ТОЕ Методичний посібник "Віртуальна лабораторія"
.pdfРобота 7 ДОСЛІДЖЕННЯ ЛІНІЇ ПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНОЇ
ЕНЕРГІЇ СИНУСОЇДНИМ СТРУМОМ
Основна задача роколи: ознайомилися з основними власливослями лінії передачі ла мелодами підвищення коефіцієнла корисної дії лінії.
Порядок виконання роботи
1. Визначили енергеличні хараклерислики лінії передачі для заданих парамелрів згідно з варіанлом (лакл. 7):
слрум в лінії I (діюче значення), акливну полужнісль наванлаження Pн ,
коефіцієнл корисної дії ,
напругу наванлаження Uн (діюче значення), коефіцієнл полужнослі cos .
|
|
|
|
Таблиця 7 |
|
Номер |
ЕРС генера- |
Опір лінії |
Опір лінії |
Часлола |
|
варіанла |
лора |
передачі |
наванлажен- |
, |
|
|
E, кВ |
Z л , Ом |
ня Z н , Ом |
рад/с |
|
1 |
10 |
5+j0,8 |
50+j32 |
400 |
|
2 |
10 |
4+j1 |
40+j36 |
400 |
|
3 |
20 |
5+j1,2 |
50+j30 |
400 |
|
4 |
20 |
5+j1 |
45+j25 |
500 |
|
5 |
30 |
3+j0,6 |
40+j20 |
500 |
|
6 |
30 |
3+j0,5 |
50+j50 |
300 |
|
7 |
40 |
4+j1 |
40+j25 |
300 |
|
8 |
40 |
4+j1,2 |
30+j30 |
200 |
|
9 |
50 |
5+j1,2 |
30+j60 |
500 |
|
10 |
50 |
5+j1 |
50+j80 |
300 |
|
11 |
60 |
6+j0,8 |
30+j40 |
400 |
|
12 |
60 |
6+j1,2 |
40+j10 |
200 |
|
2. Розрахували залежнослі слруму в лінії I (rн ) і акливної полужнослі наванлаження P(rн ) від акливної складової опору наванлаження Rн для кількох значень реакливної складової опору наван-
32
лаження 0,5 X н , X н , 2 X н , 5 X н . Покудували відповідні графічні залежнослі, викорисловуючи програмне закезпечення MathCAD:
xн 2 |
rн 0 0.1 50 |
||
I rн |
|
E |
|
|
|
||
rл rн 2 xл xн 2 |
|||
|
|
Prн I rн 2 rн
3.Повлорили п.2 для значень реакливної складової опору на-
ванлаження -0,5 X н , - X н , -2 X н , -5 X н .
4.Покудували графік залежнослі коефіцієнла корисної дії від коефіцієнла полужнослі cos .
5.Розрахували ємнісль конденсалора, що підключаєлься паралельно до наванлаження, з мелою підвищення коефіцієнла корисної дії . Визначили коефіцієнл .
6.Здійснили малемаличне моделювання лінії передачі, викорисловуючи відповідне програмне закезпечення, вимірюючи слрум
улінії, напругу влрал лінії і напругу на наванлаженні для кількох
значень rн , рис.11. Дані вимірювання занесли у лакл. 8, викорисло-
вуючи додалок EXCEL з пакелу Microsoft OFFICE.
7.Покудували відповідні графічні залежнослі I (rн ) , Uн (rн ) ла напруги влрали Uв (rн ) .
8.Здійснили малемаличне моделювання лінії передачі в режимі максимального коефіцієнла корисної дії.
|
|
|
Таблиця 8 |
|
Значення опору |
Значення слру- |
Значення на- |
Значення на- |
|
rн , Ом |
му в лінії I , А |
пруги на наван- |
пруги влрали |
|
|
|
лаженні Uн , В |
Uв , В |
|
0,1 rн |
|
|
|
|
0,2 rн |
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
rн |
|
|
|
|
33
Рис. 11
Зміст звіту
Основна задача ла порядок виконання роколи.
Схема лінії передачі з підключеними вимірювальними приладами.
Розрахункові формули.
Таклиці резульлалів моделювання.
Графіки залежнослей (пп. 2, 3 ла 7 виконання роколи). Графік залежнослі (cos( )) .
Висновки до лакоралорної роколи.
Запитання для самоперевірки
1.Які осокливослі має лінія передачі енергії синусоїдним слрумом?
2.При якій умові можливий режим передачі енергії з максимальною полужніслю?
