RGR2

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра электротехники

РГР №2 Анализ электрического состояния однофазной цепи переменного тока промышленной частоты

Выполнил: студент гр. 1-АХ-2

Мясников К.С.

Проверил: преподаватель

Сезина И.С.

Санкт-Петербург

2012

Цель работы: анализ заданной цепи, по результатам которого необходимо найти величину и характер нагрузки ее на сеть, оценить влияние проводов и при экономической целесообразности улучшить коэффициент мощности cosφ до рациональных значений 0,92…0,95.

Исходные данные:

№ п/п	U, B	r 0,Oм	r1,Oм	C, Ф	r2,Oм	L, Гн	r3,Oм
4	127	3	7	0,0000064	50	0,32	500

Схема замещения электроцепи сеть-потребитель:

1. Расчет параметров и величин электропотребителя классическим методом.

1. 1. Электрические параметры и величины реального конденсатора

Реактивное сопротивление емкостного характера:

Полное сопротивление:

Ток:

Коэффициенты мощности и их углы:

Активная и реактивная составляющие тока:

Мощность преобразования активной энергии – активная мощность:

Темп преобразования реактивной энергии – реактивная мощность емкостного характера:

Полная мощность:

1.2. Электрические параметры и величины катушки индуктивности

Реактивное сопротивление индуктивного характера:

Полное сопротивление:

Ток:

Коэффициенты мощности и их углы:

Активная и реактивная составляющие тока:

Полная, активная и реактивная мощности:

1.3. Электрические параметры и величины резистора третьей ветви

Полное сопротивление:

Ток:

Коэффициенты мощности и их углы:

Активная и реактивная составляющие тока:

Полная, активная и реактивная мощности:

1.4. Электрические характеристики электроустановки

Активная составляющая тока в неразветвленной части цепи:

Реактивная составляющая тока в неразветвленной части цепи:

Полный ток неразветвленной части цепи:

Коэффициент мощности и угол сдвига фаз:

Полная, активная и реактивная мощности электропотребителя:

1.5. Проверка правильности расчета

1.6. Векторная диаграмма токов и напряжения

(приложение 1)

Из векторной диаграммы видно, что однофазная цепь как электропотребитель создает активно-индуктивную нагрузку в 0,923 А на сеть и ведет себя как реальная индуктивная катушка. Следовательно, для получения рациональных условий работы электроустановки необходимо дополнительно установить конденсаторный компенсатор с тем, чтобы ее коэффициент мощности tgφ_рац= 0,4259…0,32868.

1.7. Определение экономического эффекта от установки компенсатора

Расчетная величина реактивного тока, которая должна быть скомпенсирована:

Емкость компенсатора:

Реактивная мощность компенсатора:

Общий ток электропотребителя в искусственных условиях при компенсации реактивной мощности :

Экономия электроэнергии за год при рабочем времени =8760ч и искусственном улучшении коэффициента мощности до величины 0,975

Экономический денежный эффект при стоимости электроэнергии к./кВтч

1.8. Необходимая величина напряжения в начале линии и потери мощности в проводах

в естественных условиях:

в условиях искусственного улучшения коэффициента мощности

2. Расчет параметров и величин электроустановки методом комплексных чисел – символическим методом

2.1. Полная проводимость перовой ветви в комплексной форме

2.2. Полная проводимость второй ветви в комплексной форме

2.3. Полная проводимость третьей ветви в символической форме

2.4. Эквивалентное полное сопротивление потребителя

Сумма полных проводимостей:

Полное сопротивление:

2.5. Комплексное действующее значение тока в общей линии

2.6. Комплексное действующее значение напряжения в начале линии

2.7. Мощности цепи

Полная мощность цепи:

*=(

Активная мощность: Вт

Реактивная мощность: ВАр

2.8. Проверка правильности результатов расчета по первому закону Кирхгофа

2.9. Векторная диаграмма напряжений и тока (приложение 2)

2.10. Оценка влияния сопротивления проводов на напряжение в начале линии по сравнению с напряжением на зажимах потребителя

ВЫВОДЫ И ОБОЩЕНИЯ

1. Оценка точности расчета и выбор технического решения.

Произведенный анализ цепи и выполненные расчеты с точностью γ=0,5% позволяют утверждать, что коэффициент мощности электропотребителя , причем его нагрузка на сеть 0,923 А , а характер активно- индуктивный. Поэтому с целью повышения эффективности электроустоновки необходимо предусмотреть конденсаторный компенсатор с емкостью 4,8

2. Оценка экономического эффекта.

Годовой экономический эффект от установки индуктивного компенсатора в заданной цепи потребителя составил менее 3 к.

3. Оценка технической эффективности.

Величина напряжения в начале линии и потери мощности в проводах в результате установки компенсатора увеличелись на величины соответственно 2,56 Вт и 2,46 Вт

4. Сравнение методов расчета.

Расчеты, выполненные классическим и символическим методами, показали, что символический метод по сравнению с классическим приводит скорее к конечным результатам и дает возможность опустить промежуточные арифметические операции по определению слагаемых.