Задачник по теоретическим основам электротехники. Теория цепей. Учебное пособие для вузов

Найти фазное напряжение, ток и активную мощность в начале

линии (на станции), если на приемном конце линейное напряжение

330 кВ, активная мощность 300 МВт И коэффициент мощности нагрузк}{

равен 1.

8-4. Для линии задачи 8-3 вычислить фазовую скорость волны,

длину волны и к. п. д.,

8-5 (М). В конце линии задачи 8-3 произошел сброс натрузки.

Определить линейное напряж~ние в конце линии и ток в начале,

считая, что фащое напряжение на станции осталось неизменНыМ и

дачи 8-З. ДЛЯ эiого же режима найти линейное напряжение и ток в. на­

чале ЛИflИИ. Линейное напряжение в конце линии равно 330 кВ.

8-7 (Р). Ijайти напряжения прямой и встр.е~ноЙ волн ~ конце и в начале линии задачи 8-3, а также коэффициент отражения, считая,

что' фазное напряжение в конце линии имеет нулевую начальную фазу

и величину 190,5 кВ. Вторичные параметры линии

Z8 = 397 L _50 23'_РМ; 'v= 1,073 . 10-~ L 84037' -км-1•

.......8-8. При сбросе нагрузки в конце линии задачи В-3 получается

фазное напряжение 394 кВ при напряжении в начале 229 кВ.

'Какое напряжение·в конце линии дает расчет ·по упрощенным

экgивалентным схемам: 1) по П-образной с ,продольным сопротивлением

('о + jroCo) 172, в~ючен·

ными на входе и на выходе; 2) без учета проводимастей'?

8-9. Для определения параметров трехфазного кабеля длиной

100 КМ, работающего на частоте 50 Гц, были проведены опыты холостого

нии отсутствует отраженная волна на средней расчетной частоте

800Гц.

2.Найти при этой нагрузке напряжение,' активную мощность

источника и к. п. д. линии длиной 59 км, .если напряжение на нагрузке

равно 20 В.

3.Выяснить, можно ли рассчитать коэффициент затухания l{ фазы, как для линии с малыми потерями, если допустима ошибка не более 5%.

8-11. Определить, какую наибольшую длину Может иметь линия

задачи В-1О, если считать допустимым затухание 11,3' дБ, и какое на­ пряжение должно быть в начале линии, чтобы на зажимах приемника

8-12•. В уCJIовиях задачи 8-1 О найти фазовую 'скорость волны и коэффициент Щ'ражеиия ·в слу1tае чисто активного сопротивления при­

емника, равного Zи.

8-13. Для линии задачи 8-1.0 длиной 59 км найти величины на­

пряжений . прямой и встречной волн в конце и 'в начале линии при

сопротивлении нагрузки Zи = 'н = Zи и напряжении в конце линии

20 В. Вторичные параметры линии:

.Zи = 568 L -7030' Ом; 'v= 17,9 . .1о-ц L 810 15' Kм-l.

8-14. У линии задачи 8-10 отсоединили приемник, а напряжение в начале линии' остало.сь прежним: 23,4 В. .

На сколько процентов изменится напряжение на выходных, зажи­

мах линии? .

8-15, 'I(аким двухполюсником можно заменить линию задачи 8-10, чтобы 'режим источника питания линии не изменил~я, если сопротивле­

8-17. Для определения первичных параметров линии были изме­

реНЫ сопротивления· 'холостого хода и короткого замыкания при ча­

стоте 800 гц: Измереиия дaJJи: ZK=900 i. 630 Ом; Zx=360 L. -780 Ом.

и go можно добит:ься, если отношение индуктивности к емкости будет

удовлетворять требованию Lo/Co = 'o/go. Это условме совпадает с усло-

виями ОО'сутствия искажений. .' '

а) Найти индуктивность каждой из катушек, которые нужно ВКJJЮ­

чить' через каждые 0,5 км в линию ЗЗД(JЧи 8-10, чтобы линия стала не­

жающая линия при затухании 11,3 дБ (таком же, как и у линии

лок тока и пауз. Один из просщших испытательных сигналов - пе­

риодическая последовательность прямоугольных импульсов.

