Лабораторная работа
Цель
1. Выяснить какое влияние оказывает нагрузка линии и сопротивление её проводов на напряжение приемника.
2. Определить мощность потерь в проводах и КПД линии электропередачи.
Теоретическое обоснование
Каждый приёмник электрической энергии рассчитан на определённое номинальное напряжение. Так как приёмники могут находиться на значительных расстояниях от питающих их электростанций, то потери напряжения в проводах имеют важное значение. Допустимые потери напряжения в проводах для различных установок не одинаковы, но не превышают 4-6% номинального напряжения.
На рис. приведена схема электрической цепи, состоящая из источника электрической энергии, приёмника и длинных соединительных проводов. При прохождении по цепи электрического тока I показания вольтметра U1
, включённого в начале линий, больше показаний вольтметра U2
, включённого в конце линий.
Уменьшение напряжения в линии по мере удаления от источника вызвано потерями напряжения в проводах линии Ui
=U1
-U2
и численно равно падению напряжения. Согласно закону Ома, падение напряжения в проводах линии равно произведению тока в ней на сопротивление проводов: Uii
=I*R тогда Ui
=U1
-U2
=Uii
= - сопротивление проводов линии.
Мощность потерь в линии можно определить двумя способами:
Pi
=Ui
*I=(U1
-U2
)*I илиPii
=I*R
Уменьшить потери напряжения и потери мощности в линии электропередачи можно уменьшая силу тока в проводах либо увеличивая сечение проводов с целью уменьшения их сопротивления. Силу тока в проводах можно уменьшить увеличивая напряжение в начале линии.
КПД линии электропередачи определяется отношением мощности, отдаваемой электроприёмнику, к мощности, поступающей в линию, или отношением напряжения в конце линии к напряжению в её начале:
Схема передачи электрической энергии:
Приборы и оборудование
Два вольтметра и амперметр электромагнитной системы, ламповый реостат, двухполюсный автоматический выключатель, соединительного провода.
Порядок выполнения работы
Ознакомиться с приборами и оборудованием, предназначенными для выполнения лабораторной работы, записать их технические характеристики.
Подать в цепь напряжение. Изменяя нагрузку с помощью лампового реостата, при трёх её значениях записать показания приборов в таблице.
Вычислить потери двумя способами:
1. Как разность напряжений в конце и начале линий.
2. Как произведение силы тока на сопротивление проводов.
Определить мощность потерь в линии и КПД. Результаты вычислений занести в таблицу.
Таблица изменения числа потребителей:
Изменяем напряжение в начале и конце линий.
Данные наблюдений |
Результаты вычислений |
Лампы, Вт |
U1
|
U2
|
I |
U |
Pвх
|
Рвых
|
Р |
% |
40 |
150 |
149 |
0,13 |
1 |
19,5 |
19,4 |
0,1 |
99,3 |
60 |
148 |
146 |
0,2 |
2 |
29,6 |
29,2 |
0,4 |
98,6 |
100 |
150 |
148 |
0,3 |
2 |
45 |
44,4 |
0,6 |
98,7 |
; ; ; ; ;
; ; ; ; ;
; ; ; ; ;
Вывод
На основе проведённого опыта выяснили, что факторами, влияющими на потери в линиях являются: протяжённость линий; сечение проводника; состав материала и количество потребителей. Чем больше потребителей, тем меньше КПД. . Уменьшить потери напряжения и потери мощности в линии электропередачи можно уменьшая силу тока в проводах либо увеличивая сечение проводов с целью уменьшения их сопротивления.
Ответы на контрольные вопросы
Разность напряжений в начале и конце линий равна падению напряжения в проводах и называется потерей напряжения.
U=IR
Сопротивление проводов зависит от материала из которого они изготовлены, площади поперечного сечения и длины этих проводов.
КПД линии определяется отношением мощности, отдаваемой электроприемнику, к мощности, поступающей в линию, или отношением напряжения в конце линии к напряжению в ее начале.
Чем выше рабочее напряжение, тем ниже сила тока, а следовательно меньше потерь.
Другие работы по теме:
Силовой трансформатор тока или напряжения
Любой состоит из первичной обмотки, вторичной обмотки (их может быть несколько) и ферромагнитного сердечника, который выполняет функции магнитного провода. Трехфазные трансформаторы оборудуются стабилизатором напряжения с тремя фазами, что позволяет выдерживать существенные нагрузки на электросеть.
