Исследование режимов работы линии электропередачи с помощью схемы замещения

     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

    мощность  потерь электрической энергии в линии

    мощность, отдаваемая линией потребителю (мощность нагрузки)

    Коэффициент полезного действия линии  определяется как отношение мощностей и :

    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:

    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:

 

    Схема электрической цепи

      
 
 
 
 

    Результаты  экспериментов

 
 

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.