семестр 8 / электроснабжение / лабораторная работа №2
.docx
М
ИНИСТЕРСТВО
НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»
Институт Химии и энергетики
(наименование института полностью)
Кафедра /департамент /центр1 «Электроснабжение и электротехника»
(наименование кафедры/департамента/центра полностью)
13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»
(код и наименование направления подготовки, специальности)
«Электроснабжение»
(направленность (профиль) / специализация)
лабораторная работа №__2_
по учебному курсу «_Электроснабжение__________»
(наименование учебного курса)
Вариант ____ (при наличии)
Студент |
Яшин И.А. (И.О. Фамилия) |
|
Группа |
ЭЭТбп-1801а (И.О. Фамилия) |
|
Преподаватель |
Спиридонов Дмитрий Леонидович (И.О. Фамилия) |
|
Тольятти 2022
Лабораторная работа №2 «Исследование коэффициента мощности систем электроснабжения промпредприятия»
Тема 4. Внутризаводское электроснабжение
Цели работы:
1. Уяснение цели повышения коэффициента мощности на предприятии.
2. Исследование влияния нагрузки электрооборудования на значение коэффициента мощности.
3. Исследование влияния установки компенсирующих устройств на величину тока в питающей линии.
4. Исследование зависимости потребления реактивной мощности асинхронного двигателя от его загрузки.
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа проводится на стенде № 6. Установка состоит из стенда, исследуемого асинхронного двигателя типа АО 32-4, имеющий общий вал с нагрузочным генератором постоянного тока типа ЗДН-1000А и тахогенератором (ТГ), и потенциал-регулятора ИР-61-100.
Принципиальная электрическая схема стенда представлена на рис. 1.
На схеме рис. 1 имеются элементы:
1. Киловаттметр kW, измеряющий потребляемую асинхронным двигателем из сети активную мощность Рп.
2. Киловарметр kvar, измеряющий потребляемую асинхронным двигателем из сети реактивную мощность Q.
3. Амперметр А для измерения тока I в цепи статора асинхронного двигателя.
4. Вольтметр V для контроля подводимого напряжения к зажимам асинхронного двигателя.
5. Автомат QF подачи напряжения на стенд.
6. Магнитный пускатель КМ с кнопочной станцией «Пуск»(«П») и «Стоп» («С») для пуска и остановки асинхронного двигателя.
7. Автоматические выключатели QF1 и QF2 для включения и отключения батарей статических конденсаторов к статорной обмотке асинхронного двигателя.
Нагрузка генератора постоянного тока содержит четыре ступени. Включение каждой ступени осуществляется магнитными пускателями:
• первая ступень 1СТ (25 %) нажатием кнопки «Пуск» («П») (черная кнопка) магнитного пускателя КМ1;
• вторая ступень 2СТ (50 %) нажатием кнопки «Пуск» («П») (черная кнопка) магнитного пускателя КМ2;
• третья ступень 3СТ (75 %) нажатием кнопки «Пуск» («П») (черная кнопка) магнитного пускателя КМ3;
• четвертая ступень 4СТ (100 %) нажатием кнопки «Пуск» («П») (черная кнопка) магнитного пускателя КМ4.
ВНИМАНИЕ! Отключение конденсаторов разрешается только после отключения и остановки асинхронного двигателя, что необходимо для разряда конденсаторов на обмотку статора.
Для данного двигателя на рис. 2 представлены зависимость коэффициента полезного действия от его загрузки.
Рис. 2. Зависимость КПД двигателя от его загрузки
Проведение экспериментов
Экспериментальные данные опытов по лабораторной установке представлены в табл. 1.
Коэффициент загрузки асинхронного двигателя составляет
Коэффициент полезного действия определяется по рис. 2 и равен
Расчетные данные определены для одного случая, остальные рассчитываются аналогичным образом и приведены в табл. 1.
Таблица 1
Опытные и расчетные данные
Данные опыта |
Расчётные величины |
||||||||
ход опыта |
Напряжение сети U, кВ |
Потребляемый двигателем ток I, A |
Потребляемая активная мощность Pn, кВт |
Показатели киловарметра Q, Квар |
|
𝜼 |
|
|
|
Без батарей статических конденсаторов |
|||||||||
х.х. |
380 |
1 |
0,16 |
0,16 |
0,16 |
0,37 |
226,2 |
0,7 |
1 |
25% |
380 |
1,2 |
0,4 |
0,16 |
0,4 |
0,71 |
430,8 |
0,92 |
0,4 |
50% |
380 |
1,5 |
0,6 |
0,16 |
0,6 |
0,88 |
620,9 |
0,96 |
0,2 |
75% |
380 |
1,9 |
0,84 |
0,16 |
0,84 |
0,9 |
855,1 |
0,98 |
0,1 |
100% |
380 |
2,4 |
1,04 |
0,2 |
1,04 |
0,89 |
1059,05 |
0,98 |
0,1 |
При подключении одной батареи статических конденсаторов |
|||||||||
х.х. |
380 |
0,6 |
0,16 |
0,08 |
0,16 |
0,37 |
178,8 |
0,89 |
0,5 |
25% |
380 |
0,8 |
0,4 |
0,04 |
0,4 |
0,71 |
401,9 |
0,99 |
0,1 |
50% |
380 |
1,1 |
0,6 |
0,04 |
0,6 |
0,88 |
601,3 |
0,99 |
0,06 |
75% |
380 |
1,5 |
0,84 |
0,08 |
0,84 |
0,9 |
843,8 |
0,99 |
0,09 |
100% |
380 |
1,9 |
1,04 |
0,08 |
1,04 |
0,89 |
1043,07 |
0,99 |
0,07 |
При подключении двух батарей статических конденсаторов |
|||||||||
х.х. |
380 |
0,6 |
0,16 |
0 |
0,16 |
0,47 |
160 |
1 |
0 |
25% |
380 |
0,7 |
0,4 |
0 |
0,4 |
0,71 |
400 |
1 |
0 |
50% |
380 |
1 |
0,6 |
0 |
0,6 |
0,88 |
600 |
1 |
0 |
75% |
380 |
1,4 |
0,84 |
0 |
0,84 |
0,9 |
840 |
1 |
0 |
100% |
380 |
1,6 |
1 |
0 |
1 |
0,88 |
1000 |
1 |
0 |
По полученным данным на рис.3 построена зависимость вида Pn = f (β) до и после включения батареи конденсаторов.
Рисунок 3
Красная линия-после включения батарей.
Синия линия-до включения батарей.
По полученным данным на рис. 4 построена зависимость вида Qфакт = f(β)до и после включения батареи конденсаторов.
Рисунок 4
Красная линия-после включения батарей.
Синия линия-до включения батарей.
Рис. 5. Зависимость вида cos𝝋 = f(β)до и после включения батареи конденсаторов.
Рисунок 5
Красная линия-после включения батарей.
Синия линия-до включения батарей.
Вывод по работе: включение компенсационных батарей вносит существенное изменение в работу системы и потребление реактивной мощности двигателем. При уменьшении реактивной мощности снижается потребляемый двигателем ток и увеличивается КПД двигателя.
1 Оставить нужное