Sida 808
Husbyggnadskonst
TEKNISK TIDSKRIFT
2 April 1919
7 2
afnämaren kan tillåta för att anslutna motorer ej skola utsättas för alltför stor snedström. Belastar kraftafnämareu trefasnätet osymmetriskt, angifves 1 kontraktet lämpligen den maximala osymmetri i strömstyrka, som tillåtes af kraftleverantören.
B. Bestämning af osymmetrien i strömstyrkan hos en till ett osymmetriskt spänningssvstem ansluten
trefasmaskin.
Impedansen hos trefasmaskiner, synkrona och asynkrona, generatorer och motorer, med afseende på den motroterande spänningen mätes sålunda Maskinen drifves med normal hastighet af en särskild drifmotor och utan magnetisering ifall den är synkron. Till maskinklämmorna anslutes en trefasströmkälla med symmetrisk spänning och af samma periodtal som maskinen så, att den roterande mmk, som uppkommer, roterar åt motsatt håll mot motorn. Man mäter spänning, ström och effekt på den tillkopplade strömkällan och erhåller u1 dessa mätningar motståndet mot den motroterande spänningen
w v E x \/~
rd = Zd = - och Xd = ysrf — rd
^ W
Ar maskinen nu i drift på ett trefasnät, hvars spänning är osymmetrisk och där den motroterande hufvudspänningen enligt £ A. 1 bestämts till Ed volt, blir den motroterande
strömstyrkan lika med .
V3 zd
Strömmen Id sammansättes geometriskt med den för symmetrisk spänning erhållna normala strömmen In till den totala strömmen. På den mest belastade fasen kommer den normala strömmen In att genom osymmetrien erhålla ett tillskott, som allt efter fasvinkeln kan variera mellan Id och c:a 0,5 Id.
C. Förutbestämning af osymmetrien i spänning, upp=
kommen genom en känd snedbelastning.
Strömstyrkan i det motroterande systemet Id beräknas först med kännedom om de snedbelastningar, som kunna ifrågakomma. Denna strömstyrka fördelar sig mellan alla till systemet anslutna trefasmaskiner, synkrona eller asynkrona, på ett sätt, som bestämmes af dessa maskiners impedanser mot den motroterande spänningen (se mom. B) samt af anslutna ledningars och transformatorers kortslutningsimpedanser. De olika ledningsdelarnas impedanser sammansättas till en resulterande impedans zr enligt lagarna för parallell- och seriekoppling af växelströmsmotstånd. Den motroterande spänningen blir då lika med zr . Id . V3 volt.
L(x=7 rt. r= I4n)
m-
4 n r - 0.5
i-wvV
E
-f
X - 100 A r* 50 A
/\
/ \
/ \
/ \
<t>/
/
/
,-48
-$!
d “ V3 Fig. 3 a.
Fig- 3-
Exempel. Från en trefaslinje uttages enfaseffekt E (fig. 3) mellan två af ledningarna (1000 kva, 12000 v., 48 amp) På sam- \ ma ställe äro två motorer M anslutna. Lin- ^ jeu L matas från generatorn G. Maskiner- - )> nas och linjens motstånd (pr fas) mot osymmetrien i ström äro angifna å fig. 3 a. Sök osymmetrien i spänning och den motroterande strömmens uppdelning mellan olika maskiner!
Generatorn och den med densamma se-
rrekopplade linjen hafva följande motstånd: xt = 4 + 7 =
11 9., rx - 0,5 + 14 = 14,5 Q och zt = Vi 1- + 14, s'2 = 18,2.
De båda parallellkopplade motorerna M hafva tillsammans :
100 „ ;o , -
= 2 =50 Q.r,= - = 25 fl; s2= V502 + 25= = 55,9
Reduktion af motstånden: b =
1 1
1 8,a3
+
4- 5°., = 0,049 i/fi. Vidare g = % + \ = 0,0517 i/fl samt
55.9' sr’ se
v = \Jb* + g'2 = 0,0712 i/Q och s = =14 ii.
y
Osymmetrien i ström, som E förorsakar, blir lika med
4.8
Id = 28 amp. (fig. 3 a). Osymmetrien i spänning vid
V3
677
E blir Id . z 3 = 28 . 14 . V3 = 677 volt, d. v. s. - . 100 =
1 2 000
= 5,65 %.
