LINIA PRZESYŁOWA PRĄDU STAŁEGO

Transkrypt

1 oitechnia Białostoca Wydział Eetyczny Kateda Eetotechnii Teoetycznej i Metoogii nstucja do zajęć aboatoyjnych Tytuł ćwiczenia LNA RZEYŁOWA RĄD TAŁEGO Nume ćwiczenia E Auto: mg inŝ. Łuasz Zaniewsi Białysto

2 pis teści. Wpowadzenie Linia pzesyłowa pądu stałego z jednym odbioniiem Linia pzesyłowa pądu stałego obciąŝona w wieu puntach omiay Opacowanie wyniów pomiaów zyładowe pytania ontone Liteatua Dodate inia jedno- i dwuodbioniowa Wymagania BH... 7 Mateiały dydatyczne pzeznaczone da studentów Wydziału Eetycznego B. Wydział Eetyczny, oitechnia Białostoca, 9 Wszeie pawa zastzeŝone. śadna część tej pubiacji nie moŝe być opiowana i odtwazana w jaiejowie fomie i pzy uŝyciu jaichowie śodów bez zgody posiadacza paw autosich.

3 3 Ce ćwiczenia: wyznaczanie spadów napięcia, stat mocy i ozładu potencjału w inii pzesyłowej pądu stałego.. Wpowadzenie nstaacje pądu stałego znajdują zastosowanie w omuniacji i pzemyśe. ąd stały stosowany jest pzede wszystim w gawanotechnice, hutnictwie metai ooowych (zjawiso eetoizy), spawanictwie i do ładowania aumuatoów. W ceu pzesyłu mocy pądem stałym buduje się inie wysoiego napięcia (HVDC) o znacznych długościach (np. zwecja-osa) zewody zasiające (inia pzesyłowa) łączące źódło napięcia z odbioniami odznaczają się pewna ezystancją. ąd, płynąc pzez te pzewody wywołuje na nich spade napięcia, wsute czego napięcie na początu inii i napięcie na odbioniu óŝnią się... Linia pzesyłowa pądu stałego z jednym odbioniiem Rysune. Linia pądu stałego obciąŝona na ońcu odbioniiem ub gupą odbioniów o łącznym poboze mocy.

4 4 Rysune. chemat zastępczy inii pądu stałego obciąŝona na ońcu odbioniiem ub gupą odbioniów o łącznym poboze mocy (poszczegóne pzewody inii zastąpiono eementami ezystancyjnymi). Na ysunu pzedstawiona jest inia pądu stałego obciąŝona na ońcu odbioniiem ub gupą odbioniów o łącznym poboze mocy, a na ysunu jej schemat zastępczy, w tóym poszczegóne pzewody inii zastąpiono eementami ezystancyjnymi. JeŜei oba pzewody są jednaowe, a długość inii wynosi, to ezystancja inii: R ρ () gdzie: - łączna długość obu pzewodów inii, ρ - ezystywność mateiału pzewodów, - ondutywność mateiału pzewodów, - poe pzeoju popzecznego pzewodów. pade napięcia w inii jest ówny óŝnicy napięć na początu i na ońcu inii. R () pade napięcia wyaŝa się często w pocentach napięcia znamionowego, tóe pzyjmuje się jao napięcie na ońcu inii % (3)

5 Z pzepływem pądu pzez inię wiąŝe się stata mocy 5 R (4).. Linia pzesyłowa pądu stałego obciąŝona w wieu puntach Rysune 3. chemat inii dwupzewodowej o długości zasiającej n odbioniów O, O... O n.

