Исследование режимов работы линии электропередачи с помощью схемы замещения
Энергетический процесс и распределение напряжений в схеме замещения 2-х проводной линии электропередачи при постоянной величине напряжения в начале линии в зависимости от тока, определяемого количеством включенных потребителей электрической энергии.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.11.2010 |
| Размер файла | 71,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования Российской Федерации
Пермский Государственный Технический Университет
Кафедра электротехники и электромеханики
Лабораторная работа № 1
«Исследование режимов работы линии электропередачи
с помощью схемы замещения»
Цель работы: изучение энергетического процесса и распределения напряжений в схеме замещения 2-х проводной линии электропередачи при постоянной величине напряжения в начале линии в зависимости от тока в линии, определяемого количеством включенных потребителей электрической энергии.
|
№ п/п |
Наименованное прибора |
Заводской номер |
Тип |
Система измерения |
Класс точности |
Предел измерений |
Цена деления |
|
|
1 |
Вольтметр |
Э34 |
ЭМ |
1.0 |
300 В |
10 В |
||
|
2 |
Вольтметр |
Э34 |
ЭМ |
1.0 |
300 В |
10 В |
||
|
3 |
Амперметр |
Э30 |
ЭМ |
1.5 |
5 А |
0.2 А |
табл. 1. Паспортные данные электроизмерительных приборов.
Теоретические сведения
Для теоретического и экспериментального изучения процессов в двухпроводной линии электропередачи пользуются эквивалентной схемой замещения (рис. 1), где Rл - сопротивление линии; Rн - эквивалентное сопротивление всех подключенных потребителей; I - ток в линии; U1 - напряжение в начале линии; U2 - напряжение в конце линии (у потребителя).
С учетом принятых обозначений:
Энергетический процесс в схеме характеризуется следующим соотношением мощностей:
мощность, отдаваемая генератором в линию
мощность потерь электрической энергии в линии
мощность, отдаваемая линией потребителю (мощность нагрузки)
Коэффициент полезного действия линии определяется как отношение мощностей P2 и P1:
Если ток в цепи выразить через отношение мощности потребителя к напряжению потребителя и подставить это выражение в формулу для мощности потерь электрической энергии в линии, то получается следующее выражение:
Согласно этому выражению, при постоянной мощности нагрузки P2 величина потерь в линии обратно пропорциональна квадрату напряжения, т.е. электрическую энергию экономично переда-вать при высоких напряжениях. Однако с ростом напряжения увеличивается стоимость изоляции линии.
Рабочее задание
1. Собираем схему, показанную на рис. 2.
В качестве потребителей используются лампы накаливания, включенные параллельно. При увеличении числа включенных ламп их эквивалентное сопротивление будет уменьшаться, а ток в цепи увеличивается.
В качестве аналога линии электропередачи используются два проволочных реостата. Общее сопротивление линии:
Максимальный ток будет при коротком замыкании в конце линии:
,
сопротивление Rл устанавливаем такой величины, чтобы ток короткого замыкания был близок к пределу измере-ния амперметра и не превышал номинального тока проволочных реостатов.
2. Изменяя величину тока от 0 до Iк, снимаем показания для 10 точек. Показания приборов и результаты вычислений записываем в табл. 2.
|
Измерено |
Вычислено |
|||||||||
|
I |
||||||||||
|
А |
В |
В |
Ом |
Вт |
Ом |
о.е. |
||||
|
0 |
215 |
215 |
0 |
- |
40,44 |
0 |
0 |
- |
1 |
|
|
1,2 |
215 |
160 |
55 |
45,83 |
258 |
192 |
133,3 |
0,744 |
||
|
1,4 |
215 |
150 |
65 |
46,43 |
301 |
210 |
107,14 |
0,698 |
||
|
2,0 |
215 |
123 |
92 |
46 |
430 |
246 |
61,5 |
0,572 |
||
|
2,2 |
215 |
118 |
97 |
44,09 |
473 |
259,6 |
53,7 |
0,549 |
||
|
2,6 |
215 |
100 |
115 |
44,23 |
559 |
260 |
38,5 |
0,465 |
||
|
3,0 |
215 |
85 |
130 |
43,33 |
645 |
255 |
28,3 |
0,395 |
||
|
3,2 |
215 |
75 |
140 |
43,75 |
688 |
240 |
23,4 |
0,349 |
||
|
3,3 |
215 |
70 |
145 |
43,94 |
710 |
231 |
21,2 |
0,326 |
||
|
3,5 |
215 |
60 |
155 |
44,29 |
753 |
210 |
17,1 |
0,279 |
||
|
5,0 |
215 |
0 |
215 |
43 |
1075 |
0 |
0 |
0 |
табл. 2. Опытные и расчетные данные.
