Энергосбережение в электроэнергетике Митрофанов С.В
.pdf5.Отключите выключатель «СЕТЬ» (если включен) измерителя Р3.
6.Установите переключателем желаемое значение коэффициента трансформации трансформатора А1 (задается преподавателем).
7.Установите переключателями желаемые параметры моделей А2, А3
линий электропередачи и нагрузок А4…А7 соответственно равными
(задается преподавателем).
8.Включите источник G1. О наличии напряжения на его выходе должна сигнализировать светящаяся лампочка.
9.Включите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и измерителя
мощностей Р2.
10.Активизируйте используемый мультиметр.
11.Включите выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора А9 и установите на его выходе по вольтметру блока мультиметров Р1 требуемое напряжение (задается преподавателем).
12.С помощью измерителя Р2 определяйте величины активной и реактивной мощностей потребляемые нагрузками А4 и А6.
13.Включите выключатель «СЕТЬ» измерителя Р3 и в соответствии с руководством по эксплуатации «Приборы для измерений показателей качества электрической энергии» ЭГТХ.426481.012 РЭ измеряйте показатели качества электрической энергии в контрольной точке.
14.По завершении эксперимента отключите источник G1, выключатели
«СЕТЬ» автотрансформатора А9, измерителя мощностей Р2, блока мультиметров Р1 и измерителя Р3.
15.Просмотр и оформление результатов измерения показателей качества электроэнергии осуществляйте с помощью персонального компьютера,
используя в соответствии с руководством по эксплуатации «Приборы для измерений показателей качества электрической энергии» ЭГТХ.426481.012 РЭ специализированное программное обеспечение
(программа «Конфигуратор ПКЭ»).
31
7 Лабораторная работа №7. Уменьшение потерь активной мощности в распределительной электрической сети с односторонним питанием путем поперечной компенсации реактивной мощности нагрузки
Цель работы: Определить снижение потерь активной мощности в распределительной электрической сети с односторонним питанием путем поперечной компенсации реактивной мощности нагрузки, определение экономической эффективности данного типа.
Перечень аппаратуры, используемой в лабораторной работе
В таблице 7.1 приведен перечень компонентов стенда ЭССЭС1-C-К,
используемых в данной работе. Описание компонентов и правила их эксплуатации приведены в приложении А.
Таблица 7.1 - Перечень компонентов стенда ЭССЭС1-C-К
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
|||||
G1 |
Однофазный источник питания |
218.2 |
~ 220 В / 3 А |
|||||
А1 |
Автоматический однополюсный |
359 |
~ 230 В / 0,5 А |
|||||
выключатель |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
А2 |
Однофазный трансформатор |
372.1 |
80 ВА |
|
|
|
||
220 / 198…242 В |
||||||||
|
|
|
||||||
А3 |
Модель линии электропередачи |
313.3 |
~ 220 В / 0,3 А |
|||||
А4 |
Активная нагрузка |
306.4 |
~ 220 В / |
|
|
|
||
0…30 Вт |
||||||||
|
|
|
||||||
А6 |
Индуктивная нагрузка |
324.4 |
~ 220 В / |
|
|
|
||
0…30 вар |
||||||||
|
|
|
||||||
А9 |
Емкостная нагрузка |
317.3 |
~ 220 В / |
|
|
|
||
0…30 вар |
||||||||
|
|
|
||||||
А18 |
Переключатель |
2306 |
~ 220 В / 6 А |
|||||
|
|
|
2 мультиметра |
|||||
Р1 |
Блок мультиметров |
509.2 |
0…1000 В |
|
|
; |
||
|
|
|||||||
0…10 А |
|
|
; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0…20 МОм |
|||||
|
|
|
15; 60; 150; 300; |
|||||
Р2 |
Измеритель мощностей |
507.3 |
450 В / 0,1; 0,2; |
|||||
|
|
|
0,5; 1 А. |
|
|
|
||
32
от G1 |
|
от G1 |
|
|
|
V V
W var
509.2 |
2306 |
507.3 |
P1 |
A18 |
P2 |
~ 220 B
к P1
L 
к P2
N |
|
|
|
|
|
|
PE |
|
|
|
|
|
|
218.2 |
359 |
372.1 |
313.3 |
306.4 |
324.4 |
317.3 |
G1 |
A1 |
A2 |
A3 |
A4 |
A6 |
A9 |
Рисунок 7.1 – Схема опыта
Указания по проведению эксперимента
1.Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
2.Соедините гнезда защитного заземления "
" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" однофазного источника питания G1.
3.Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений.
4.Отключите (если включен) выключатель А1.
5.Переключатель А18 установите в положение I.
6.Установите переключателем желаемое значение коэффициента трансформации трансформатора А2, например, равным 1.
