Исследование режимов работы линии электропередачи с помощью схемы замещения 2 (стр. 1 из 2)

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

;	(1)
;	(2)
;	(3)
.	(4)

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