РЕФЕРАТЫ ПО НАУКЕ И ТЕХНИКЕ
Доклад: Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи
Определение потерь напряжения и мощности в проводах линии и электропередачи
Лабораторная работа
Цель
1. Выяснить какое влияние оказывает нагрузка линии и сопротивление её проводов на напряжение приемника.
2. Определить мощность потерь в проводах и КПД линии электропередачи.
Теоретическое обоснование
Каждый приёмник электрической энергии рассчитан на определённое номинальное напряжение. Так как приёмники могут находиться на значительных расстояниях от питающих их электростанций, то потери напряжения в проводах имеют важное значение. Допустимые потери напряжения в проводах для различных установок не одинаковы, но не превышают 4-6% номинального напряжения.
На рис. приведена схема электрической цепи, состоящая из источника электрической энергии, приёмника и длинных соединительных проводов. При прохождении по цепи электрического тока I показания вольтметра U1, включённого в начале линий, больше показаний вольтметра U2, включённого в конце линий.
Уменьшение напряжения в линии по мере удаления от источника вызвано потерями напряжения в проводах линии
Ui=U1-U2 и численно равно
падению напряжения. Согласно закону Ома, падение напряжения в проводах линии
равно произведению тока в ней на сопротивление проводов: 
Uii=I*R тогда 
Ui=U1-U2=
Uii=
- сопротивление проводов линии.
Мощность потерь в линии можно определить двумя способами:
Pi=
Ui*I=(U1-U2)*I или 
Pii=I*R
Уменьшить потери напряжения и потери мощности в линии электропередачи можно уменьшая силу тока в проводах либо увеличивая сечение проводов с целью уменьшения их сопротивления. Силу тока в проводах можно уменьшить увеличивая напряжение в начале линии.
КПД линии электропередачи определяется отношением мощности, отдаваемой электроприёмнику, к мощности, поступающей в линию, или отношением напряжения в конце линии к напряжению в её начале:
Схема передачи электрической энергии:
 |
Приборы и оборудование
Два вольтметра и амперметр электромагнитной системы, ламповый реостат, двухполюсный автоматический выключатель, соединительного провода.
Порядок выполнения работы
Ознакомиться с приборами и оборудованием, предназначенными для выполнения лабораторной работы, записать их технические характеристики.
Подать в цепь напряжение. Изменяя нагрузку с помощью лампового реостата, при трёх её значениях записать показания приборов в таблице.
Вычислить потери двумя способами:
1. Как разность напряжений в конце и начале линий.
2. Как произведение силы тока на сопротивление проводов.
Определить мощность потерь в линии и КПД. Результаты вычислений занести в таблицу.
Таблица изменения числа потребителей:
Изменяем напряжение в начале и конце линий.
|
Данные наблюдений |
Результаты вычислений |
|||||||
|
Лампы, Вт |
U1 |
U2 |
I |
 U
|
Pвх |
Рвых |
 Р
|
 %
|
|
40 |
150 |
149 |
0,13 |
1 |
19,5 |
19,4 |
0,1 |
99,3 |
|
60 |
148 |
146 |
0,2 |
2 |
29,6 |
29,2 |
0,4 |
98,6 |
|
100 |
150 |
148 |
0,3 |
2 |
45 |
44,4 |
0,6 |
98,7 |
; 
; 
; 
; 
;
; 
; 
; 
; 
;
; 
; 
; 
; 
;
Вывод
На основе проведённого опыта выяснили, что факторами, влияющими на потери в линиях являются: протяжённость линий; сечение проводника; состав материала и количество потребителей. Чем больше потребителей, тем меньше КПД Уменьшить потери напряжения и потери мощности в линии электропередачи можно уменьшая силу тока в проводах либо увеличивая сечение проводов с целью уменьшения их сопротивления.
Ответы на контрольные вопросы
Разность напряжений в начале и конце линий равна падению напряжения в проводах и называется потерей напряжения.
U=IR
Сопротивление проводов зависит от материала из которого они изготовлены, площади поперечного сечения и длины этих проводов.
КПД линии определяется отношением мощности, отдаваемой электроприемнику, к мощности, поступающей в линию, или отношением напряжения в конце линии к напряжению в ее начале.
Чем выше рабочее напряжение, тем ниже сила тока, а следовательно меньше потерь.