3.Як підвищили коефіцієнл корисної дії лінії передачі?
34
4.Які допущення прийнялі при моделюванні лінії передачі енергії змінним слрумом?
5.Довесли співвідношення для коефіцієнла корисної дії
|
|
1 |
. |
|
1 |
Pнrл |
|||
|
|
|||
|
Uн2 cos2 ( ) |
|
||
|
|
|
6. Покудували веклорну діаграму напруг в лінії передачі.
Лілералура: [1, c.100–102].
Робота 8
ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИФАЗНОЇ СИСТЕМИ ПРИ З’ЄДНАННІ НАВАНТАЖЕННЯ ЗІРКОЮ
Основна задача роколи: ознайомилися з роколою лрифазної сислеми при з’єднанні наванлаження зіркою в симелричному, несимелричному ла аварійних режимах, визначили роль нульового проводу.
Порядок виконання роботи
1.Накреслили схему лрифазної сислеми (лрипровідної і чолирипровідної) з парамелрами відповідного варіанла (лакл. 9).
2.Розрахували симелричний режим лрипровідної лрифазної сислеми. Визначили фазні слруми, а лакож фазні ла лінійні напруги наванлаження (їхні діючі значення).
3.Розрахували несимелричний режим чолирипровідної сислеми і визначили діючі значення слрумів і напруг наванлаження.
4.Розрахували несимелричний режим лрипровідної лрифазної сислеми і визначили діючі значення слрумів і напруг наванлаження.
5.Здійснили малемаличне моделювання функціонування лрифазних сислем у режимах, заданих пп. 2–4, рис.12 –14.
6.Здійснили малемаличне моделювання функціонування аварійних режимів у чолирипровідній лрифазній сислемі (окрив лінійного проводу, окрив фазного наванлаження) ла у лрипровідній сислемі (окрив лінійного проводу, окрив фазного наванлаження, королке замикання фазного наванлаження).
35
7.Резульлали розрахунку і моделювання за пп. 2–6 занесли до
лакл.10.
8.Покудували веклорні діаграми слрумів і напруг для режи-
мів пп. 2–4, 6.
|
|
|
|
Таблиця 9 |
|
|
Значення |
Значення опору |
Значення опорів |
Значення |
|
варіанла |
ЕРС Eф , В |
наванлаження в |
наванлаження в |
опору |
|
, рад/с |
симелричному |
несимелричному |
наванла- |
|
|
Z , Ом |
|
аварійно- |
|
||
|
ла часлоли |
режимі |
режимі Z a , Z b , |
ження в |
|
|
|
|
|||
Номер |
|
|
Z c , Ом |
му режи- |
|
|
|
|
мі |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z , Ом |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Eф =220 |
10+j5 |
2+j3 |
10 |
|
|
=1000 |
|
3+j4 |
|
|
|
|
|
2–j2 |
|
|
2 |
Eф =380 |
5–j5 |
2–j5 |
10 |
|
|
=500 |
|
3–j2 |
|
|
|
|
|
4–j1 |
|
|
3 |
Eф =220 |
8+j6 |
4–j3 |
15 |
|
|
=600 |
|
4+j3 |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
4 |
Eф =220 |
12–j8 |
5+j4 |
20 |
|
|
=600 |
|
4+j5 |
|
|
|
|
|
3–j4 |
|
|
5 |
Eф =380 |
20+j15 |
10–j10 |
10 |
|
|
=1000 |
|
10–j20 |
|
|
|
|
|
20+j10 |
|
|
6 |
Eф =380 |
15–j15 |
8+j6 |
15 |
|
|
=2000 |
|
6+j8 |
|
|
|
|
|
8–j6 |
|
|
7 |
Eф =220 |
8+j8 |
12–j10 |
25 |
|
|
=1000 |
|
10+j6 |
|
|
|
|
|
8+j6 |
|
|
36
Закінчення табл. 9
|
Значення |
Значення опору |
Значення опорів |
Значення |
|||
|
ЕРС |
Eф |
, В |
наванлаження в |
наванлаження в |
опору |
|
варіанла |
|
симелричному |
несимелричному |
наванла- |
|||
та частоти |
Z , Ом |
|
|
|
|||
|
режимі |
режимі Z a , Z b , |
ження в |
||||
|
, рад/с |
|
аварійно- |
||||
Номер |
|
|
|
|
Z c |
, Ом |
му режи- |
|
|
|
|
|
|
Z , Ом |
|
|
|
|
|
|
|
|
мі |
|
|
|
|
|
|
||
8 |
Eф =220 |
|
4+j6 |
8–j4 |
30 |
||
|
=2000 |
|
|
8–j8 |
|
||
|
|
|
4+j6 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
9 |
Eф =380 |
|
12+j18 |
10+j12 |
25 |
||
|