Вывод: по построенным графикам видно, что напряжение на входе U1 остается постоянным, сила тока при этом возрастает от 0 до 5,0 А. Падение напряжения на потребителе U2 уменьшается в диапазоне от 215 до 0В, разность напряжений ДU возрастает.
Напряжение U2, мощность, отдаваемая генератором в линию P1, КПД и ДU линейно зависят от силы тока I; мощность P1 возрастает от 0 до 1075 Вт, напряжение U2 падает от 215 до 0 В, КПД от 1 до 0. Мощность нагрузки P2 от силы тока зависит квадратично и достигает наибольшего значения около 260 Вт, сила тока при этом равна 2,6 А, а КПД з = 0,50.
В режиме холостого хода сопротивление цепи стремится к бесконечности, сила тока при этом равна 0 А, КПД равно 1. В режиме короткого замыкания сопротивление нагрузки равно 0, при этом сила тока достигает наибольшего значения
.
Подобные документы
Исследование режима работы основных элементов электрической цепи: источника (генератора), приемника и линии электропередачи на примере цепи постоянного тока. Влияние тока в цепи или сопротивления нагрузки на параметры режимов работы элементов цепи.
лабораторная работа [290,8 K], добавлен 22.12.2009Выбор напряжения сети, типа и мощности силовых трансформаторов на подстанции, сечения проводов воздушной линии электропередачи. Схема замещения участка электрической сети и ее параметры. Расчеты установившихся режимов и потерь электроэнергии в линии.
курсовая работа [688,8 K], добавлен 14.07.2013Составление схемы замещения электропередачи и определение ее параметров. Определение волнового сопротивления. Определение радиуса расщепления фазы. Отыскание границ области по ограничениям на радиус провода. Расчеты режима работы электропередачи.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 31.08.2011Шкала напряжений для сетей и приемников. Сооружение линии электропередачи переменного тока. Компенсация параметров длинной линии. Электропередача с заземленной точкой у конца. Общее понятие о подстанциях. Открытые и закрытые распределительные устройства.
лекция [73,9 K], добавлен 14.08.2013Расчет падения напряжения на резисторе. Сущность метода пропорциональных величин. Определение коэффициента подобия. Расчет площади поперечного сечения проводов линии электропередачи. Вычисление тока потребителя. Векторная диаграмма тока и напряжения.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 30.09.2013Составление схемы замещения линий электропередачи и всего участка электрической сети. Расчет перетоков мощности в линиях. Составление баланса мощностей в схеме. Регулирование напряжения на стороне 10,5 кВ подстанции. Распределение напряжений в схеме.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.02.2013Проектирование электропередачи переменного тока сверхвысокого напряжения с одной промежуточной подстанцией для транспорта электрической энергии от удалённой гидроэлектростанции. Технически возможные варианты схемы электропередачи, расчет лучшего варианта.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.09.2010Проектирование электропередачи от строящейся ГЭС в энергосистему с промежуточной подстанцией, анализ основных режимов ее работы. Механический расчет провода и троса линии электропередачи 500 кВ, технико-экономические показатели электрической сети.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 05.04.2010Представление линии 500 кВ четырехполюсником, нахождение обобщенных постоянных с учетом и без учета потерь в линии. Определение параметров схемы замещения линии. Выбор мощности реактора по условиям выравнивания напряжения в режиме холостого хода линии.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 29.03.2017Модели нагрузки линии электропередачи. Причины возникновение продольной несимметрии в электрических сетях. Емкость трехфазной линии. Индуктивность двухпроводной линии. Моделирование режимов работы четырехпроводной системы. Протекание тока в земле.
презентация [1,8 M], добавлен 10.07.2015
