Trefas Generering av trefas

Transcription

Trefas Generering av trefas
Trefas
Industrial Electrical Engineering and Automation
Generering av trefas
3000 varv/min
314 rad/s
50Hz
Fasspänning / huvudspänning
L3
Industrial Electrical Engineering and Automation
nollpunkt
L1
L2
Fasspänning:
Uf
Huvudspänning: U h =
3 ⋅U f
Y-koppling
Industrial Electrical Engineering and Automation
Linjeström Il
nollpunkt
• Fasspänning över varje lastimpedans
• I1 = U1 / Z1 I2 = U2 / Z2 I3 = U3 / Z3
• Symmetri S = 3 ⋅ U I *
f
l
D-koppling, symmetrisk last
Industrial Electrical Engineering and Automation
Strängström IΔ
Linjeström Il
•
•
•
•
Huvudspänning över varje lastimpedans
I12 = U12 / Z12 I23 = U23 / Z23 I31 = U31 / Z31
Svårare att beräkna I1 , I2 , I3 än i Y-koppling
Symmetri S = 3 ⋅ U I *
h
Δ
Industrial Electrical Engineering and Automation
Sammanfattning trefasberäkning
• Samma gäller som tidigare för enfas
– Räkna på varje fas för sig
S = U1 I1* + U 2 I 2* + U 3 I 3*
• Symmetri
U1 = U 2 = U 3
Z1 = Z 2 = Z 3
I1 = I 2 = I 3
–
–
–
–
Ingen ström i nollan, denna behövs ej
Räkna på en fas, de andra är vridna 120° respektive 240°
Räkna på en fas och multiplicera med 3 för att få total effekt
D-koppling kan göras om till Y-koppling
• Om belastningens effekt och cosφ är given
– Ingen betydelse om det är Y- eller D –koppling
• Om inget annat anges
– Huvudspänning, effektivvärde
Industrial Electrical Engineering and Automation
Inkoppling av belastning
•
•
•
•
Trefasig last:
motorer (R+L), värmepannor (R)
Tvåfasiglast : elvärme (R)
Enfasig last:
belysning (R, R+L), hushållsapparater
Många små enfasiga laster ger symetrisk
belastning
Industrial Electrical Engineering and Automation
Jordning
• Felströmmen går enklaste vägen
• Ingen ström genom gubben
• Låg impedans ger hög ström, säkringen går
8
Industrial Electrical Engineering and Automation
Avbrott i skyddsjorden
• Felströmmen går genom gubben
• Lösning: Jordfelsbrytare
9
Industrial Electrical Engineering and Automation
Jordfelsbrytare
• Bryter om I1+I2+I3+IN > 30mA (300mA)
10
Strömmens inverkan på människan
Industrial Electrical Engineering and Automation
AC-1
Vanligtvis ingen reaktion
AC-2
Vanligtvis ingen skadlig effekt
AC-3
Vanligtvis ingen organisk skada
Kramp och svårighet att andas
vid tider över 2 s är sannolika
AC-4
Med ökande strömstyrka och tid
ökar de patofysiologiska
effekterna, såsom
hjärtstillestånd,
andningsstillestånd och
brännskador
AC-4.1 Sannolikheten för
hjärtkammarflimmer 5%
Kontaktyta 1cm2
AC-4.2 Sannolikheten för
hjärtkammarflimmer 50%
AC-4.3 Sannolikheten för
hjärtkammarflimmer >50%
Industrial Electrical Engineering and Automation
Trefassystemet
12
Industrial Electrical Engineering and Automation
Elcentral 400/230 V
Exempel
Industrial Electrical Engineering and Automation
Impedans för okänd last
Man önskar ta reda på impedansen i en okänd belastning
och genomför därför följande mätningar:
Uh = 400 V
Il = 20 A
P = 12,4 kW
Antag att lasten är induktiv och symmetrisk.
a) Hur stor är impedansen om lasten antas vara Y- kopplad?
b) Hur stor är impedansen om lasten antas vara D-kopplad?
Exempel
Industrial Electrical Engineering and Automation
Ekvivalent Y-fas
En trefasig induktiv belastning är märkt med:
400 V
P = 5 kW
cosφ = 0.83
Belastningen är anslutet till ett 400 V nät via en kabel som
kan betraktas som rent resistiv, R=1,2 Ω.
a) Beräkna spänningen vid lasten.
b) Hur stor aktiv och reaktiv effekt drar lasten i det aktuella
fallet?
Exempel
Industrial Electrical Engineering and Automation
Faskompensering
I en fabrik finns följande belastningar:
1. En 30 kW motor med en verkningsgrad η=0.88 och
cosφ=0.79
2. Lysrörsbelysning: 76 st 36 W lysrör, cosφ=0.6
a) Beräkna samtliga linjeströmmar till de två lasterna
b) Beräkna total aktiv och reaktiv effekt samt den totala
linjeströmmen från nätet
c) Man vill minimera strömmen från nätet och kopplar
därför in kondensatorer. Hur ska dessa kopplas in och
hur stora ska de vara för att minimera linjeströmmen
från nätet? Hur stor är denna ström?
d) Hur stor blir linjeströmmen från nätet om samma
kondensatorer Y-kopplas?