33
7.Установите переключателями желаемые параметры модели линии электропередачи А3 (задается преподавателем).
8.Установите переключателями желаемые параметры нагрузок А4 и А6 (задается преподавателем).
9.Включите источник G1.
10.Включите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и измерителя
мощностей Р2.
11.Активизируйте используемые мультиметры.
12.Включите выключатель А1.
13.С помощью мультиметров, включенных как вольтметры, блока Р1
контролируйте напряжения в начале и конце линии электропередачи А3.
14.Меняя переключателем величину мощности QК емкостной нагрузки А9, с помощью измерителя Р2 измеряйте активную Р и реактивную Q
мощности в начале линии электропередачи А3 (при положении I
переключателя А18), а также потери активной мощности Р в ней (при положении переключателя А18, противоположном I) и заносите их в таблицу 7.2.
Таблица 7.2
QК, %
Р, Bт
Р, Вт
Q, вар
15.По завершении эксперимента отключите источник G1, выключатели
«СЕТЬ» измерителя мощностей Р2 и блока мультиметров Р1.
16.Для каждого значения мощности QК емкостной нагрузки А9
определите удельные потери р в линии электропередачи А3 по формуле
р = (ΔР / Р)×100, [%]
34
и занесите их в таблицу 7.3.
Таблица 7.3
QК, %
р, %
17.Используя результаты табл. 7.2 и 7.3, постройте зависимости р=f(QК),
р =f(Q).
Сделайте выводы о влиянии компенсации реактивной мощности нагрузки на потери активной мощности в линии электропередачи распределительной электрической сети и о возможности уменьшения этих потерь, определите экономическую эффективность данного типа компенсации реактивной мощности.
35
8 Лабораторная работа №8. Уменьшение потерь активной мощности в распределительной электрической сети с односторонним питанием путем продольной компенсации реактивной мощности нагрузки
Цель работы: Определить снижение потерь активной мощности в распределительной электрической сети с односторонним питанием путем продольной компенсации реактивной мощности нагрузки, определение экономической эффективности данного типа.
Перечень аппаратуры, используемой в лабораторной работе
В таблице 8.1 приведен перечень компонентов стенда ЭССЭС1-C-К,
используемых в данной работе. Описание компонентов и правила их эксплуатации приведены в приложении А.
Таблица 8.1 - Перечень компонентов стенда ЭССЭС1-C-К
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
|||||
G1 |
Однофазный источник питания |
218.2 |
~ 220 В / 3 А |
|||||
А1 |
Автоматический однополюсный |
359 |
~ 230 В / 0,5 А |
|||||
выключатель |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
А2 |
Однофазный трансформатор |
372.1 |
80 ВА |
|||||
220 / 198…242 В |
||||||||
|
|
|
||||||
А3 |
Модель линии электропередачи |
313.3 |
~ 220 В / 0,3 А |
|||||
А4 |
Активная нагрузка |
306.4 |
~ 220 В / |
|||||
0…30 Вт |
||||||||
|
|
|
||||||
А6 |
Индуктивная нагрузка |
324.4 |
~ 220 В / |
|||||
0…30 вар |
||||||||
|
|
|
||||||
|
Устройство продольной |
|
0; 47; 94; 141; |
|||||
А13 |
1315.3 |
188 мкФ / |
||||||
емкостной компенсации |
||||||||
|
|
0,3 А |
||||||
|
|
|
||||||
А18 |
Переключатель |
2306 |
~ 220 В / 6 А |
|||||
|
|
|
2 мультиметра |
|||||
Р1 |
Блок мультиметров |
509.2 |
0…1000 В |
|
|
; |
||
|
|
|||||||
0…10 А |
|
|
; |
|||||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
0…20 МОм |
|||||
|
|
|
15; 60; 150; 300; |
|||||
Р2 |
Измеритель мощностей |
507.3 |
450 В / 0,1; 0,2; |
|||||
0,5; 1 А. |
||||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36
V V |
W |
var |
509.2 |
507.2 |
P1 |
P2 |
~ 220 B
L |
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
PE |
|
|
|
|
|
|
|
218.2 |
318.1 |
313.3 |
372.1 |
313.3 |
315.3 |
306.4 |
324.4 |
G1 |
A9 |
A2 |
A1 |
A3 |
A13 |
A4 |
A6 |
Рисунок 8.1 – Схема опыта
Указания по проведению эксперимента
1.Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
2.Соедините гнезда защитного заземления "
" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" однофазного источника питания G1.
3.Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений, приведенной на рисунке 5.1.
4.Отключите (если включен) выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора А9 и установите регулировочную рукоятку последнего в крайнее против часовой стрелки положение.
5.Установите переключателем желаемое значение коэффициента трансформации трансформатора А1.