Считая, что фильтр в конце линии связи пропускает только по­

стоянную составляющую, l,ю и 3-ю гармоники эroго сигнала; найти

сигнал в конце неискажающей линии с параметрами: Lo = 32,1 ,мГ/км;

СО = 6,25 нФ/км; go = 0,7 мкСм/км при согласованной нагрузке. Вы­

сота импульсов 20 В, .длительность посылки равна .длительности паузы

и составляет 12.5 мс. Передача идет' на расстояние 818 км.

8-20 (Р). По воздушнрй линии осуществляется диспетчерская

связь на частоте 100 кГц. Передающий иприемный. аппараты находятс~

на расстоянии 20 км. На этой частоте были измерены сопротивления

холостого хода и короткого замыкания линии: Zx = 767. L 4030' Ом

и Zg = 735 L _40 30' Ом.

Рассчитать вторичные параметры линии связи; определить ско­

рость и ДЛИНУ, волны, а также' первичные riараметр.ы.

8-21. По линии электропередачи передаются сигналы 1елемеха­

ники.

Найти 'напряжение сигнала у приемного устройства, если в линии

ДЛИНОй 50 км удалось создать режим бегущей ·волны. Затухание ли­

нии на частоте сигнала равно 96 мНп/км; волновое сопротивление со·

ставляет 640 L _100 О.м ,и уровень сигнала· в нач~ле линии (по мощ-

8-38. д.лина линии в задаче 8-34 составляет 8 м. Определить напря­ жения на сопротивлении нагрузки ДО ее согласования (шлейфа нет) и

после согласования, если напряжение генератора остается неизменным

и равнЫм 200 В. Известно, что х = 2,72 м; у = 4,12 м..

8-39 (Р). Как изменится входное сопротивление линии в задаче 8-34

длиной 8 м, если после согласования нцгрузки произошло короткое

пряжение на'зажимах а - б (рис. 8-34), ток в короткозамыкающей пере­

Найти зависимость. сопротивления, нагружающего генератор. при

измененИИ места его riодключени.я к ЛI~нии z.н (х), где х - расстояние

от левого конца линии до точки присоединения генератора.

8-41. Емкость конденсатора при высокой чаGТОте может быть изме­

рена по положению узлов· или пучностей напряжения или тока линии

1. Найти емкость конденсатора, еCJIИ рассroя'ние от конца воздуш­

ной ~инии до ближайшего узла иа,пряжения равно 10 см, частота тока

в лиции 150 МГЦ, радиус провода линии 2 мм, расс.тояние между про-,

2. Определить расстояние до ближайшей пучности напряжения, если емкостное сопротивление конденсатора равйо волновому сопро-:

.8-42 (Р). Для. коаксиального каб~я с волновым сопротивлеНl!ем

ZB = 'в = 75 Ом и полиэтиленовой изолядией (8 = 2,4) найти первые

две точки от конца, относительно которых входное сопротивление чисто

не УЧИТPlвалось влияние краевого эффекта в конце-линии (электриче­

ское поле распространяется и за пределы лин~и, что эквив~лентно

некоторой включеНl!ОЙ в' конце линии емкости). Для определения'

этой емкости было измерено· расстояние от конца линии до бли­ жайшего узла напряжения при холостом ходе. Окаэалрсь, что оно

тая, что краевой эфрект ,нагруженной 11 разомкнутой линий одина-

ков)? . 8-44. Для согJJасования нагрузки, с линией необходимо определить

сопротивление нагрузки. У воздушной линии без потерь с волновым­ сопротивлением 400 ()м было исследовано ·распределение.наПРЯJКения при этой нагрузке.. Оказалось, что первый минимум напряжения 12 В

находится на расстоянии ,0;4 м от конца линии, а первый максимум на­ пряжения 16 В - на расстоянии 0,9 м от конца.

Определить сопротивление нагрузки.

