Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2017-12-09 | 328 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цель работы: Выявление особенностей электрического состояния линии передачи постоянного тока при всех возможных нагрузках и их сравнительная оценка.
Основные теоретические положения
Электрической цепью называется совокупность элементов, предназначенных для передачи электрической энергии или информации.
Необходимыми элементами цепи является:
источник, линия передачи и потребитель.
Схема такой простейшей электрической цепи представлена на рисунке.
И с т о ч н и к электроэнергии является активным элементом цепи, т.к. обладает электродвижущей силой (Е), а также внутренним сопротивлением (r0)./
Л и н и я, соединяющая источник с потребителем, является пассивным элементом и обладает только сопротивлением
(rл=2ℓ / S). которое зависит от длины ее двух проводов (2ℓ), их поперечного сечения (S) и удельной проводимости материала ( ).
Потребитель электроэнергии также обладает сопротивлением (rп).
Величина тока во всех элементах такой цепи одна и та же (т.к. соединение последовательное) и определяется законом Ома:Δ
I=E / (r0+ rп+rл)
Так как на каждом участке цепи ток вызывает п а д е н и е
н а п р я ж е н и я (Ir), то напряжение в конце линии U2 будет меньше напряжения в ее начале U1, т.е.
U2 -U1 = ΔU = Irл
Эту разность называет п о т е р е й н а п р я ж е н и я.
Поддержание постоянства напряжения в начале линии U1=const есть важнейшее условие ее нормальной работы.
Относительная потеря напряжения ε= ΔU / U, выраженная в процентах, показывает степень отклонения напряжения от установленной стандартной величины.
В зависимости от величины тока нагрузки в элементах цепи возможны различные электрические состояния или режимы
|
работы. Для линий электропередачи выделяют:
1.Режим холостого хода.
2.Режим короткого замыкания.
3.Согласованный режим.
4.Номинальный режим.
Режим холостого хода имеет место при отключенном потребителе, когда ток в линии отсутствует, а, следовательно, нет потерь напряжения и мощности. Таким образом, холостой ход не опасен для электрической цепи, но практически нецелесообразен.
Режим короткого замыкания (к.з.) возникает в линии, если
сопротивление в конце ее будет равно нулю (rп = 0). При этом
ток достигает максимальной величины, т.к. он ограничен только
сопротивлением линии (I = U1/rл). Всё напряжение и мощность,
поступающие от источника в линию, теряются в её проводах
U1= ΔUл = I rл; P1 = ΔРл = Irл.
Это может вызвать возгорание изоляции и оплавление проводов, т.е. режим короткого замыкания - аварийный.
Согласованный режим достигается при равенстве (согласовании) сопротивлений линии и потребителя (rл= rп). Ток при этом равен половине тока короткого замыкания,
I = U1/(rл+ rп) = Iк.з. /2
а мощность на потребителе достигает максимума и доставляет половину мощности, поступающей в линию (P2 = P1/2). Потери напряжения и мощности в линии равны соответственно напря- жению и мощности потребителя
(ΔUл= U2 ; ΔРл= P2)
,
т.е. к.п.д. составляет 50%, т.к.
ή = P2 / P1 = P2 / (P2+ ΔРл) = U2 / (U 2+ ΔUл) =
= rп / (rп + rл) = 1 / (1+ rл / rп)
электропередачи как неэкономичный. Однако для слаботочных линий связи и сигнализации (при передаче информации) согласованный режим является оптимальным, т.к. позволяет передать сигналы с минимальным искажением.
Номинальный режим линии осуществляется тогда, когда напряжение, ток и мощность в ней соответствуют тем величинам, на которые она рассчитана. При этих номинальных величинах (Uн, IН) гарантируются наилучшие условия работы линия (экономичность, долговечность, безаварийность).
Чтобы отклонения напряжения от номинальной величины не превышали допустимых для потребителя значений, линии передачи рассчитывают как на допустимый нагрев, так и на допускаемую относительную потерю напряжения ε =ΔUл/U1 х 100%.
|
При проектировании линий электропередачи разного назначения эти отклонения должны находиться в таких пределах:
1) для внутренних осветительных сетей ε = (1...3)%,
2) для заводских силовых сетей ε = (4...6)%,
3) для питающих магистралей ε =5... 10)%.
Необходимое лабораторное оборудование
В данной работе источник электроэнергии смоделирован лабораторным автотрансформатором с выпрямителем; линия электропередачи - сдвоенным ползунковым реостатом, а потребитель (нагрузка) - ламповыми реостатами. Для измерения величины тока и напряжений используются амперметр и вольтметры магнитоэлектрической системы.
Порядок выполнения работы
I. Собрать электрическую цепь и проверить вместе с препода-
вателем. При этом напряжение в начале линии поддерживается постоянным U1 = 30 В, а сопротивление потребителя изменяют от rп = ∞ (холостой ход) до rп = 0 (короткое замыкание). Между этими крайними состояниями ток нагрузки наращивают, постепенно увеличивая число включенных ламп от I до 6. Результаты измерений и вычислений заносят в таблицу:
Условия опыта (нагрузка) | Измерено | Вычислено | |||||||
I | U1 | U2 | ΔU | Р1 | Р2 | ΔР | ή | ε | |
А | В | В | В | Вт | Вт | Вт | - | % | |
I.Холостой ход 2.Вкл. 1 лампа 3.Вкл. 2 лампа : : 8.Вкл. 6 лампа 9.Короткое замыкание |
Расчетные формулы:
ΔUл= U1 - U2; Р1= U1 I; Р2= U2 I
ΔРл= Р1 - Р2; ή = Р2 / Р1 = U2 / U1 ; ε =ΔUл/U1 х 100%.
где U1, U2 и ΔUл -напряжение в начале и конце линии и потеря -напряжения;
Р1, Р2 и Рл -мощность в начале и конце линии и мощность потерь;
ή - кпд линии; ε - относительная потеря напряжения.
В отчете необходимо представить;
I. Технические данные приборов и оборудования.
2. Схему электрической цепи.
3.Таблицу с результатами измерений и вычислений.
4.Расчетные формулы.
5.Графики всех измеренных и вычисленных величии в зависимости от тока нагрузки (в одной системе координатных осей).
6.Краткие выводы.
Схема лабораторной установки
Лабораторная работа № 2
|
|
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!