3.5. Методические указания к выполнению лабораторных работ Общие указания

В процессе изучения дисциплины студенты должны выполнить лабораторные работы, основной целью которых является закрепление теоретического материала по курсу.

Лабораторные работы являются виртуальными и основаны на компьютерном моделировании математической модели работы электроэнергетических систем и электрических сетей.

Лабораторная работа 1 выполняется с помощью программного пакета, разработанного на кафедре.

Лабораторная работа 2 выполняется с помощью программного пакета MULTISIM, предназначенного для компьютерного моделирования электрических и электронных схем.

Студентам, занимающим с элементами ДОТ, на учебном сайте университета будет указано, где и как получить программные пакеты для выполнения лабораторных работ.

Перед каждым занятием необходимо ознакомиться с теоретическими положениями и методическими указаниями к выполнению работы. Исходные данные, необходимые для выполнения работ, берутся из таблиц в соответствии с цифрами шифра студента, или по указанию преподавателя указывается вариант.

После выполнения всех лабораторных работ каждый студент должен оформить отчет. На титульном листе отчета указываются название дисциплины, фамилия, инициалы и шифр студента. Текст отчета должен содержать цель занятия, исходные данные, необходимые формулы, схемы, графики, единицы измерения физических величин, результаты расчетов, выводы. К экзамену по дисциплине допускаются студенты, в полном объеме выполнившие лабораторные работы и оформившие отчеты.

Охрана труда и техника безопасности

Организация безопасной работы студентов при выполнении лабора­торных работ на кафедре электроснабжения производится в соответст­вии с требованиями правил устройства электроустановок.

Перед началом работ проводится инструктаж по технике безопасности. В процессе выполнения лабораторной работы при обнаружении не­исправностей в оборудовании следует немедленно прекра­тить работу и сообщить об этом преподавателю.

РАБОТА 1

Исследование экологического влияния электрических сетей сверхвысокого напряжения на окружающую среду

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является ознакомление с методикой определения безопасной зоны вблизи линии сверхвысокого напряжения (СВН).

II. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Высокие напряженности электрического поля вблизи ВЛ могут обусловить опасные электрические влияния на воздушные линии связи, находящиеся вблизи от ВЛ, также оказывать вредное воздействие на организм человека.

Экологическое влияние линий сверхвысокого напряжения на окружающую среду заключается в том, что они создают большие значения напряженности электрического поля Е даже вблизи поверхности земли. При этом величина Е может существенно превосходить допустимые нормы.

Для этого рассмотрим электрическое поле, создаваемое трехфазной линией переменного тока. В качестве расчетной схемы примем такую, в которой провода располагаются в одной горизонтальной плоскости (рис. 1.1).

Рис. 1.1

На человека, находящегося перпендикулярно к проводам, действует вертикальная составляющая (ток, протекающий через человека, создается именно этой составляющей), поэтому нам необходимо найти только.

В качестве математической модели для вычисления напряженности электрического поля линии принимаем формулу

(1.1)

где Д – межфазовое расстояние; Н – высота подвески проводов; – фазовое напряжение линии;y – высота над уровнем земли точки, в которой определяется величина напряженности E_y; – потенциальные коэффициенты, определяемые по формулам

; ,;.

Более подробно теория этого материала с математическим выводом формулы 1.1 приведена в теме 2.1 опорного конспекта.

Расчет напряженности электрического поля вблизи линии СВН рекомендуем выполнить с помощью ПК.

Экспериментально напряженность электрического поля можно измерить приборомП3-50 (рис. 1.2), выполненным в виде малогабаритного носимого прибора с автономным питанием. Основными элементами измерителя являются: устройство отсчетное УОЗ-50 и антенны- преобразователи (АП) направленного приема. Работа измерителя основана на возбуждении в АП под воздействием измеряемого поля переменного напряжения, пропорционального напряженности поля. Переменное напряжение предварительно усиливается в АП и поступает на вход УОЗ-50, где происходит его фильтрация, дальнейшее усиление, преобразование в постоянное напряжение и индикация.

Измеритель поставляется в 3-х комплектах:

ПЗ-50А предназначен для измерения напряженности электрического поля.

ПЗ-50Б предназначен для измерения магнитного поля.

ПЗ-50В совмещает функции этих комплектов.

Рис. 1.2. Измеритель ПЗ-50В

Технические характеристики

Диапазон измерения напряженности электрического поля, кВ/м	от 0,01 до 180
Пределы измерения, кВ/м	0.2, 2, 20 и 200
Диапазон измерения напряженности магнитного поля, А/м	от 0,01 до 1800
Пределы измерения, А/м	0.2, 20, 200 и 2000
Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерения напряженности электрического поля, %, где Eп – установленный предел измерения, Ех– измеренное значение напряженности электрического поля, кВ/м	(15+0,2(Еп/Ех))
Пределы допускаемой относительной основной погрешности измерения напряженности магнитного поля, %, где Нп – установленный предел измерения, Нх – измеренное значение напряженности магнитного поля, А/м	±(15+0,2(Нп/Нх)),
Время непрерывной работы в автономном режиме, ч	не менее 16
Источник питания