Материалы сайта
Это интересно
Электротехника
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 [pic]Ui=U1-U2 и численно равно падению напряжения. Согласно закону Ома, падение напряжения в проводах линии равно произведению тока в ней на сопротивление проводов: [pic]Uii=I*R тогда [pic]Ui=U1-U2=[pic]Uii=[pic] - сопротивление проводов линии. Мощность потерь в линии можно определить двумя способами: [pic]Pi=[pic]Ui*I=(U1-U2)*I или [pic]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: [pic] 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 |[pic]U |Pвх |Рвых |[pic]Р |[pic]% | |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 | [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; [pic]; 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.