Министерство образования Российской Федерации
Пермский государственный технический университет
Кафедра электротехники и электромеханики
Отчет по лабораторной работе №1
«Исследование режимов работы линии электропередачи с помощью схемы замещения»
Выполнил: студент гр. СТМ-08
Денисов Р. В.
Проверил: Рухлядев П. Г.
Пермь 2010
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.
Всякий потребитель электрической энергии получает ее от генератора по воздушной или кабельной линии передачи, выполненной из металлического (медного, алюминиевого или стального) провода и обладающей определенным сопротивлением. Это сопротивление обуславливает падение напряжения и потерю мощности в линии.
При изменении числа включенных потребителей электрической энергии изменяется величина тока в линии, что обуславливает изменение падения напряжения и потерь мощности в линии и отражается на работе потребителей.
Для теоретического и экспериментального изучения процессов в двухпроводной линии электропередачи пользуются эквивалентной схемой замещения (рис. 2), где - сопротивление линии; - эквивалентное сопротивление всех подключенных потребителей; - ток в линии; - напряжение в начале линии; - напряжение в конце линии (у потребителя).
Рис. 1
С учетом принятых обозначений
Энергетический процесс в схеме характеризуется следующим соотношением мощностей:
мощность, отдаваемая генератором в линию
; | (5) |
мощность потерь электрической энергии в линии
; | (6) |
мощность, отдаваемая линией потребителю (мощность нагрузки)
. | (7) |
Коэффициент полезного действия линии определяется как отношение мощностей и :
. | (8) |
Если в формуле (7) ток выразить через отношение мощности потребителя к напряжению у потребителя и подставить это выражение для тока в формулу (6), то для мощности потерь электрической энергии в линии получается следующее выражение:
. | (9) |
Согласно (9), при постоянной мощности нагрузки величина потерь в линии обратно пропорциональна квадрату напряжения, т.е. электрическую энергию экономично передавать при высоких напряжениях. Однако с ростом напряжения увеличивается стоимость изоляции линии. На практике применяют тем большее напряжение, чем больше передаваемая мощность и дальность передачи.
Заменив в формуле (8) и их выражениями по (5) и (7), получим новую форму записи выражения для расчета коэффициента полезного действия линии:
. | (10) |
Схема электрической цепи
Результаты экспериментов
Измерено | Вычислено |
|
| | | | | | | | | | |
|
| А | В | В | Ом | Вт | Ом | о.е. |
|
| 0 | 220 | 220 | 0 | - | 45,54 | 0 | 0 | - | 1 |
|
| 1,2 | 220 | 165 | 55 | 45,83 | 264 | 198 | 137,5 | 0,75 |
|
| 1,6 | 220 | 140 | 80 | 50 | 352 | 224 | 87,5 | 0,63 |
|
| 2,2 | 220 | 120 | 100 | 45,45 | 484 | 264 | 45,45 | 0,54 |
|
| 2,5 | 220 | 110 | 110 | 44 | 550 | 275 | 44 | 0,5 |
|
| 2,8 | 220 | 90 | 130 | 46,43 | 616 | 252 | 32,14 | 0,41 |
|
| 3,2 | 220 | 75 | 145 | 45,3 | 704 | 240 | 23,44 | 0,34 |
|
| 3,3 | 220 | 70 | 150 | 45,45 | 726 | 231 | 21,21 | 0,32 |
|
| 3,6 | 220 | 60 | 160 | 44,44 | 792 | 216 | 16,67 | 0,27 |
|
| 5 | 215 | 0 | 215 | 43 | 1075 | 0 | 0 | 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ п/п | Наименование прибора | Заводской номер | Тип | Система измерения | Класс точности | Пределы измерений | Цена деления | Примечание |
1 | Амперметр | 372405 | элмаг | А | 1,5 | 5 | 0,2 |
|
2 | Вольтметр | 006131 | элмаг | В | 1,0 | 300 | 10 |
|
3 | Вольтметр | 018920 | элмаг | В | 1,0 | 300 | 10 |
|
Вывод
В процессе лабораторной работы изучили энергетический процесс и распределение 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 и выявили следующие зависимости.
Другие работы по теме:
Расчёт электросетей
Задача №1 Исходные данные помещены в таблицу №1 Таблица№1. Решение. На рисунке 1 изображена схема замещения для линии напряжением 35кВ, где пренебрегаем проводимостью линии
Расчет короткого замыкания
Содержание 1. Рассчитать трехфазное короткое замыкание в точке К-1 заданной схемы. 3 1.1. Определить мгновенное значение апериодической составляющей тока КЗ при t=0,1 с. 3
Составление и расчет схемы электрического освещения
Расчет осветительной сети. Выбор щитка ЩО41-5101 для питания групповой осветительной установки. Определение числа светильников, подсоединенных на один автоматический выключатель, тока установки автомата групповой линии. Необходимое сечение провода линии.
