2. Знакомство с установкой
На рис.2 представлена модель схемы четырехпроводной линии напряжением 0,38/0,22 кВ, изображенной на лабораторном стенде. Модель содержит:
1) автоматический воздушный выключатель QF, имитирующий источник питания и сигнальную лампу HL для контроля наличия напряжения в схеме лабораторного стенда;
реактансы rо-1, r1-2, r2-3, имитирующие активные сопротивления участков 0-1,1-2, 2-3 фаз LI, L2, L3 и нулевого провода N;
реактансы х0-1, х1-2, х2-3, имитирующие реактивные индуктивные сопротивления участков 0-1, 1-2, 2-3 фаз LI, L2, L3 и нулевого провода N;
0, 1, 2, 3 - гнезда подключения измерительных приборов рА и рV;
тумблеры SA1...SA36 для вариантного набора сопротивлений нагрузки ZНГ1... ZНГ36...
2. Порядок выполнения работы
Изучить схему трехфазной четырехпроводной линии напряжением 0,38/0,22 кВ, изображенной на рис.2.
Определить экспериментальным путем напряжение в различных точках схемы рис. 2 при заданном преподавателем варианте нагрузки сети 0,38/0,22 кВ. Замеры произвести для двух режимов: неравномерных и равномерных нагрузок.
Определить потери напряжения на участках сети 0,38/0,22 кВ в фазных и нулевых проводах.
Определить значения токов на участках линии 0,38/0,22 кВ в фазных и нулевых проводах.
Для заданного варианта рассчитать значения токов, потерь напряжения, потерь мощности и энергии на участках линии 0эЗ8/0,22 кВ в фазных и нулевых проводах. Произвести сравнение опытных и расчетных результатов.
Оценить качество напряжения у потребителей.
4. Методические указания
4.1. Указания к проведению эксперимента. Перед производством измерений напряжения, тока и потерь напряжения в контрольных точках схемы рис.2 следует установить
Рис.2. Схема В.Л 0,38/0,22 кВ, выполненная проводом АС25, r0 = 1,32 Ом/км; r = r0 ·l=1,32·0,22= 0.3 Ом.. х0 = 0.31 Ом/км х = х0· ·l=0,31·0,22=0,07; l0-1= l1-2= l2-3= 0.22 км
значения нагрузок в точках для соответствующего режима нагрузки линий. Варианты загрузки сети 0,38/0,22 кВ задаются преподавателем, согласно табл.1.
Контроль напряжения и потерь напряжения осуществляется вольтметром pV, тока - амперметром рА, вмонтированным в панель стенда. Требуемые варианты работы линии создаются переключением тумблеров SA1... SA36 сопротивлений ZНГ1... ZНГ36
Результаты измерений величин фазных напряжений в контрольных точках схемы записывают в табл.2.
Таблица 1
Но- мер вари анта |
Режим нагрузки линий |
|||||||||||||||||
Неравномерный |
Равномерный |
|||||||||||||||||
Ток нагрузки, А, в точках |
||||||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
|||||||||||||
Фазы |
||||||||||||||||||
L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
L3 |
|
1 |
15 |
10 |
5 |
15 |
10 |
5 |
15 |
10 |
5 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
2 |
15 |
9 |
3 |
15 |
9 |
3 |
15 |
9 |
3 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
3 |
15 |
8 |
1 |
15 |
8 |
1 |
15 |
8 |
1 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
4 |
13 |
7 |
1 |
13 |
7 |
1 |
13 |
7 |
1 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
5 |
11 |
6 |
|
11 |
6 |
1 |
11 |
6 |
1 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
14 |
10 |
6 |
14 |
10 |
6 |
14 |
10 |
6 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
7 |
14 |
9 |
4 |
14 |
9 |
4 |
14 |
9 |
4 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
8 |
14 |
8 |
2 |
14 |
8 |
2 |
14 |
8 |
2 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
9 |
12 |
7 |
2 |
12 |
7 |
2 |
12 |
7 |
2 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
10 |
10 |
6 |
2 |
10 |
6 |
2 |
10 |
6 |
2 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
11 |
13 |
10 |
7 |
13 |
10 |
7 |
13 |
10 |
7 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
12 |
13 |
9 |
5 |
13 |
9 |
5 |
13 |
9 |
5 |
6 |
6 |
6 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
13 |
13 |
8 |
3 |
13 |
8 |
3 |
13 |
8 |
3 |
10 |
10 |
10 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
14 |
11 |
7 |
3 |
11 |
7 |
3 |
11 |
7 |
3 |
9 |
9 |
9 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
15 |
9 |
6 |
3 |
9 |
6 |
3 |
9 |
6 |
3 |
8 |
8 |
8 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
16 |
12 |
10 |
8 |
12 |
10 |
8 |
12 |
10 |
8 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
17 |
12 |
9 |
6 |
12 |
9 |
6 |
12 |
9 |
6 |
6 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
9 |
18 |
12 |
8 |
4 |
12 |
8 |
4 |
12 |
8 |
4 |
10 |
10 |