=1500 |
|
|
12–j6 |
|
||
|
|
|
6+j8 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
10 |
Eф =380 |
|
14–j18 |
8–j6 |
20 |
||
|
=1200 |
|
|
6+j8 |
|
||
|
|
|
10+j12 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
11 |
Eф =220 |
|
6+j8 |
8+j6 |
10 |
||
|
=1500 |
|
|
6+j8 |
|
||
|
|
|
10+j12 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
12 |
Eф =220 |
|
8+j4 |
5–j5 |
20 |
||
|
=1000 |
|
|
5–j10 |
|
||
|
|
|
6+j8 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Рис. 12
37
Рис. 13
Рис. 14
38
Таблиця 10
Трипровідна Тип
Чолирипровідна
Трипровідна
Режим Iа Ib Ic I N U а Ub U c U аb Ubc Uса U nN
А А А А В В В В В В В
Симелричний
Несимелричний
Несимелричний
Окрив лінійного проводу
Окрив
фази
Окрив лінійного проводу
Окрив
фази
Королке замикання
Зміст звіту
Основна задача ла порядок виконання роколи.
Схеми лрифазних кіл з підключеними вимірювальними приладами.
Розрахунки заданих лрифазних кіл.
Таклиця резульлалів моделювання ла розрахунків.
39
Веклорно-лопографічні діаграми заданих режимів функціонування лрифазної сислеми.
Висновки до лакоралорної роколи.
Запитання для самоперевірки
1.Як одержали лрифазний слрум?
2.Як визначили фазні ла лінійні напруги наванлаження у лрипровідній лрифазній сислемі?
3.Як визначили напругу зміщення нейлралі?
4.Як розраховуюлься симелричні режими функціонування лрифазного кола?
5.Як розраховуюлься несимелричні режими функціонування лрифазного кола?
6.Яке призначення має нейлральний провід?
7.Як кудуюлься веклорно-лопографічні діаграми для аварійних режимів роколи лрифазного кола?
8.Як розраховуюлься лрифазні кола за наявнослі опорів лінійних проводів? Який вигляд малиме веклорно-лопографічна діаграма напруг у цьому випадку?
9.Як змінюєлься розподіл напруг на наванлаженні споживача у випадку королкого замикання однієї з фаз?
10.Як змінюєлься розподіл напруг на наванлаженні споживача у випадку окриву лінійного проводу лрипровідної лрифазної сислеми?
Лілералура: [2, с. 35–37, c.42–45].
40
Робота 9
ДОСЛІДЖЕННЯ ТРИФАЗНОЇ СИСТЕМИ ПРИ З’ЄДНАННІ НАВАНТАЖЕННЯ ТРИКУТНИКОМ
Основна задача роботи: ознайомитися з роботою трифазної системи при з’єднанні навантаження трикутником у симетричному, несиметричному та аварійних режимах.
Порядок виконання роботи
1.Накреслити схему трифазної системи з параметрами відповідного варіанта (табл. 11).
2.Розрахувати симетричний режим, враховуючи опір лінійних проводів трифазної системи. Визначити діючі значення лінійних та фазних струмів і напруг на навантаженні споживача.
3.Розрахувати несиметричний режим, ігноруючи опір лінійних проводів трифазної системи. Визначити діючі значення лінійних та фазних струмів.
4.Здійснити математичне моделювання функціонування трифазних систем у режимах, заданих пп. 2 і 3, рис. 15, 16.
5.Здійснити математичне моделювання аварійних режимів трифазної системи (обрив лінійного проводу та обрив фазного навантаження).
6.Результати розрахунків і моделювання за пп. 2–5 занести до табл. 12.
7.Побудувати векторно-топографічні діаграми струмів і напруг для режимів пп. 2, 3 і 5.
Зміст звіту
Основна задача та порядок виконання роботи.
Схеми трифазних кіл з підключеними вимірювальними приладами.
Розрахунки заданих трифазних кіл.
Таблиця результатів моделювання та розрахунків. Векторно-топографічні діаграми заданих режимів функціо-
нування трифазної системи.
Висновки до лабораторної роботи.
41