Расчет линейной электрической цепи
Оглавление Введение 1. Задание 2. Определение комплексного коэффициента передачи напряжения; расчет и построение графиков АЧХ и ФЧХ 4. Определение параметров электрической цепи как четырехполюсника для средней частоты
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
Электроэнергетические системы и сети
РОСАТОМ Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Северская государственная технологическая академия»
Однофазные и трехфазные трансформаторы специального назначения
Характеристика назначения и принципа действия трансформаторов - устройств, которые составляют основу систем передачи электроэнергии от электростанций в линии электропередачи. Импульсные и пик-трансформаторы, умножители частоты, стабилизаторы напряжения.
Комплексный метод расчета цепи
Сопротивление в комплексном виде. Определение общего эквивалентного сопротивления цепи, токов в ветвях параллельной цепи и напряжения на ее участках. Сравнение полной мощности в цепи с суммой активных и реактивных мощностей на ее отдельных участках.
Повреждения и неправильные режимы линий электропередач
Описание линий электропередач как основной части электрической системы. Разновидности неполадок ЛЭП и способы их преодоления. Особенности перегрузок межсистемных и внутрисистемных транзитных связей. Условия безаварийной работы линий электропередач.
Кабельные линии электропередач
Кабельные линии электропередачи Кабельные линии электропередачи - это линии для передачи электроэнергии или отдельных импульсов ее. Кабельные линии электропередачи
Расчет электрических цепей синусоидального тока
Задачи на расчет электрической цепи синусоидального тока с последовательным и смешанным соединением приемников. Определение токов в линейных и нейтральных проводах; полная, активная и реактивная мощность каждой фазы и всей цепи. Векторная диаграмма.
Параметры цепи определение напряжения
Задача 1. Ток в цепи равен i. Параметры цепи r1, r2, L, и 1/С заданы в таблице вариантов. Определить показания приборов. Написать мгновенное значение напряжения u1 (t).
Расчёт трёхфазной цепи и четырёхполюсника
097,094,099,104,102 Решение 1. Преобразуем треугольник сопротивлений Z1, Z2 и Z5 в звезду Для этого найдем расчётный коэффициент по формуле: m = Z1+Z2+Z5 = 10+j12+10-j18+12+j14 = 32+j8 Ом
Устройство и принцип действия трансформатора
Потребность трансформирования электрической энергии - повышения и понижения переменного напряжения в сети. Классификация трансформаторов и принцип их работы. Конструктивное исполнение и электромагнитные процессы в трансформаторах различных типов.
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.
Расчёт трёхфазной цепи и четырёхполюсника
Определение токов и напряжения на всех участках исследуемой цепи. Составление баланса активных мощностей. Построение векторной диаграммы токов и напряжений. Разложение системы токов генератора на симметричные составляющие аналитически и графически.
Расчет тока в линейных проводах и разветвленной цепи
Расчет разветвленной цепи постоянного тока с одним или несколькими источниками энергии и разветвленной цепи синусоидального переменного тока. Построение векторной диаграммы по значениям токов и напряжений. Расчет трехфазной цепи переменного тока.
Параметры цепи, определение напряжения
Мгновенное значение напряжения, определение действующей силы тока с учетом данных о ее амплитудном значении. Амплитудное значение общего напряжения цепи. Характер нагрузки ветвей сети. Коэффициент полезной мощности цепи, реактивное напряжение участков.
Электротехника
Лабораторная работа № 1. Изучение соединения резисторов. Цель работы: Изучить на практике признаки параллельного и последовательного и смешанного соединение резисторов.
Волновые уравнения
Вывод уравнения колебания в электрических проводах. Электрический ток в проводах характеризуется величиной и напряжением которые зависят от координат Х точки провода и от времени t. Рассмотрим элемент провода ∆Х. Можем написать, что падение напряжения на элементе ∆Х равно
Трехфазный ток
Определение трехфазного тока. Широчайшее распространение трехфазной системы переменного тока.
Электрические станции сети и системы
Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Передача электрической энергии, характеристика ЛЭП
Основу системы передачи электрической энергии от электрических станций, ее производящих, о крупных районов электропотребления и распределительных узлов ЭЭС составляют различные сети электропередач или отдельные электропередачи внутрисистемного и межсистемного значения (системообразующие сети) и питающие сети напряжением 220 кВ и выше.
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.