10 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
8 |
19 |
10 |
7 |
4 |
10 |
7 |
4 |
10 |
7 |
4 |
9 |
9 |
9 |
7 |
7 |
|
7 |
7 |
7 |
20 |
8 |
6 |
4 |
8 |
6 |
4 |
8 |
6 |
4 |
8 |
8 |
8 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
21 |
15 |
10 |
5 |
15 |
9 |
5 |
15 |
8 |
1 |
7 |
7 |
7 |
9 |
9 |
9 |
8 |
8 |
8 |
22 |
15 |
9 |
3 |
15 |
8 |
1 |
13 |
7 |
1 |
6 |
6 |
6 |
9 |
9 |
9 |
7 |
7 |
7 |
23 |
15 |
8 |
1 |
13 |
7 |
1 |
11 |
6 |
1 |
10 |
10 |
10 |
8 |
8 |
8 |
6 |
6 |
6 |
24 |
13 |
7 |
1 |
11 |
6 |
1 |
14 |
10 |
6 |
9 |
9 |
9 |
7 |
7 |
7 |
10 |
10 |
10 |
25 |
11 |
6 |
1 |
14 |
10 |
6 |
14 |
9 |
4 |
8 |
8 |
8 |
6 |
6 |
6 |
9 |
9 |
9 |
26 |
15 |
8 |
1 |
15 |
9 |
3 |
15 |
10 |
5 |
8 |
8 |
8 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
27 |
13 |
7 |
1 |
15 |
8 |
|
15 |
9 |
3 |
6 |
6 |
6 |
8 |
8 |
8 |
9 |
9 |
9 |
28 |
11 |
6 |
1 |
13 |
7 |
1 |
15 |
8 |
1 |
8 |
8 |
8 |
7 |
7 |
7 |
8 |
8 |
8 |
29 |
14 |
10 |
6 |
11 |
6 |
1 |
13 |
7 |
1 |
10 |
10 |
10 |
6 |
6 |
6 |
7 |
7 |
7 |
30 |
14 |
9 |
4 |
14 |
10 |
6 |
11 |
6 |
1 |
9 |
9 |
9 |
10 |
10 |
10 |
6 |
6 |
6 |
Таблица 2
Значение измеренных напряжений по фазам в точках линии
Точки линии |
Напряжение, В |
|||||
Вид нагрузки |
||||||
Равномерная |
Неравномерная |
|||||
L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
L3 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
Значения измеренных токов на участках 0-1, 1-2, 2-3 схемы занести в табл. 3.
Таблица 3
Значение токов в линии
Вид нагруз ки |
Участок |
Ток, А |
|||||||
заданный по варианту |
измеренный |
||||||||
фазы |
Нулевой провод N |
фазы |
Нулевой провод N |
||||||
L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
L3 |
||||
Равно- мерная |
0-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неравно- мерная |
0-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Измеренные потери напряжения на участках линии в фазных и нулевом проводах занести в табл. 4.
4 2. Указания к определению расчетных показателей.
Значения токов на участках сети определяют последовательным суммированием нагрузок oт конца линии. Данные расчетов за носят в табл.3, в графу «заданный по варианту». Значения токов в нулевом проводе определяют графически согласно рис. 1а.
Потери напряжения в линии определяют по зависимостям (2)...(7) и заносят в табл.4 По расчетным значениям потерь напряжения в нулевом проводе от токов каждой фазы графическим методом (рис 16) определяют общие потери в нулевом проводе.
Рассчитывают потери мощности ΔР = I2 r и годовые потери энергии ΔW=ΔР·τ в фазном и нулевом проводах для всех участков линии, принимая время потерь τ = 1000 ч. Определяют суммарные потери мощности (ΔPΣ) и энергии (ΔWΣ) при равномерной и неравномерной нагрузках Результаты расчетов заносят в табл.5.
Таблица 4
Значения потерь напряжения по участкам линии
Наг-рузки |
Учас-ток |
Потери напряжения, В |
|||||||||
измеренные |
рассчитанные |
||||||||||
в проводах фаз |
в нуле-вом прово-де |
L1 |
L2 |
L3 |
|||||||
L1 |
L2 |
L3 |
|
|
|
|
|
|
|||
Равно- мерная |
0-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Нерав- номер- ная |
0-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5
Рассчитанные потери мощности и энергии в линии
Наг-рузки |
Учас-ток |
Потери мощности, Вт |
Потери энергии, Вт·ч |
||||||||
в проводах фаз |
в нуле- вом про- воде |
сум- мар- ные |
в проводах фаз |
в нуле- вом про- воде |
сум- мар- ные |
||||||
L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
L3 |
||||||
Равно- мерная |
0-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
Итого |
|
||||||||
Нерав- номер- ная |
0-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
Итого |
|
||||||||
Рассчитывают количество переданной по линии за год энергии по выражению:
W=(UAIA+UBIB+UcIc)Тmax (8)
для случая активной нагрузки (cosφ = l), принимая время использования максимальной нагрузки Тmах=2000 ч для головного участка линии при неравномерной нагрузке.
Рассчитывают потери энергии в линии несимметрии нагрузок по фазам из выражения
ΔWнесим
=
(9)
Определяют отклонения напряжения у потребителей в начале и в конце линии по выражению:
(10)
и сравнивают их с допустимыми значениями. Результаты расчетов заносят в табл. 6
Таблица 6
Оценка качества напряжения у потребителей
Точки линии |
Отклонение напряжения у потребителей, % при нагрузке |
|||||
неравномерная |
равномерная |
|||||
фазы |
||||||
L1 |
L2 |
L3 |
L1 |
L2 |
L3 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|