Лабораторна робота № 1 Визначення втрати напруги в лінії

Мета: навчитися вимірювати втрати напруги в лінії залежно від навантаження і опору дротів.

Теоретичні відомості

При проходженні струму по дротах частина напруги втрачається на подолання їх опору. Тому втрати напруги є основним чинником, що впливає на вибір перетину дротів при передачі і розподілі електричної енергії. Втрати напруги визначаються різницею напруги на початку і кінці лінії:

U = U₁ – U₂

де U₁, U₂ – напруга на початку і кінці лінії відповідно, Ст

Втрати напруги в двопровідній лінії визначаються по формулі:

U = I_заг R_пр = I_заг 2 l/S

де I_заг - струм, що протікає в лінії, А;

R_пр - опір дротів, Ом;

 - питомий опір матеріалу, Ом·мм²/м;

l - довжина лінії, м;

S – площа поперечного перетину дротів, мм².

Струм, що протікає по дротах, нагріває їх. Тому частина електричної енергії перетвориться в тепло і розсіюється в довколишньому просторі. Потужність електричних втрат визначається по формулі:

P = I² R_пр= I²2 l/S = U I.

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитися з лабораторною установкою.

2. Зібрати електричну схему згодно мал.1.

Мал. 1

3. Подати живлення на схему, включивши тумблер.

4. При максимальному навантаженні (включені тумблери Р₁ і Р₂) зняти свідчення приладів і занести в таблицю.

Напругу U₁ вимірювати між крапками А і В, а напруга U₂ – між крапками С і D, E і F.

№ досвіду

Експериментальні дані

Задані значення

Результати обчислень

Iзаг, A

U1, B

U2, B

l, м

d, мм

, Ом(мм2/м

U1, В

U2, В

S, мм2

R, Ом

P, Вт

1

2

3

5. Зменшити навантаження (вимкнути тумблер Р₁), виміряти напругу на початку і кінці лінії, експериментальні дані занести в таблицю.

6. Визначити втрати напруги в лінії. Розрахунок виконати для максимального і половинного навантаження. Опір лінії при цьому залишається незмінним.

7. Оформити звіт.

Контрольні питання:

1. От чого залежать втрати напруги в лінії?

2. Як можна зменшити ці втрати?

3. Які дроти краще застосовувати для ліній електропередач?

4. При якому струмі втрати напруги в лінії будуть мінімальними?

5. Як визначити потужність електричних втрат в лінії?

Література

1. Грігоровський Є.П. Електротехніка, електроніка і мікропроцесорна техніка: Підручник: У 1 ч. – К.: КНУБА, 2003, стор. 33-130

2. Данілов І.А. Загальна електротехніка з основами електроніки. М.: Вища школа, 2004 р., стор. 28-63

Лабораторна робота № 2

Вимір потужності в трифазних електричних мережах

Мета: вивчити методи виміру потужності в четырех- і трипровідних електричних мережах з симетричним і несиметричним вантаженням

Теоретичні відомості

Залежно від кількості дротів трифазної мережі його потужність можна вимірювати двома способами: чи за допомогою ватметрів вольтметром і амперметром. При цьому активна потужність трифазної мережі в разі симетричного вантаження визначається сумою фазних активних потужностей, тобто

P_заг = 3 P_ф = 3 U_ф I ф cosφ

Схема для виміру активної потужності трифазної мережі показана на мал. 1. а, де є нульовий дріт. Якщо його в схемі немає, то застосовується штучна нульова крапка (мал. 1, би).

За допомогою одного ватметра можна вимірювати активну потужність і в трифазній мережі, сполученій трикутником, мал. 1, в

При цьому послідовна обмотка ватметра включається в розрив однієї з фаз мережі. Інший спосіб його включення - це створення штучної нульової крапки (мал. 1, г), для чого використовуються три однакові резистори, сполучені зіркою, одним з яких є опір паралельної обмотки ватметра.

Такі виміри можна виконувати в тому випадку, якщо опір ватметра має активний характер. При індуктивному опорі ватметра в процесі виміру виникають погрішності.