cơ trong tải động cơ một pha Kỹ thuật điện 36 Kỹ thuật điện 37