Скачать:  gotova-regulirovanie-napryazheniya-putem-poperechnoy.zip [82,55 Kb] (cкачиваний: 36)

РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПУТЕМ ПОПЕРЕЧНОЙ

КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ С ПОМОЩЬЮ

КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ

Цель работы: изучить влияние поперечной емкостной компенсации на величину напряжений в узлах распределительной сети.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1) Собрать схему лабораторных испытаний рис. 1. (ВСЕ модули стенда должны быть ОТКЛЮЧЕНЫ!). Схема состоит из источника   питания   (модуль   трехфазной   сети)   1, представляющий   собой   сеть   бесконечной   мощности,      понижающий трансформатор  2.   Измеритель   мощности   3   предназначен   для измерения линейного напряжения на шинах потребителя. Нейтраль трансформатора  оставить   не   заземленной.

2) Включить питание стенда и нажать кнопку «Вкл» модуля трехфазной сети.

3) Перевести модуль измерителя мощности в режим измерения линейных напряжений.   Записать   величину   напряжения  электропередачи   при  работе  в режиме холостого хода.

4) Нажать кнопку «Откл» модуля трехфазной сети.

5) Отключить питание стенда.

Рисунок 1 – Схема холостого хода.

6) Собрать схему лабораторных испытаний рис. 2. (ВСЕ модули стенда должны быть ОТКЛЮЧЕНЫ!), представляющую собой линию электропередачи, работающую на индуктивную нагрузку 5.

7) Установить переключательSA1величины индуктивной   нагрузки  в положение 3.

8) Включить питание стенда и нажать кнопку «Вкл» модуля трехфазной сети.

9) Перевести модуль измерителя мощности в режим измерения линейных напряжений. Записать величину напряжения электропередачи в режиме работы на индуктивную нагрузку.

10) Нажать кнопку «Откл» модуля трехфазной сети.

11) Отключить питание стенда.

Рисунок 2 – Схема линии электропередачи, работающей на

индуктивную нагрузку.

12) Собрать схему лабораторных испытаний рис. 3. (ВСЕ модули стенда должны быть ОТКЛЮЧЕНЫ!), представляющую собой линию электропередачи с устройством поперечной емкостной компенсации 6, работающую на индуктивную нагрузку   5.    В    качестве   устройства   поперечной   емкостной   компенсации (конденсаторной     батареи)     использовать     модуль      емкостной     нагрузки. Переключатель величины емкости конденсаторной батареи SA1 установить в положение 5.

13) Включить питание стенда и нажать кнопку «Вкл» модуля трехфазной сети.

14) Перевести модуль измерителя мощности в режим измерения линейных напряжений.  Записать  величину  напряжения  электропередачи  с устройством поперечной емкостной компенсации в режиме работы на индуктивную нагрузку.

15)  Нажать кнопку «Откл» модуля трехфазной сети.

16) Отключить питание стенда.

17) По полученным результатам заполнить таблицу 1 (за номинальное напряжение электропередачи принять величину напряжения в режиме холостого хода), сделать вывод о влиянии поперечной емкостной компенсации на величины напряжений в узлах распределительной сети и параметры качества электрической энергии (величину длительного отклонения напряжения).

Рисунок 3 – Схема линии электропередачи с устройством

поперечной емкостной компенсации.

         Отклонение напряжения оценивают значением установившегося отклонения напряжения, %, по следующей формуле

                                                                                          (1)

где    – номинальное напряжение сети, В;

                – установившееся значение напряжения электропередачи, В.

Таблица 1 – Результаты измерений.

МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Задачей математической статистики является наилучшая оценка результата x_ист и нахождение пределов интервала по результатам измерений.

Если проведено n измерений величины x, то среднее арифметическое значение принимается за лучшую оценку истинного результата измерений

,                                                                                                     (2)

где    x_i– результат i-го измерения.

Подставим значения в формулу (2):

<U_ab> =  = 256,1;

<U_bc> =  = 255,9;

<U_ca> =  = 256,2.

Средняя квадратичная погрешность определяется по формуле

,                                                                                         (3)

где    n– число измерений.

Подставим значения в формулу (3):

S_Uab =   = 0,1;

S_Ubc =   = 0,07;

S_Uca =   = 0,1.

Важно знать, насколько может отличаться от истинного значения x среднее арифметическое для n повторных равноточных измерений. Из теории видно, что средняя квадратичная погрешность среднего арифметического S равна средней квадратичной погрешности каждого результата измерений S_n, деленного на корень из числа измерений n

.                                                                                                              (4)

Подставим значения в формулу (4):

S_Uab =   = 0,057;

S_Ubc =    = 0,04;

S_Uca  =   = 0,057.

Вероятность того, что результат измерений отличается от истинного на величину, не большую, чем ∆x обозначим через α. Вероятность α называется доверительной вероятностью, а интервал значений измеряемой величины от -∆x до +∆x называется доверительным интервалом.

Определим доверительный интервал. Чем большим он будет установлен, тем более вероятно, что x_ист окажется в этом интервале. Но широкий интервал дает меньшее представление относительно величины x_ист. При учете только случайных погрешностей и при небольшом числе измерений n для уровня доверительной вероятности α полуширина доверительного интервала равна

,                                                                                                       (5)

где    t_α,n– коэффициент Стьюдента.

Подставим значения в формулу (5):

 = 0,1;

 = 0,075;

 = 0,1.

Для окончательной установки границы доверительного интервала необходимо расширить его с учетом систематической погрешности ∆x_сист. Систематическая погрешность, как правило, указана в паспорте или на шкале прибора, а в некоторых случаях может быть принята равной половине цены деления младшего разряда шкалы. Суммарная погрешность определяется как корень квадратный из суммы квадратов случайной и систематической погрешностей

                                                                                            (6)

Определенная по формуле этой величина ∆x является абсолютной погрешностью.

Подставим значения в формулу (6):

Относительная погрешность определяется  по следующей формуле и выражается в процентах

                                                                                                               (7)

Это выражение позволяет оценить величину погрешности по отношению к самой измеряемой величине.

Подставим значения в формулу (7):

;

;

.

Окончательный результат запишем в виде

.                                                                                                      (8)

Подставим значения в формулу (8):

U_ab = 256,1  0,1025;

U_bс = 255,9  0,7557;

U_са = 256,2  0,1025.

Вывод: напряжение электропередачи увеличилось из-за влияния поперечной емкостной компенсации на величину напряжений в узлах распределительной сети.