37
6.Установите переключателями желаемые параметры моделей А2, А3
линий электропередачи и нагрузок А4, А6.
7.Переключатель устройства продольной емкостной компенсации А13
установите в положение «0 мкФ».
8.Включите источник G1. О наличии напряжения на его выходе должна сигнализировать светящаяся лампочка.
9.Включите выключатели «СЕТЬ» блока мультиметров Р1 и измерителя мощностей Р2.
10.Активизируйте используемые мультиметры.
11.Включите выключатель «СЕТЬ» автотрансформатора А9 и установите на его выходе по вольтметру блока мультиметров Р1 требуемое напряжение (задается преподавателем).
12.С помощью мультиметров, включенных как вольтметры, блока Р1
измеряйте напряжения в интересующих точках исследуемой сети.
13.С помощью измерителя Р2 определяйте величины активной и реактивной мощностей, потребляемых нагрузкой.
14.Регулирование напряжения осуществляйте изменением величины емкости устройства продольной емкостной компенсации А13.
15.По завершении эксперимента отключите источник G1, выключатели
«СЕТЬ» измерителя мощностей Р2, блока мультиметров Р1 и
автотрансформатора А9.
Сделайте выводы о влиянии компенсации реактивной мощности нагрузки на потери активной мощности в линии электропередачи распределительной электрической сети и о возможности уменьшения этих потерь, определите экономическую эффективность данного типа компенсации реактивной мощности.
38
9 Лабораторная работа № 9. Уменьшение электрической мощности, потребляемой асинхронным двигателем насосной или вентиляционной системы, путем замены дроссельного способа регулирования расхода рабочей среды частотным
Цель работы: Определить повышение коэффициента полезного действия насосной или вентиляционной системы, путем замены дроссельного способа регулирования расхода рабочей среды частотным регулированием асинхронного двигателя.
Перечень аппаратуры, используемой в лабораторной работе
В таблице 9.1 приведен перечень компонентов стенда ЭССЭС1-C-К,
используемых в данной работе. Описание компонентов и правила их эксплуатации приведены в приложении А.
Таблица 9.1 - Перечень компонентов стенда ЭССЭС1-C-К
Обозначение |
Наименование |
Тип |
Параметры |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
G1 |
Однофазный источник питания |
218.2 |
~ 220 В / 3 А |
|
G2 |
Однофазный источник питания |
218.1 |
~ 220 В / 3 А |
|
G3 |
Преобразователь частоты |
217 |
0...100 Гц |
|
3 220 В; 3 А |
||||
|
|
|
||
|
|
|
90 Вт / 220 В / |
|
G4 |
Машина постоянного тока |
101.2 |
0,56 А (якорь) / |
|
2×110 В / 0,25 А |
||||
|
|
|
||
|
|
|
(возбуждение) |
|
|
|
|
6 вых. каналов / |
|
G5 |
Преобразователь угловых перемещений |
104 |
2500 импульсов |
|
|
|
|
за оборот |
|
М1 |
Асинхронный двигатель с |
106 |
120 Вт / ~ 380 В / |
|
короткозамкнутым ротором |
1500 мин 1 |
|||
|
|
|||
А1 |
Автоматический однополюсный |
359 |
~ 230 В / 0,5 А |
|
выключатель |
||||
|
|
|
||
А4 |
Активная нагрузка |
306.4 |
~ 220 В / |
|
0…30 Вт |
||||
|
|
|
||
А13 |
Выпрямитель |
322.1 |
~ 400 В / 2 А |
39
Продолжение таблицы 9.1
1 |
2 |
3 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
2 мультиметра |
||||
Р1 |
Блок мультиметров |
509.2 |
0…1000 В |
|
|
; |
|
|
|
||||||
0…10 А |
|
|
; |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
0…20 МОм |
||||
|
|
|
15; 60; 150; 300; |
||||
Р2 |
Измеритель мощностей |
507.3 |
450 В / 0,1; 0,2; |
||||
|
|
|
0,5; 1 А. |
|
|
|
|
Р3 |
Указатель частоты вращения |
506.3 |
2000…0…2000 |
||||
мин 1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
Указания по проведению эксперимента
1.Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.
2.Соедините гнезда защитного заземления "
" устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" однофазного источника питания G1.
3.Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.
4.Отключите (если включен) выключатель А1.
5.Установите переключателями параметры нагрузок А4, А5 и А12 равными 0 %.
6.Включите источники G1 и G2.
7.Включите выключатели «СЕТЬ» блоков, задействованных в эксперименте.
8.Активизируйте используемые мультиметры.
9.В преобразователе частоты G6 кнопками «ВЫБОР СТРОКИ / СТРАНИЦЫ НА ДИСПЛЕЕ» выберите режим работы «Эксперимент №1: Исследование режимов работы асинхронного двигателя».
40