8-45. Для линии задачи 8-44 известно, что Имии/Имакr:. = 0,5,

первый от конца максимум наПРЯJКения находится на раССТОЯНh:и 2 м, а второй - на расстоянии 7 м.

Определить сопротивление нагрузки.

8-3. СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ nИИИИ

8-46 (Р). ДЛЯ лабораторных исследований необходимо состз­ ,вить схему :замещения линии ,задачи 8;10 при частоте 800 Гц и длине

Найти элементы- П-образной схемы замещения и при помощи этой

схемы определить напряжение в конце линии при СТГКЛlPченной нагрузке, если напряжение в начале линии 23,4 В. Вторичные параметры линии:

ZB = 568 L _7,50 .ом; у = 17,9 . 10-3 L 810 15' км-1•

8-47. По линии электропередачи о~ществляется диспетчерская

связь на частоте 100 кГц. Передающий и приемный -аппараты на­ ходятся на расстоянии 20 км друг от друга и---присоединяются между одной из фаз линии и землей. Параметры такой линии связи ока­

зались равными: ZB ~ 'в = 750 .ом; а = 0,08 Нп/км; фазовая скорость 2,9; !ОБ. км/с.

Составить Т-образную схему замещения линии связи и сравнить

напряжения на приемном конце при' подключенном и ОТКJIюченцом

приемнике с сопротивлением, ZIJ = 'н = 750 .ом. Напряжение на за­ жимах передающегq' аппарата в обоих случаях равно 200 В.

1. Составить П-образную схему замещения линии задачи 8-3, для

которой Zo = 0,427 L., 790 15' Ом/км; Уо ~ 2,7 ·10-6 L 900 См/км, по

приближенным формулаl'1' ВычиCJiить в прюдентах ошибку при опре­

'делении напряжения~ ХО.1!остого хода в конце линии по приблIiженной схеме. Напряжение в Iщч-але линии 229 кВ, а напряжение в конце линни при холостом ходе, ВЫЧИ<:JIенное по уравнениям дли~ной линии,

напряжение холостого хода в конце при расчете по точным формулам

составляет 80 В. Почему для этой ЛИIШИ ошибка так велика?

8-49. Телевизионная антенна соединена с телевизоро'м коаксиаль­

ным' кабелем без потерь с полиэтиленовой изоляцией (8 = 2,4) и волно­ ,вым сопротивлениеМ-,75 ,.ом" так что ~ кабеле нет отраже-нной волны.

Ввиду с.лишком большого уровня еигнам между кабелем и телевизо­ ром включили Т-образный аттенюатор.

Найти элементы аттенюатора, включение которого ПО~ВO,IIит сни­

зить напряжение сигнала в 4 раза, причем' в кабеле по-прежнему не

должно быть отраженной волны.

8-50. для согласования -линии без потерь применяется четверть­

волновыр трансформатор. Ес.ли длина линии-трансформатора меньше Л/4, .то недостающий' участок 1 можно заменить цепочкой из Т- -или

П-образных звеньев, а иногда даже одним звеном - низкочастотным

фильтром.'

Найти индуктивность L- и емкость С Т-образного фильтра типа k, если длина волны л, = 30 м, ВРЛНО80е сопротивление трансформатор-а

600 Ом, 1= 1,5 м.-

Для защиты гальванометра G от большого тока при переходном

процессе ключом К сначала замыкается ветвь с сопротивлением Ri

(положение 1 ключа К на рис. 9-4), а затем уже ветвь с гальванометр~

Рис. 9-3. Рис. 9-4.

Какого времени включения ветви R1 (до включения ветви гальва­

нометра) достаточно для того, чтобы ток в гальванометре. не превосхо­

f,

Рис. 9"\7. Рис. 9-8.

/

,.- 9-7 (Р). В цеп", рис. 9-7 рубильник замыкает накоротко резистор ,.

Опред~итъ' ток h после коммутации, если , =;= 15 Ом; '1 = 5 Ом;'

'2'= 'з = 10 Ом; С = 10в мкФ; Е = 15 В.