Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Лабораторная работа К

Читайте также:
  1. D триггеры, работающие по фронту.
  2. I. ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
  3. I. ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
  4. I. ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
  5. I. ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
  6. I. ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
  7. I. ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ ИЗМЕНЕНИИ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ НАГРУЗКИ.

 

Цель работы: Исследование режимов работы линии при изменении Cosφ.

 

Работающие установки потребляют активную и реактивную мощность и энергию. Лампы накаливания и электронагревательные приборы потребляют практически только активную мощность. Двигатели, трансформаторы, дроссели, линии электропередачи и др. являются потребителями как активной, так и реактивной мощности.

Потребность электроустановок в активной и реактивно мощности полностью удовлетворяется за счет энергии, вырабатываемой генераторами электростанций. Активную энергию электроприемники преобразуют в другие виды энергии: тепловую, световую, механическую. Реактивная энергия пульсирует между генераторами и потребителями, непроизводительно загружая электрическую сеть током.

Коэффициент мощности определяется по формуле

Cosφ=P/S

Чем выше Cosφ, потребителя, тем меньше потери мощности в линии и дешевле передача электроэнергии. Он показывает, как используется номинальная мощность источника. Так, для питания потребителя мощностью 1000 кВт при Cosφ=0,5 мощность генератора должна быть

S=P/Cosφ= 1000/0,5=2000 кВА,

а при Cosφ=1, S=1000кВт.

В процессе эксплуатации электроустановок коэффициент мощности изменяется с изменением значения характера нагрузки.

Низкий Cosφ потребителя приводит:

- к необходимости увеличения полной мощности электрических станций и трансформаторов;

- к понижению коэффициента полезного действии генераторов и трансформаторов;

- к увеличению потерь мощности (напряжения) в проводах и увеличению сечения проводов.

Причины низких значений коэффициента мощности:

- недогрузка электродвигателей переменного тока;

- неправильный выбор типа электродвигателя;

- повышение напряжения сети;

- неправильный ремонт электродвигателя.

Способы повышения коэффициента мощности:

- правильный выбор типа, мощности и частоты вращения вновь устанавливаемых электродвигателей;

- увеличение загрузки электродвигателей;

- недопущение работы двигателей вхолостую продолжительное время;

-правильный и высококачественный ремонт электродвигателей;

- применение устройств, компенсирующих реактивную мощность, например, конденсаторов.

,


В данной лабораторной работе сопротивление ЛЭП условно отнесено к одному проводу и представлено на стенде последовательно включенными индуктивностью L1 и резистором R3. Нагрузка линии при этом имеет активно-индуктивный характер с эквивалентными параметрами

Рис.1

L2, R4, а конденсатор C1 предназначен для повышения коэффициента мощности. Таким образом, в первом приближении ЛЭП совместно с нагрузкой можно рассматривать в качестве цепи (рис. 1) с последовательным соединением элементов L1, R3, L2, R4.

В линиях электропередачи переменного тока (ЛЭП) следует различать падение напряжения и потерю напряжения.

Падение напряжения DU есть векторная разность напряжения U1 на входе линии и напряжения U2 на её выходе и не даёт однозначной зависимости между действующими значениями напряжений.

 

DU = U1 - U2 = I*Z,

где Z - полное сопротивление линии.

Если построить для такой цепи векторную диаграмму (или треугольник сопротивлений), то потерю напряжения можно выразить в виде линейной зависимости от тока I нагрузки:

DU = I*(R3*Cosj2 + ХL1*Sinj2),

где ХL1 - индуктивное сопротивление линии;

j2 = arctg(ХL2/R4) - угол сдвига фаз между напряжением и током нагрузки.

С точки зрения энергоснабжения потребителей более важна разность действующих значений входного и выходного напряжений, которая называется потерей напряжения в линии и определённым образом зависит от падения напряжения.

DU = U1 - U2

 

Другой расчётной характеристикой ЛЭП является коэффициент полезного действия.

h = P2/P1 = P2/(P2 + DP),

где: P2 - активная мощность нагрузки;

DP - потери мощности в ЛЭП.

Если учесть, что Р2 = U2*I*Cosj2, а DP = I2*R3,

зная j2, находим:

h = 1/(1+(P2*R3/(U22*Cosj2 ))

Из последней формулы видно, что при неизменных параметрах линии (R3= const ), а также мощности P2 и напряжении U2 КПД линии будет тем выше, чем больше коэффициент мощности Cosj2 нагрузки.

Большинство потребителей имеет низкое значение коэффициента мощности, поэтому для искусственного повышения его до значений 0,85 - 0,9 в ряде случаев используют параллельное подключение батареи конденсаторов. Величину ёмкости, необходимую для повышения Cosj2 от номинального значения Cosjдо требуемого Сosj2ТР можно определить, воспользовавшись векторной диаграммой ( рис.2 ) по формуле:

 

С1 = P2*(tgj- tgj2ТР)/(U22*w), мкФ

 

где w = 2*p*j = 314 с-1 - угловая частота сети.

 

Повышение Cosj2 за счёт подключения конденсаторов обусловлено тем, что часть реактивного тока Iр1 нагрузки компенсируется ёмкостным током Ic и результирующий реактивный ток I1 уменьшается до значения I.

 

Рис.2. Принцип повышения Cosj: а)-схема замещения; б- существующее значение Cosj; в) – требуемое значение Cosj.

 

При Ic = I2p индуктивная составляющая тока полностью компенсируется ёмкостным током Ic и в цепи, образованной потребителем и батареей конденсаторов, наступает резонанс токов.

Важной особенностью резонанса токов является то, что ток потребителя с батареей конденсаторов становится в этом случае минимальным и чисто активным, а КПД линии достигает максимального значения. В ЛЭП считается целесообразной некоторая недокомпенсация реактивного тока нагрузки (Cosj2ТР = 0,85 – 0,9).

Таблица 1

Паспортные данные к работе

N R3, Ом R4, Ом
     

 

Программа работы.

 

1. Изучить схему замещения ЛЭП на стенде и подключить нагрузку. Снять показания приборов в режиме работы линии без компенсации. Данные занести в таблицу 2.

2. Подключить батарею конденсаторов

Таблица 2

Зависимость тока и напряжения от параметров сети

С, мкф U,В U, В I, А j, о Cosj
           
           
           
           
           
           

 

 

3. Изменяя емкость батареи конденсаторов С1 от 0 до 16 мкФ, снять показания приборов в режиме компенсации реактивной мощности. Данные занести в таблицу 2.

4. Построить график Cosj=f(С).

5. Оформить отчет. Сделать выводы по работе.

 

 


Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 159 | Нарушение авторских прав



mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.011 сек.)