Практическая работа № 16 исследование потерь в линиях элетропередач

Цель работы:

исследовать линии электропередач и установить основные закономерности потери напряжения в проводах при передаче электроэнергии на расстоянии.

Подготовка к работе:

При большой протяженности линии электропередач приходится считаться с их сопротивлением, при котором происходит заметное падение напряжения.

Удельное сопротивление ρ проводов

из меди 0,0175•10^-3 Ом•м

из алюминия 0,029•10^-3 Ом•м

из стали (0,13 - 0,25) •10^-3 Ом•м

Ток, проходя по проводнику, испытывает препятствие со стороны проводника, и, преодолевая это препятствие, затрачивает энергию. В результате, потенциал источника тока постепенно падает и напряжение в конце линии понижается относительно начала на величину:

∆U=U₁-U₂ , где U₁ – напряжение в начале линии

U₂ – напряжение в конце линии

Падение напряжение можно определить по закону Ома:

∆U=I•R

где R – сопротивление проводов, I – ток в проводах, ρ – удельное сопротивление,

l – длина провода, S – площадь сечения проводов.

При изменении нагрузки от нуля до номинальной изменяется и потеря напряжений. Падение напряжения не должно превышать 2%, а для электродвигателей 5-10% от номинального значения напряжения.

Мощность потерь ∆P=U•I=P₁-P₂

Коэффициент полезного действия линии электропередач (кпд) Порядок выполнения работы

1. Собрать схему, изображенную на рисунке 1.

2. После проверки преподавателем включить схему на рабочее напряжение.

3. Увеличивая нагрузку (включая лампочки), записать показания амперметра и вольтметра.

4. Определить потерю напряжения ∆U по показанию вольтметров.

5. Произвести расчеты и результаты свести в таблицу 1.

Формулы для расчетов:

∆U=U₁-U₂ ∆P=P₁ - P₂ ∆U=I•R

P₁=U₁•I P₂=U₂•I S=0,5 мм²

Где l – длина провода, S – площадь сечения провода, ρ – удельное сопротивление провода.

Контрольные вопросы:

1. Сделать вывод по результатам расчётов, как изменяется КПД в зависимости от

нагрузки.

2. Почему в проводниках большой протяжённости возникают потери напряжения?

3. Какие меры принимают для снижения величины потерь?

Таблица 1

Результаты опытов и наблюдений						Расчетные величины
№	Материал	Лампы	U1	U2	I	∆U	P1	P2	∆P	l	η (КПД)
	медь	шт.
		1
		2
		3

Рис. 1