Инструкционная карта по выполнению лабораторной работы № _2_

1. Тема учебной программы: Общая электротехника. Электрические цепи постоянного тока

2. Тема работы: Исследование работы линии электропередачи, расчет потерь напряжения и мощности в проводах.

3. Цель работы: Выяснить, какое влияние оказывают нагрузка линии и сопротивление её проводов на напряжение приёмника. Определить мощность потерь в проводах и КПД линии электропередач.

4. Материально-техническое оснащение: Лабораторный стол с комплектом оборудования, электроизмерительные приборы и соединительные провода.

5. Теоретическая часть: Вследствие потерь энергии в линии электропередачи, напряжение в её конце (у потребителей) может оказаться настолько пониженным, что работа устройств будет не возможной. Поэтому потеря напряжения в линии не должна превышать допустимых значений. Потерей напряжения в проводах линии называют величину ΔU= U₁-U₂,..где U₁-напряжение в начале линии электропередач, U₂ - напряжение потребителя.

Падение напряжения в линии вызвано сопротивлением линии: U= I∙Rл= I∙ρ∙ 2∙ ℓ/S, где Rл= I∙ρ∙ 2∙ ℓ/S- сопротивление линии. Очевидно, что ΔU=U .

Допустимая потеря напряжения в сетях, связанных с осветительными приборами, по действующим нормам, не должна быть больше, чем 2,5%, а в сетях, питающих электродвигатели 5% номинального напряжения. При передаче электроэнергии по коротким проводам их сопротивлением и потерями напряжения можно пренебречь. При длине проводов более 10м в линии происходит значительное падение напряжения и сопротивлением проводов пренебрегать нельзя.

В процессе передачи и распределения электрической энергии потери напряжения в проводах обычно учитываются величиной «потери мощности».

Потери мощности в линии можно определить двумя способами:

1) ΔP= ΔU∙I =(U₁- U₂)∙I

2) ΔP =I²∙Rл.

Очевидно, что уменьшение потерь напряжения и мощности в проводах достигается либо путём уменьшения силы тока в проводах, либо уменьшением сопротивления проводов. При заданной допустимой потере напряжения в линии ΔUном можно определить необходимое сечение проводов линии из формулы: S =2∙I∙ρ ∙ℓ/ ΔUном, где ρ - удельное сопротивление проводов линии, ℓ -длина проводов линии, S -сечение провода линии.

Для передачи определённой мощности при меньшей силе тока необходимо повышать напряжение в линии: P= U∙I.

Эффективность передачи электроэнергии потребителям по линиям электропередачи характеризуется коэффициентом полезного действия. КПД линии электропередач определяется отношением мощности, отдаваемой электроприёмнику, к мощности, поступающей в линию, либо через отношение напряжений получаемого электроприёмником и поступающего в линию: η = P₂/ P₁=U₂/U_1.

6. Практическая часть

6.1. Техника безопасности при выполнении работы: Перед выполнением сборки цепей убедиться, что лабораторный стол обесточен, ЛАТР установлен в положение

«0 постоянный ток». При проведении измерений, необходимую коммутацию приборов осуществлять только после отключения питания на лабораторном столе.