| 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.
|
;
;
;
.