6 6 Na ysunu 3 pzedstawiony jest schemat inii dwupzewodowej o długości zasiającej n odbioniów O, O... O n. KaŜdy odcine inii pomiędzy oejnymi odbioniami chaateyzuje się ezystancją zaeŝną od długości odcina oaz od pzeoju i mateiału pzewodu. Rezystancja dowonego odcina eŝącego pomiędzy odbioniami O (-) O wynosi R gdzie: - długość odcina pomiędzy puntami - i. (5) ObciąŜenie nie jest jednaowe na całej długości inii. ąd płynący w odcinu (n-) n wynosi a pąd w odcinu ( n ) n n n (6) n L 3 3 n (7) zy stałej watości napięcia na początu inii, napięcie na odbioniu w dowonym miejscu inii odegłym od początu inii o wynosi: (8) gdzie: - spade napięcia na odcinu. oniewaŝ spade napięcia na dowonym odcinu (-), pzez tóy płynie pąd wynosi: R (9) więc spade napięcia na odcinu moŝna pzedstawić za pomocą wzoów:

7 7 () ) ( () w tóych: - spade napięcia pomiędzy puntami i, - długość odcina, () - pąd płynący pzez inię na odcinu. odstawiając wzó () do wzou (8) otzymamy wyaŝenie na napięcie na odbioniu dowonej odegłości od początu inii: ) ( () Watość napięcia na ońcu inii obiczamy ze wzou: n n (3) tata mocy w dowonym odcinu (-) spowodowana pzepływem pądu wynosi: R (4) tata mocy w pzewodach inii na długości : (5) ) ( (6)

8 8 a stata mocy wzdłuŝ całej inii o długości : n n (7) Rozpływ pądów, ozład napięcia, spadi napięć i staty mocy w inii obciąŝonej w czteech puntach pzedstawia ysune 4. zedstawiona na nim inia pzesyłowa (to eetoenegetyczny) jest schematem uposzczonym jednoiniowym. Da inii pzesyłowej (ysune 3) moŝna ównieŝ spoządzić wyes ozładu potencjału na całej długości inii. Załadamy potencjał V puntu ówny zeo. otencjał puntu wynosi wówczas: V (8) otencjał dowonego puntu inii: V V V ) ( (9) Wyes spoządzony na podstawie wzou (9) pzedstawiony jest na ysunu 5.

9 Rysune 4. Rozpływ pądów, ozład napięcia, spadi napięć i staty mocy w inii obciąŝonej w czteech puntach.

10 V V V V V3 V4 V 4 V 3 V V V Rysune 5. Wyes spoządzony na podstawie wzou (9) - potencjał dowonego puntu inii.

11 . omiay Rysune 6. ład pomiaowy. Oznaczenia: Z zasiacz stabiizowany, R, R oponii suwaowe 98Ω, A, A,A ampeomieze magnetoeetyczne 75/5/3 ma, V, V wotomieze magnetoeetyczne LM-3 5V, W, W wyłącznii jednobiegunowe. W badanej inii pzesyłowej obciąŝonej dwoma odbioniami doonujemy pomiaów napięcia wzdłuŝ inii, pzy stałym napięciu na początu inii V. Chaateystyi f( ) zdejmujemy da następujących pzypadów:.. ; 3. ; Watości pądów i (pądy płynące pzez odbioni R i R ) zostaną podane pzez powadzącego ćwiczenie (np. ma dotyczy p.3). Wynii pomiaów notujemy w tabeach.

12 Tabea pomiaowa V,... A,... A m,3,6,9,,5,8,,4,7 3, V 3. Opacowanie wyniów pomiaów. Na podstawie wyniów pomiaów naeŝy wyznaczyć: ) chaateystyi f( ); zaeŝności gaficzne da tzech badanych pzypadów pzedstawić na wspónym wyesie, ) chaateystyi f( ); zaeŝności gaficzne da tzech badanych pzypadów pzedstawić na wspónym wyesie, 3) zaeŝność ezystancji inii od jej długości R f( ); wyonać odpowiednie wyesy, 4) spoządzić wyesy ozładu potencjału wzdłuŝ inii zasiającej da tzech badanych pzypadów, 5) obiczyć ondutywność mateiału z tóego wyonane są pzewody, wiedząc Ŝe śednica pzewodu d,6 mm. Wynii obiczeń dotyczące puntów 4 pzedstawić w tabei wyniów. NaeŜy wyozystać wzoy podane w dodatu.