Den motroterande strömkomposanten i hvarje motor blir
667
— - — = 3>s amp.
V3 • 2 • 55,9
Den motroterande strömkomposanten i generatorn blir
667
= 21,6 amp.
V3 . 18,2
D. Definition och uppmätning af verklig och skenbar effekt samt af effektfaktor yid osymmetrisk belastning.
Med verklig effekt å ett osymmetriskt belastadt nät menas summan af effekterna på alla tre faserna, hvarvid bör observeras, att effekten på olika faser vid snedbelastning kan gå i olika riktning och alltså erhålla olika tecken. Verklig effekt mätes, när ingen nolleduing finnes, med två-wattmeter-metoden, och när nolledning finnes, med tre wattmetrar.
Den skenbara effekten bildas genom geometrisk sammansättning af den verkliga effekten och den 90° t äremot förskjutna wattlösa effekten. Denna wattlösa effekt åtgår för magnetisering af transformatorer, iuduktionsmotorer m. m och för öfvervinnande af induktiva spänningsfall samt kan genereras af öfvermagnetiserade synkrona maskiner, vissa kommutatormaskiner samt af kondensatorer. Den wattlösa effekten kan sålunda vid snedbelastning äfvenledes hafva olika tecken på olika faser.
Den wattlösa effekten kan mätas med hjälp af tvåwattmetermetoden (då nolledning ej finnes) eller tre wattmetrar, kopp lade pr fas (då nolledning finnes). Härvid bör strömmen i spänningsspolen vara 90° fasförskjuten gentemot den påtryckta spänningen. Detta kan approximativt vinnas genom induktiva förkopplingsinotstånd. Mätningen gäller dock endast för enkelt sinusformad spänning.
Den skenbara effekten kan äfven bestämmas utan hjälp af wattmetermätningar, sedan strömstyrkorna i och spänningen mellan de tre faserna bestämts till storlek och fas gentemot samma storheter på de andra faserna. I ett system utan nollledning sker detta genom uppmätning af strömstyrkan på de tre faserna samt af spänningen mellan de tre faserna, och genom att sedan kombinera de funna värdena till en strörnoch en spänningstriangel. Fasvinkeln mellan ström och spänning kan naturligtvis ej på detta sätt erhållas, men eftersom dess storlek ej inverkar på resultatet vid bestämmandet af den skenbara effekten, kunna ström- och spänningstrianglarna förläggas enligt godtycke, endast rotationsriktningen af de båda systemen blir riktig, d. v. s. den blir alltid densamma för båda S}Tstemen, utom när den motroterande strömmen är större än den medroterande, hvilket kan inträffa t. ex. vid i mekaniskt afseende obetydligt belastade motorer, som äro anslutna till ett nät med mycket stor osymmetri i spänningen. Genom att grafiskt tillämpa tvåwattmeter- eller trewattmetermetoden bestämmas sedan för systemet dels summa voltamper gånger cosinus för mellanliggande vinklar, delt. summa voltamper gånger sinus för mellanliggande vinklar, hvarefter den skenbara effekten erhålles genom kvadratroten ur summan af kvadraterna på de båda funna värdena.
Effektfaktorn blir sedan lika med den verkliga effekten, dividerad med den så funna skenbara effekten.
Exempel. En enfasig belastning (ström /, spänning E) uttages från ett trefasnät, hvars spänning förutsättes vara helt symmetrisk, medelst en Y-/),- kopplad transformator med omsättn ngen 1 : 1 samt utan spänningsfall och magnetiseringsström. Bestäm den skenbara belastningen med bjälp af mätningar på transformatorns primärsida (fig. 4).
Källa: Internet Archive ·
