Указания по проведению эксперимента

• Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

• Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом "РЕ" однофазного источника питания G1.

• Соедините аппаратуру в соответствии со схемой электрической соединений, приведенной на рис. 2.1.

• Отключите (если включен) выключатель А2.

• Установите переключателем желаемое значение коэффициента трансформации трансформатора А1, например, равным 1,0.

• Установите переключателями желаемые параметры моделей А7, А8 линий электропередачи и нагрузок А3...А6 соответственно равными, например, 50 Ом; 0,15 Гн и 50 %.

• Включите источник G1. О наличии напряжения на его выходе должна сигнализировать светящаяся лампочка.

• Включите выключатель «СЕТЬ» измерителя Р1.

• Включите выключатель А2.

• Меняя положение переключателя коммутатора А10, с помощью измерителя Р1, манипулируя кнопкой « < », определяйте величины напряжения, потоков активной, реактивной и полной мощностей на интересующих участках исследуемой сети (при положениях 1, 2, 3, 4, 5 переключателя коммутатора А10 измеряются параметры режима соответственно на входе трансформатора А1, в начале и конце линии электропередачи А7, начале и конце линии электропередачи А8).

• По завершении эксперимента отключите выключатель А2, источник G1, выключатель «СЕТЬ» измерителя Р1.

Контрольные вопросы

1. Какие электрические сети называются разомкнутыми?

2. Чем определяется установившийся режим электрической сети?

3. Какая мощность называется предельной?

4. Что такое натуральная мощность?

5. Как определить кпд электрической сети?

1.4. Натурное моделирование установившегося режима работы фазы электрической

сети с двусторонним питанием

Передача электроэнергии к потребителям осуществляется по электрическим сетям. Реальные электрические сети, состоящие из ЛЭП, трансформаторных подстанций и других элементов, при расчете и анализе режимов представляют в виде схем замещения. Как известно, установившийся режим делится на нормальный, послеаварийный и ремонтный. Расчет параметров установившихся режимов составляют основную задачу при эксплуатации и проектировании ЭЭС.

Потребитель электроэнергии может иметь как один источник питания, так и несколько.

Линия (сеть) с двусторонним питанием объединяет два источника А и Б (электрические системы, электрические станции или подстанции), напряжение на шинах которых известно и поддерживается неизменным. В общем случае напряжения источников различны U_A≠U_Б. Электрический режим сети с одинаковыми по модулю и фазе напряжениями источников (U_A=U_Б) рассматривается как частный случай, соответствующий замкнутой одноконтурной сети при размыкании ее по источнику питания.

Для расчета параметров сети с двусторонним питанием использую правило электрических моментов для токов, мощностей. В первичных инженерных расчетах электрическую сеть можно считать однородной по параметрам схемы замещения и параметрам электрической нагрузки. В первом случае отношения активных и реактивных сопротивлений на всех участках сети одинаково, т.е.:

Х_i/R_i=ε=const

Во втором случае одинаковы отношения активных и реактивных нагрузок во всех узлах сети, т.е.:

Q_i/P_i=tgφ=const

Тогда, используя правило электрических моментов, определяют головной ток, а затем, по первому закону Кирхгофа, все остальные токи, протекающие в ветвях сети. Головной ток имеет вид:

I_Г=(ΣI_iZ_iB)/Z_AB,

Где головной ток I_Г определяется в зависимости от нагрузочных токов I_i узлов i и сопротивлений Z_iB участков сети от нагрузочных узлов i до питающего узла В, противоположному узлу , принятому за головной.

Параметрами режима являются: мощность, ток, потокораспределение и напряжение;

Параметрами системы являются: сопротивления активные и реактивные продольных элементов, проводимости активные и реактивные продольных элементов схемы.

Цель работы: Определить параметры установившегося режима. Определить параметры качества электроэнергии: отклонение напряжения, отклонение частоты.

Схема электрических соединений и перечень используемых блоков

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Однофазный источник питания	218.5	~ 220 В / 10 А
А1	Однофазный трансформатор	372.1	80 ВА 220/ 198...242 В
А2	Автоматический однополюсный выключатель	359	~ 230 В / 0,5 А
А3, А4	Активная нагрузка	306.4	~ 220 В/0...30 Вт
А5, А6	Индуктивная нагрузка	324.4	~ 220 В / 0...30 ВАр
А7...А9	Модель линии электропередачи	313.3	~ 220 В / 0,3 А
А10	Коммутатор измерителя мощностей	349	5 положений
Р1, Р2	Измеритель параметров однофазной сети	542	0...500 В / 0...5 А / 2500 ВА

Рис. 1.4. Схема для измерения параметров установившегося режима работы фазы электрической сети с двусторонним питанием.