![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Порядок выполнения экспериментальной части
Лабораторная работа № 1 Исследование двухпроводной линии передачи Электрической энергии Цель работы – изучить экспериментальные и расчетные методы анализа режимов работы двухпроводной линии передачи электрической энергии постоянного тока. Описание лабораторной установки В работе исследуется модель линии передачи электрической энергии постоянного тока, состоящая из двух резисторов, сопротивления которых равны 0, 5 R Л, и регулируемого источника ЭДС (рис.1). Источник подключается к входным зажимам линии 1 и 1’, а к выходным зажимам 2 и 2’ - регулируемое сопротивление нагрузки R н. С помощью ключей S 1 и S 2устанавливаются различные режимы работы линии. Напряжение и ток линии контролируются универсальным цифровым прибором VA источника. Напряжение на нагрузке измеряется вольтметром PV 2
Порядок выполнения экспериментальной части 1. Ознакомиться с оборудованием и измерительными приборами, необходимыми для проведения эксперимента. 2. Собрать электрическую цепь, соответствующую схеме замещения (рис.1) и показать её преподавателю или лаборанту. 3. Выполнить опыт холостого хода линии передачи, разомкнув ключи S 1и S 2. Установить заданное преподавателем напряжение U 1. Занести в протокол значения U 1. Измерить значения I и U 2и занести ихв таблицу. Величину U 1во всех последующих опытах поддерживать одинаковой. 4. Выполнить опыт короткого замыкания, замкнув ключ S 1. Измерить значения I и U 2и занести их в таблицу. 5. Выполнить опыт с различной нагрузкой линии, разомкнув ключ S 1и замкнув ключ S 2. Сопротивление нагрузки изменять таким образом, чтобы ток линии изменялся через 0, 1 I к.з. Соответствующие значения токов I и напряжений U 2занести в таблицу. 6. Вычислить по результатам каждого измерения сопротивление нагрузки R н, мощность в нагрузке Р 2, мощность потерь в линии D Р и КПД линии h. Для вычислений использовать формулы:
Величину сопротивления линии передачи R л определить из опыта короткого замыкания. 7. Построить зависимости P 2(I), D P (I), U 2(I), h (I) при изменении тока в линии от I = 0 до I = I к.з. 8. Определить по экспериментальным данным условие, при котором в нагрузке выделяется максимальная мощность и условия при котором КПД линии составляет 0, 9 – 0, 95. 9. По результатам физического эксперимента сделать выводы. Таблица
Контрольные вопросы 1. Назовите режимы работы линии передачи и поясните их особенности. Выделяют три основных режима работы: · Нагрузочный (или согласованный); · Режим короткого замыкания; · Режим холостого хода. Нагрузочный или согласованный режим работы представляет собой режим, при котором происходит передача нагрузки повышенной мощности от источника. В этом режиме сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника, при этом расходуется максимальная мощность. Режим холостого хода характеризует электрическую цепь, когда она находится в разомкнутом состоянии, а сопротивление нагрузки отсутствует полностью или отключено. В этом режиме работы зажимы источника энергии замкнуты проводником («закорочены»), при этом его сопротивление близко к нулю. Часто, короткое замыкание происходит в тех случаях, когда соединяются два провода, которые связывают между собой источник и приёмник в цепи, как правило, их сопротивление незначительно.
2. Назовите основные части промышленной линии передачи. Различают воздушные и кабельные линии электропередачи.
3. Укажите основные причины, вызывающие потери напряжения в линии передачи. · Сопротивление на соединениях; · Заниженное сечение линии; · Неправильное распределение нагрузки по фазам.
4. Поясните, как экспериментальным путём определить сопротивление линии передачи и внутреннее сопротивление источника энергии. Способ определения сопротивления линии передачи включает в себя проведение множества синхронных измерений токов и напряжений на двух концах линии, уточнение величин измеренных напряжений и токов, а также оценку полного характеристического сопротивления линии с учетом параметров ее эквивалентной схемы, вычисление значения полного характеристического сопротивления. Устройство, реализующее данный способ, содержит множество датчиков напряжения и тока, позволяющих проводить многократные замеры в двух заранее выбранных местоположениях на линии электропередачи, множество систем измерения, каждая из которых предназначена для приема набора измеренных напряжений и токов, главную систему, принимающую и обрабатывающую данные, поступающие от группы систем измерений. При этом получаемые главной системой напряжения и токи синхронны во времени, а сама система обеспечивает уточнение измеренных величин путем регулирования одного или более параметров эквивалентной схемы линии электропередачи. Также главная система вычисляет на основе измеренных значений токов и напряжений полное характеристическое сопротивление для участка линии электропередачи. Найти внутреннее сопротивление источника энергии экспериментально можно проделав опыт холостого хода и опыт короткого замыкания.
5. Перечислите условия возникновения короткого замыкания и поясните в чём его опасность.
Основной причиной возникновения коротких замыканий является нарушения изоляции электрооборудования. Нарушения изоляции вызываются: · Перенапряжениями (особенно в сетях с изолированными нейтралями), · Прямыми ударами молнии, · Старением изоляции, · Механическими повреждениями изоляции, проездом под линиями негабаритных механизмов, · Неудовлетворительным уходом за оборудованием. Последствия коротких замыканий следующие: · Механические и термические повреждения электрооборудования. · Возгорания в электроустановках. · Снижение уровня напряжения в сети, ведущее к уменьшению вращающего момента электродвигателей, их торможению, снижению производительности или даже к опрокидыванию их. · Выпадение из синхронизма отдельных генераторов, электростанций и частей электрической системы и возникновение аварий, включая системные аварии. · Электромагнитное влияние на линии связи, коммуникации и т.п.
6. Перечислите меры, применяемые для повышения КПД промышленных линий электропередач. снижение потерь энергии во внутризаводских сетях и линиях электропередачи; реконструкцию электрических сетей без изменения напряжений; включение под нагрузку резервных линий электропередачи; внедрение новой энергосберегающей техники и технологии. 7. Назовите условия передачи максимальной мощности от источника к приёмнику (согласованный режим). Приемник получает от источника наибольшую активную мощность, если его комплексное сопротивление является сопряженным с комплексным внутренним сопротивлением источника.
|