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

29 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

2746. Закон Ома для цепей переменного тока 264 KB
  Закон Ома для цепей переменного тока Приборы и принадлежности: переменный резистор, катушка индуктивности, конденсатор, амперметр и вольтметр переменного тока. Введение. Закон Ома и правила Кирхгофа, установленные для постоянного тока, остаются спра...
2747. Медицинская конфликтология 361.51 KB
  Социальная роль медицины является предметом широкого общественного обсуждения в постреформенной России. Реализация Национального проекта Здоровье позволила решить некоторые насущные задачи, но породила и новые проблемы. Манифестацией конфликтогенных...
2748. Управление предприятием 748.81 KB
  Система управления предприятием и функции организационного менеджмента. Внутренняя и внешняя среда организации и их взаимосвязь.С точки зрения права, организация — самостоятельный хозяйствующий субъект, созданный в порядке, установленном Гражданским кодексом РФ, для производства продукции, выполнения работ и оказания услуг в целях удовлетворения общественных потребностей.
2749. Инновационный менеджмент 602.5 KB
  В пособии изложены основы инновационного менеджмента. Содержит основные понятия инноваций, классификацию инноваций, описание рынков инновационной деятельности, технологию управления инновационным процессом и новаторской деятельностью. В пособии отра...
2750. Организация и финансирование инвестиций 446.34 KB
  Организация и финансирование инвестиций В книге подробно рассмотрены особенности становления и развития инвестиционных процессов в коммерческой деятельности и предпринимательстве в современных условиях хозяйствования на примере России и зарубежных с...
2751. Задачи по анализу рабочего времени 102.08 KB
  Задача 1 Определить номинальный и действительный фонд времени работы работника, коэффициент выполнения норм выработки, чиcлeннocть ocнoвныx пpoизвoдcтвeнных paбoчиx и пpoизвoдитeльнocть тpyдa, ecли выпуск продyкции cocтaвит 600 млн. pyб. B плaниpyeм...
2752. Производственный менеджмент. Курс лекций 611.46 KB
  Сегодняшнее состояние экономики страны - это, прежде всего, состояние ее производственной сферы, основным звеном, фундаментом производственного потенциала которой является предприятие - самостоятельный хозяйствующий субъект, имеющий права юридическо...
2753. Общие положения о геодезических разбивочных работах 176.6 KB
  Общие положения о геодезических разбивочных работах Назначение и организация разбивочных работ Разбивочные работы являются одним из основных видов инженерно-геодезической деятельности. Выполняют их для определения на местности планового и высотного ...
2754. Механика. Молекулярная физика 767.33 KB
  Механика. Молекулярная физика. Кинематика  Основные понятия и величины Классическая механика изучает механическое движение частиц (материальных точек) и тел, т.е. изменение положения их в пространстве с течением времени. Частица (материальная...