Кабельные линии электропередач
Кабельные линии электропередачи Кабельные линии электропередачи - это линии для передачи электроэнергии или отдельных импульсов ее. Кабельные линии электропередачи
Электромеханические переходные процессы
Определение запаса статической устойчивости по пределу передаваемой мощности при передаче от генератора в систему мощности по заданной схеме электропередачи. Расчет статической и динамической устойчивости. Статическая устойчивость асинхронной нагрузки.
Расчет ударного тока короткого замыкания
Расчет действующего значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания. Определение тока прямой, обратной и нулевой последовательности, аварийной фазы, поврежденных фаз. Изучение схемы электроснабжения и типов электрооборудования.
Расчёт устойчивости электрических систем
Понятие устойчивости применительно к электрической системе. Определение взаимных и собственных проводимостей при различных системах возбуждения, определение коэффициента запаса статической устойчивости. Расчёт динамической устойчивости данной системы.
Расчет параметров трансформатора
Определение параметров Т-образной схемы замещения трансформатора. Составление полных векторных диаграмм преобразователя для активно-индуктивной и активно-емкостной нагрузок. Расчет изменения вторичного напряжения аналитическим и графическим методами.
Переходные электромагнитные процессы
Определение аналитическим путём и методом расчетных кривых начального значения периодической составляющей тока. Расчет величины тока при несимметричном коротком замыкании. Построение векторных диаграммы токов и напряжений в точке короткого замыкания.
Расчет рабочего режима электрической сети
Особенности расчета параметров схемы замещения ЛЭП. Специфика выполнения расчета рабочего режима сети с учетом конденсаторной батареи. Определение параметров рабочего режима электрической сети итерационным методом (методом последовательных приближений).
Расчёт электросетей
Этапы определения мощности, поступающей на шины ВН понизительной подстанции в нормальном режиме работы сети. Особенности и методы определения мощности, поступающей на шины НН понизительной подстанции, если на подстанции установлено два трансформатора.
Расчет установившегося режима работы электрической системы
Определение параметров схемы замещения электрической системы. Формирование матрицы узловых проводимостей. Схемы замещения элементов электрической системы и ее расчет. Диагональная матрица проводимостей ветвей. Нелинейные уравнения установившегося режима.
Расчет системы электроснабжения с напряжением сети 1 кВ и ниже
Техническое задание на выполнение курсовой работы. Необходимо рассчитать токи КЗ в сети 0.4 кВ собственных нужд электростанции. Расчет выполняется для поверки отключающей способности автоматических выключателей, проверки кабельных линий на термическую стойкость, а также для выбора установок токовых катушек автоматических выключателей и проверки их чувствительности.
Релейная защита
Релейная защита являеться основным видом электрической автоматики, без которой невозможна надежная работа современных энергетических систем.
Электрические станции сети и системы
Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Выбор параметров и анализ режимов электропередачи
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧЕРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА (ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА)
Исследование полупроводникового стабилитрона
Стабилитрон - диод для стабилизации напряжения. Экспериментальное исследование характеристик полупроводникового стабилитрона. Использование программы Electronics Workbench. Схемы прямого и обратного включения стабилитрона, понятие его рабочих участков.
Выбор параметров и анализ режимов электропередачи
Исследование электропередачи переменного тока сверхвысокого напряжения с одной промежуточной подстанцией, предназначенной для транспорта электрической энергии от удаленной гидроэлектростанции в приёмную систему. Основные технико-экономические показатели.
Электрические станции сети и системы
Определение ожидаемой суммарной расчетной нагрузки. Определение числа и мощности трансформаторов ГПП, схемы внешнего электроснабжения. Определение напряжений, отклонений напряжений. Расчет токов короткого замыкания. Эксплуатационные расходы.
Воздушные линии электропередачи
Понятие воздушной лини, режимы ее работы, типы устанавливаемых опор, классификация местности. Правила приемки ВЛ в эксплуатацию. Содержание и периодичность осмотров, проверок и измерений на воздушных линиях электропередачи с различным напряжением.
Авария в энергосистеме в США и Канаде 2003
Штаты и провинции оставшиеся без электричества 14 августа 2003 года между 15:45 и 16:15 по стандартному восточному времени (23:45 и 0:15 по московскому времени), наблюдатели в Кливленде, Толедо, городе Нью-Йорк, Олбани, Детройте и в части Нью-Джерси сообщили о перебоях в подаче электроэнергии [1].