20523

Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи

Лабораторная работа

Физика

Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи. Выяснить какое влияние оказывает нагрузка линии и сопротивление её проводов на напряжение приемника. Определить мощность потерь в проводах и КПД линии электропередачи. Уменьшение напряжения в линии по мере удаления от источника вызвано потерями напряжения в проводах линии Ui=U1U2 и численно равно падению напряжения.

Русский

2013-07-31

69.5 KB

32 чел.

Лабораторная работа № 6.

Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи.

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 или Pii=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:

  1.  Разность напряжений в начале и конце линий равна падению напряжения в проводах и называется потерей напряжения.
  2.  U=IR
  3.  Сопротивление проводов зависит от материала из которого они изготовлены, площади поперечного сечения и длины этих проводов.
  4.  КПД линии определяется отношением мощности, отдаваемой электроприемнику, к мощности, поступающей в линию, или отношением напряжения в конце линии к напряжению в ее начале.

5.  Чем выше рабочее напряжение, тем ниже сила тока, а следовательно меньше потерь.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

392. Объекты промышленной интеллектуальной собственности 62.5 KB
  Объект интеллектуальной собственности, цели и задачи, на решение которых направлен объект. Сравненительный анализ разработанного объекта и прототипа. Разработка объекта промышленной собственности.
393. Коммуникативная компетенция учителя иностранного языка 96 KB
  Теоретические аспекты формирования коммуникативной компетенции в рамках педагогического процесса. Лингвистическая компетенция как одна из составляющих иноязычной коммуникативной компетенции. Коммуникативная компетенция как новый тип содержания образования в школе.
394. Теория дизайна 222 KB
  История понятие термина дизайн. Промышленный и транспортный дизайн. Колористика и суперграфика. Визуальная идентификация, товарные знаки, визуальные коммуникации и ландшафтный дизайн. Примеры дизайна квартир.
395. Денежная масса и скорость обращения денег 62 KB
  Деньги являются важнейшим атрибутом рыночной экономики. Налично-денежное обращение - движение наличных денег в сфере обращения и выполнение ими двух функций (средства платежа и средства обращения).
396. М.В. Исаковский на Смоленщине 297.56 KB
  Связь биографии поэта с историей народа и страны. Народность песенного творчества М.В. Исаковского. Отражение в лирике М. В. Исаковского черт русского национального характера.
397. Электрический ток в различных средах 333 KB
  Электрический ток в металлах. Носителями зарядов являются положительные ионы и электроны. Рекомбинация заряженных частиц. Самостоятельный электрический разряд. Электрический ток в полупроводниках.
398. Алгоритм микропроцессорного комплекта К580 62.5 KB
  На вход поступает двух проводная линия, по которой поступает параллельный 8-ми разрядный код. Состав кристаллов: ВМ80, ВВ51, ВИ53, ПЗУ/ОЗУ. Посчитать коэффициент преобразования входной величины в выходную.
399. Создание счетчика с произвольным коэффициентом пересчета 101 KB
  Реализовать двоичный вычитающий счётчик с пропуском начальных состояний и коэффициентом пересчёта 10 на RS-триггерах на элементах 1533 серии.
400. Проектирование микропроцессорных устройств обработки данных 341 KB
  Порядок выполнения и содержание основных этапов проектирования систем сбора и обработки данных на основе современной элементной базы — микропроцессорных комплектов БИС.