13 Tabea wyniów 3 V,... A,... A R V m V W Ω V,3,6,9,,5,8,,4,7 3, waga: W tabei wyniów w ubyce V naeŝy wpisać watość potencjału da obu pzewodów inii. 4. zyładowe pytania ontone. Zastosowanie instaacji i inii pądu stałego.. chemat zastępczy inii pądu stałego. 3. Metody obiczania spadów napięcia i stat mocy w wieoodbioniowych iniach pądu stałego. 4. Wyeśne pzedstawienie spadów napięć i stat mocy w funcji długości inii. 5. Napięcie na odbioniu połoŝonym w odegłości od początu inii wieoodbioniowej. 6. Anaityczne i wyeśne metody wyznaczania ozładu potencjału w obwodach eetycznych nieozgałęzionych i ozgałęzionych.

14 4 5. Liteatua. Niebzydowsi J.: ieci eetoenegetyczne. oitechnia Białostoca,.. Lubesi K.: Eetotechnia teoetyczna: obwody eetyczne pądu stałego. Wydaw. oitechnii Częstochowsiej, Choewici T.: Eetotechnia teoetyczna. WNT, Dodate inia jedno- i dwuodbioniowa Oznaczenia: napięcie zasiania; ( ) spade napięcia na obu pzewodach inii w funcji odegłości od początu inii; ( ) staty mocy w obu pzewodach inii w funcji odegłości od początu inii; R( ) ezystancja inii (obu pzewodów) w funcji odegłości od początu inii; V( ) potencjał puntu gónego pzewodu inii w funcji odegłości od początu inii pzy uziemieniu donego pzewodu.. KONDKTYWNOŚĆ Dane poducenta dutu anthaowego o śednicy d,6 mm: cm odpowiada RΩ R R d R π 4 R π d. REZYTANCJA R( ) [ Ω] 3. BRAK OBCĄśENA (bieg jałowy) ( ) ( ) V( ) const. Ω m

15 5 4. JEDEN ODBORNK (na ońcu inii), da ( ) ( ) ( ) ( ) V 5. DWA ODBORNK (w śodu i na ońcu inii), gdy:, a) ( ) b) ( ) c) ( ) V gdy:, a) ( ) ( ) [ ] b) ( ) ( ) [ ] c) ( ) ( ) ( ) V spade napięcia na ońcu inii

16 6 a) b) c) spade napięcia na ońcu inii

17 7 7. Wymagania BH Wauniem pzystąpienia do patycznej eaizacji ćwiczenia jest zapoznanie się z instucją BH i instucją pzeciwpoŝaową oaz pzestzeganie zasad w nich zawatych. Wybane uządzenia dostępne na stanowisu aboatoyjnym mogą posiadać instucje stanowisowe. zed ozpoczęciem pacy naeŝy zapoznać się z instucjami stanowisowymi wsazanymi pzez powadzącego. W tacie zajęć aboatoyjnych naeŝy pzestzegać następujących zasad. pawdzić, czy uządzenia dostępne na stanowisu aboatoyjnym są w stanie ompetnym, nie wsazującym na fizyczne uszodzenie. pawdzić pawidłowość połączeń uządzeń. Załączenie napięcia do uładu pomiaowego moŝe się odbywać po wyaŝeniu zgody pzez powadzącego. zyządy pomiaowe naeŝy ustawić w sposób zapewniający stałą obsewację, bez onieczności nachyania się nad innymi eementami uładu znajdującymi się pod napięciem. Zabonione jest doonywanie jaichowie pzełączeń oaz wymiana eementów sładowych stanowisa pod napięciem. Zmiana onfiguacji stanowisa i połączeń w badanym uładzie moŝe się odbywać wyłącznie w poozumieniu z powadzącym zajęcia. W pzypadu zaniu napięcia zasiającego naeŝy niezwłocznie wyłączyć wszystie uządzenia. twiedzone wszeie bai w wyposaŝeniu stanowisa oaz niepawidłowości w funcjonowaniu spzętu naeŝy pzeazywać powadzącemu zajęcia. Zabania się samodzienego włączania, manipuowania i ozystania z uządzeń nie naeŝących do danego ćwiczenia. W pzypadu wystąpienia poaŝenia pądem eetycznym naeŝy niezwłocznie wyłączyć zasianie stanowis aboatoyjnych za pomocą wyłącznia bezpieczeństwa, dostępnego na aŝdej tabicy ozdzieczej w aboatoium. zed odłączeniem napięcia nie dotyać poaŝonego.